2.1 物质的分离和提纯 课件 (3)

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1．能对常见的物质进行检验、分离和提纯．
2．能根据要求配制溶液．
【考情播报】
1．根据物质的特性，利用物理方法和化学方法对常
见离子及物质进行检验和鉴别．
2．物质分离、提纯的方法和基本操作．
3．综合运用化学知识设计物质分离、提纯和检验的
实验方案. 1．常见阳离子的检验
(1)用NaOH溶液检验．
Cu2＋：产生 ．
Fe3＋：产生 ．
Fe2＋：先产生白色沉淀，然后迅速变成 色，最终变为 色．
Al3＋：先产生 沉淀，继续加入NaOH溶液至过量，白色沉淀又会 ．
蓝色沉淀红褐色沉淀灰绿红褐白色溶解 (2)焰色反应
K＋：火焰呈 (透过蓝色钴玻璃)．
Na＋：火焰呈 ．
(3)KSCN溶液检验Fe2＋、Fe3＋
Fe3＋：加入KSCN溶液呈 色．
Fe2＋：加入KSCN溶液无现象，滴加新制氯水后溶液呈 色．
紫色黄色红红2．常见阴离子的检验
(1)利用酸碱指示剂检验 加入BaCl2溶液后生成 色沉淀，再加稀盐酸沉淀 ，
并放出能使澄清石灰水变 气体．
加入稀 ，无沉淀、气体产生，再加入 溶液
有白色沉淀．
加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无
色有 气味能使品红溶液褪色的气体．
白浑浊的无色无味盐酸BaCl2刺激性溶解(2)利用盐酸和其他试剂检验(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验
I－―→滴入淀粉溶液和氯水，溶液变 色．蓝3．常见气体的检验木条复燃淡蓝色红色复现变蓝色生成白烟褪色变浑浊变澄清试纸变成蓝色 物质的检验、鉴别方法
1．物质检验的常用方法
根据物质性质(主要是化学性质，物理性质往往也是重要线
索)，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物
质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在．常见
的特殊现象有：
(1)生成气体．能够生成气体的离子很多，生成的气体也常有
性质的相似之处，判断时要注意排除干扰离子．
(2)生成沉淀．许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特
殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子．
(3)显现特殊颜色．特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，
是鉴别物质的常见方法，如KSCN检验Fe3＋、淀粉检验I2等．
2．物质鉴别的一般类型及解法
(1)不用任何试剂鉴别多种物质
①先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质．
②若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来．
③若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定．
④若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同，现象不同而进行鉴别．(2)只用一种试剂鉴别多种物质
①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能
否选用水或指示剂(石蕊)进行鉴别．
②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确
定试剂进行鉴别．即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱
或水解呈碱性的盐的溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱
性时，可选用酸或水解呈酸性的盐的溶液作试剂．
③常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种
有机物．
(3)任选试剂鉴别多种物质
此类题目不限所加试剂的种类，可用多种解法，题目考查的
形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案，其要求是操
作步骤简单，试剂选用最少，现象最明显． 物质的鉴别常以简答题形式进行考查，回答时注意：
(1)不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操
作，会造成试剂污染，所以要有“各取少许”字样．
(2)用词要准确科学：结论的得出来自实验现象，在加入试剂
之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入
某某物质……”的字样．气体试剂要用“通入”，切不可把
液体、 或固体试剂“通入××中”．
1．离子检验的常用方法有三种：下列离子检验的方法不合理的是 (　　)
A． —气体法　　　　　B．I－—沉淀法
C．Fe3＋—显色法 D．Ca2＋—气体法
.
解析：Ca2＋的检验要用沉淀法，D项不合理．
答案：D
1．物质分离、提纯的区别
(1)物质的分离
将混合物中的各组分 开来，获得几种 的过程．
(2)物质的提纯
将混合物中的杂质除去而得到 的过程，又叫混合物
的净化或 ．分离纯净物纯净物除杂2.物质分离提纯的常用物理方法固体和液滤纸漏斗口滤纸边缘三层玻璃棒滤纸烧杯内壁重新过滤固体溶质和溶剂液体飞溅有较多量晶体析出要大不反应下口上口沸点支管口沸石(或碎瓷片) 下进上出胶体无机盐　 物质的分离和提纯的常用化学方法
1．加热法
混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去．例如：食盐中混有氯化铵，纯碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质．
2．沉淀法
在混合物中加入某试剂，使其中一种以沉淀形式分离出去的方法．使用该方法一定要注意不能引入新的杂质．若使用多种试剂将溶液中不同粒子逐步沉淀时，应注意后加试剂能将前面所加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质．例如，加适量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4. 3．转化法
不能通过一次反应达到分离的目的时，要经过转化为其他物质才能分离，然后要将转化物质恢复为原物质．例如：分离Fe3＋和Al3＋时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，过滤后，分别再加盐酸重新生成Fe3＋和Al3＋.注意转化过程中尽量减少被分离物质的损失，而且转化物质要易恢复为原物质．4. 酸碱法?
被提纯物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱发生反应，用
酸碱作除杂试剂.例如：用盐酸除去SiO2中的石灰石，用氢氧
化钠溶液除去铁粉中的铝粉等.5．氧化还原法
(1)对混合物中混有的还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被
氧化为被提纯物质．例如：将氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液
中，除去FeCl2杂质．
(2)对混合物中混有的氧化性杂质，可加入适当还原剂将其还原
为被提纯物质．例如：将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液
中，振荡过滤，可除去FeCl3杂质．
6．调节pH法
通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法．一般加入相应的难溶或微溶物来调节．
例如：在CaCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于三氯化铁的水解，溶液是酸性溶液，就可采用调节溶液pH的办法将Fe3＋沉淀出去，为此，可向溶液中加氧化钙或氢氧化钙或碳酸钙等．
7．电解法
此法利用电解原理来分离、提纯物质，如电解精炼铜，将粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液为含铜离子的溶液，通直流电，铜及比铜活泼的杂质金属失电子，在阴极只有铜离子得电子析出，从而提纯了铜． 分离提纯的基本原则
(1)引入的试剂一般只跟杂质反应；
(2)后续试剂应能除去过量的前一试剂；
(3)不引入新杂质；
(4)杂质与试剂生成的物质易被分离(状态类型不同)；
(5)过程简单，现象明显；
(6)尽可能将杂质转化为所需物质；
(7)除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序．2．下列除去杂质的方法中，正确的是 (　　)
A．除去铜粉中混有的铁：加足量稀硝酸，过滤
B．除去N2中少量的CO：通过足量灼热的CuO粉末
C．除去KCl溶液中的少量CaCl2：加适量Na2CO3溶液，过滤
D．除去CO2中的少量的HCl：通过足量的饱和碳酸氢钠溶液解析：A项，Cu、Fe均与稀HNO3发生反应；B项，CO还原
CuO生成CO2混入N2中；C项，加入Na2CO3溶液会引入杂质
离子Na＋；D项，HCl＋NaHCO3 === NaCl＋CO2↑＋H2O，
HCl被饱和NaHCO3溶液吸收．答案：D[例1]　某钠盐溶液可能含有阴离子
Cl－、Br－、I－.为了鉴别这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：
①测得混合溶液呈碱性；
②加HCl后，生成无色无味的气体．该气体能使饱和石灰水变浑浊；
③加CCl4，滴加少量氯水，振荡后，CCl4层未变色；
④加BaCl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解；
⑤加HNO3酸化后，再加过量的AgNO3，溶液中析出白色沉淀；、(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由．
实验①________________________________________.
实验②________________________________________.
实验③________________________________________.
实验④________________________________________.
实验⑤________________________________________.
(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是_________．[思路点拨]　[课堂笔记]　解答第(1)题应联系题干中的各个现象，逐一分析含
有的离子和没有的离子．
实验①混合液呈碱性，则可能存在CO 和SO ，因为两者都
水解；
实验②放出无色无味气体，说明只有CO 而无SO ；
实验③加入氯水和CCl4振荡后，CCl4层未变色，说明没有Br－和I－；
实验④加入BaCl2溶液生成的沉淀加入足量盐酸，沉淀不能完全
溶解，说明还有SO ；
实验⑤可证明有Cl－.
解答第(2)题可根据(1)中结果推知唯一没有确定的离子是NO .2-
4-
3[答案]　(1)①CO 和SO 可能存在，因它们水解呈碱性
②CO 肯定存在，因为产生的气体是CO2；SO 不存在，因为没有刺激性气味的气体产生
③Br－、I－不存在，因为没有溴和碘的颜色出现
④SO 存在，因为BaSO4不溶于盐酸
⑤Cl－存在，因与Ag＋形成白色沉淀
(2)NO2-
4-
3 解答该类综合推断题时，一定要注意是分别取少量溶液加入试剂，还是取一定量的溶液依次加入试剂，若是后者，则要注意加入试剂的过程中，引入其他离子对结论造成的影响.
[例2]　(2009·海南高考)下图表示从固体混合物中分离X的2种方案，请回答有关问题．(1)选用方案Ⅰ时，X应该具有的性质是________，残留物应该
具有的性质是________；
(2)选用方案Ⅱ从某金属粉末(含有Au、Ag和Cu)中分离Au，加
入的试剂是________，有关反应的化学方程式为________；
(3)为提纯某Fe2O3样品(主要杂质有SiO2、Al2O3)，参照方案Ⅰ和
Ⅱ，请设计一种以框图形式表示的实验方案(注明物质的和
操作)．[思路点拨]　解答本题要注意以下几点：
(1)物质的性质决定分离、提纯的实验方案．
(2)明确分离、提纯的区别和原则．[课堂笔记]　(1)从题中给信息可理解为升华或蒸馏，因此x的性质为加热时可升华，或易挥发．残留物必须热稳定性好，且没有挥发性．
(2)金、银、铜三种金属金的活泼性最差，不能与硝酸反应，选用硝酸作为试剂，过滤即可．
(3)三种氧化物中，SiO2、Al2O3都能与强碱反应，但Fe2O3不会反应，可以选NaOH溶液反应后过滤．但如果SiO2的含量大，则不宜用前面所述方法，可选用盐酸溶解，过滤后去除SiO2，再在混合液中加入过量的NaOH溶液，过滤得Fe(OH)3沉淀，洗涤后加热分解的方法．[答案]　(1)加热时可升华，或易挥发　热稳定性好，且没有挥发性
(2)浓硝酸
Ag＋2HNO3(浓) === AgNO3＋NO2↑＋H2O；
Cu＋4HNO3(浓) === Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2O 对于同一分离除杂的问题，可能存在多种方法，但都要遵循步骤少，操作简单，除杂彻底，切实可行的原则，在设计方案时，要注意所加试剂的先后顺序．凡是加入的试剂都要过量，以达到完全分离、除杂的目的．被提纯的物质可以暂时转化为其他形式，但最后一定要恢复到原状态．
1．物质的鉴别有多种方法．下列能达到鉴别目的的是(　　)
①用水鉴别苯、乙醇、溴苯
②用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液
③点燃鉴别甲烷和乙烯
A．①② B．①③
C．②③ D．①②③解析：①中苯不溶于水且密度小于水，乙醇与水互溶，溴苯不溶于水但密度比水大，故可用水鉴别．②中相互滴加现象相同，无法鉴别．③中点燃乙烯时有浓烈的黑烟和明亮的火焰，点燃甲烷无此现象，可鉴别．故选B.答案：B2．下列实验所用的试纸不能预先用蒸馏水润湿的是 (　　)
A．用品红试纸检验SO2
B．用淀粉碘化钾试纸检验Cl2
C．用红色石蕊试纸检验NH3
D．用pH试纸测定某溶液的pH解析：测定溶液的pH时，pH试纸不能用蒸馏水润湿．答案：D.3．用石灰水、小苏打、淀粉和食醋等不能完成的实验是(　　)
A．碘盐中碘的检验
B．暖瓶中水垢的除去
C．食盐和纯碱的鉴别
D．鸡蛋壳主要成分的检验. 解析：碘盐中含的是 ，故不能用淀粉检验碘盐中的碘，A不能完成；B、C、D都可以用食醋完成．答案：A4．对于某些离子的检验及结论一定正确的是 (　　)
A．加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水，溶
液变浑浊，一定有
B．加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消
失， 一定有
C．加入氢氧化钡溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石
蕊试纸变蓝，一定有
D．加入碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸，白色沉淀消
失，一定有Ba2＋?
解析：A项中因有SO 、HCO 或HSO 的干扰而不成立；B项中可能有Ag＋与Cl－产生白色沉淀而不成立；C项是检验
常用的方法，应学会应用；D项中若含Ca2＋等也会产生同样的现象．答案：C5．现在有失去标签的氯化钙、硝酸银、盐酸、碳酸钠四种
无色溶液，为了测定四种溶液各是什么，将它们随意编号为
A、B、C、D后，按表进行实验．产生的现象如表所示：根据实验现象按要求回答：写出A、B、C、D溶液中各溶质的化学式：A_______；B________；C________；D_______.解析：分析四种物质及表中实验现象：B＋D→有气体放出，则B和D应分别为HCl、Na2CO3中的一种；A＋B→没有现象发生，则A、B为CaCl2和HCl中的一种，故B为HCl，A为CaCl2，D为Na2CO3，C为AgNO3.答案：CaCl2　HCl　AgNO3　Na2CO3 6．为了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4，从稀HCl、
Na2CO3、Ba(NO3)2、K2CO3、Ba(OH)2溶液中，选择A、B、C
三种试剂，按下列步骤实验： (1)写出三种试剂的化学式：
A____________，B____________，C____________.
(2)加过量A的原因是________________________________，
有关的化学方程式为________________________________.
(3)加过量B的原因是__________，有关的化学方程式为__________________，_______________________.
(4)欲得较纯净的KCl溶液，试剂C加到________时方为适量．解析：该方案中主要除去Mg2＋、 杂质，而Na2CO3不能选，容易引进Na＋.Ba(NO3)2容易引进 .在Ba(OH)2、K2CO3、HCl三种试剂的选择中要考虑加入的顺序，每步所加试剂都必须过量，以保证除净杂质离子．
答案：(1)Ba(OH)2　K2CO3　HCl
(2)为了除尽Mg2＋、
MgCl2＋Ba(OH)2===Mg(OH)2↓＋BaCl2
MgSO4＋Ba(OH)2===BaSO4↓＋Mg(OH)2↓
(3)为了除尽过量的Ba2＋　
Ba(OH)2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KOH
BaCl2＋K2CO3===BaCO3↓＋2KCl
(4)刚好无气泡，pH等于7