第15课时 物质的除杂(分离提纯)、鉴别、检验和推断 [学生用书P75]
一、常见离子的鉴别(c)
1．H＋与OH－：用酸碱指示剂。
2．Cl－和SO：可用Ba(NO3)2或BaCl2溶液，但不能用AgNO3溶液。
3．CO：用稀盐酸和澄清石灰水，加入稀盐酸后生成能使澄清石灰水变浑浊的气体。
4．Fe3＋和Cu2＋：加NaOH溶液(可溶性碱溶液)能分别生成红褐色沉淀和蓝色沉淀。
5．NH：与碱溶液混合(微热)产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。
二、常见沉淀的颜色(c)
1．不溶于稀硝酸的白色沉淀：BaSO4、AgCl。
2．可溶于盐酸的白色沉淀：CaCO3、BaCO3、Al(OH)3等。
3．蓝色沉淀：Cu(OH)2。
4．红褐色沉淀：Fe(OH)3。
5．黑色物质(粉末)：C(碳粉)、CuO、MnO2、Fe3O4、Fe(铁粉)等。
6．红色物质：Cu、Fe2O3(铁锈)等。
三、除杂提纯、鉴别与推断的思路(b)
1．除杂分离物质
指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
除杂分离的常用化学方法：
方法
适用范围或原理
举例
化气法
与杂质反应生成气体除去
除Na2SO4中的Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋
CO2↑＋
H2O
沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
除NaCl中的Na2SO4，可加适量BaCl2：Na2SO4＋
BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
转化法
将杂质通过化学反应转化为原物质
除FeSO4中的CuSO4，可加过量铁粉，再过滤：CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
溶解法
将杂质溶于某种试剂除去
除C粉中的CuO粉，可加适量稀H2SO4，再过滤：CuO＋H2SO4===CuSO4＋
H2O
吸收法
将杂质用某种试剂吸收除去
除H2中的HCl，可将混合气体通入NaOH溶液：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
2．物质鉴别的常用方法
(1)观察法
通过观察物质颜色、气味等不同来鉴别。例：铜和铝中，红色的是铜，银白色的是铝；硫酸铜溶液、氯化铁溶液中，蓝色的是硫酸铜溶液，黄色的是氯化铁溶液。
(2)溶解法
溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。例：碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末，把它们分别放入水中，能溶解的是碳酸钠，不能溶解的是碳酸钙。
(3)燃烧法
通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。例：要鉴别H2、CO、CH4，分别点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，能使烧杯内产生水滴的是H2或CH4，不能的是CO，再把内附澄清石灰水的烧杯罩在H2和CH4的火焰上方，其燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊的是CH4，不能的是H2。
鉴别空气、氧气、二氧化碳，三者都是无色无味气体，把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，使木条火焰熄灭的是二氧化碳，使木条燃烧得更旺的是氧气，基本不引起火焰变化的是空气。
鉴别棉布纤维和羊毛纤维，分别点燃这两种纤维，发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛纤维，发出烧焦棉布味的是棉布纤维。
(4)滴加试剂法
酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例：鉴别三种无色液体——食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液时，分别滴加紫色石蕊试液，使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸，使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液，不变色的是食盐水。
滴加某些酸溶液。例：鉴别黑色的氧化铜粉末和碳粉时，把它们分别加入到稀盐酸中，能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜，不反应的是碳粉。
鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时，分别取样，滴加稀盐酸，有无色无味气体生成的是碳酸钙，无气体生成的是氧化钙。
滴加某些盐溶液。例：鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时，分别取样，滴加少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液，不反应的是氯化钠溶液。
(5)综合法
运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。例：四瓶透明溶液分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察，溶液呈蓝色的是CuSO4溶液，剩余三种溶液分别取样，滴加少量CuSO4溶液，有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液，有白色沉淀生成的是BaCl2溶液，不反应的是MgCl2溶液。
3．物质推断方法
(1)推理法
对于以物质相互转化为内容的推断题，可将题意转化为图示，利用图示分析物质性质和物质之间的内在联系，抓住物质特征和实验现象这条主线，先认定一个熟悉的反应特征为突破口，然后逐步推理。
(2)剥离法
根据已知条件把明显的物质先剥离，再根据其他已知条件，把已剥离的物质当作已知，逐个求解。
(3)分层推断法
对于给出物质范围的推断题，确定混合物的成分一般用分层推断法，先分层推理出每一层的分结论，再进行综合整理得出总结论。
【知识拓展】
1．鉴别时应取样。
2．鉴别物质应有明显的现象区别。
3．连续滴加试剂鉴别时，应注意先加入的离子对后面物质鉴别是否会产生
干扰。
4．推断几种物质存在时，应特别注意物质能否共存。
类型一 鉴别题型
典例
用下列方法鉴别各组无色溶液，能够达到目的的是( D )
选项
待鉴别溶液
试剂(均为溶液)
A
HNO3和KNO3
酚酞
B
HCl和NaCl
AgNO3
C
AgNO3和Na2SO4
BaCl2
D
Ca(OH)2和NaOH
Na2CO3
【解析】
鉴别两种物质时需要产生两种明显不同的现象。酚酞在酸性和中性条件下均无色，所以用酚酞无法鉴别HNO3和KNO3溶液；在HCl溶液和NaCl溶液中滴加AgNO3，都能产生白色沉淀AgCl；在AgNO3溶液和Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液，分别产生白色沉淀BaSO4和AgCl；在Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液会产生白色沉淀，而在NaOH溶液中滴加Na2CO3溶液无现象。
跟踪训练
[2018·杭州江干区三模]下列实验能达到实验目的的是( A )
图15－1
A．①验证可燃物燃烧的条件
B．②检验铵态氮肥
C．③检验CO的存在
D．④测定空气中氧气的含量
【解析】
②检验铵态氮肥时，要用湿润的红色石蕊试纸，因为NH3本身不显碱性，需与水结合形成NH3·H2O后，才能使红色的石蕊试纸变蓝色。③检验CO的存在时，还需将反应产生的气体通入澄清石灰水。④氧气不易溶解于水，将空气通入水中不能测定空气中氧气的含量，可用红磷在一定体积的空气中燃烧来大致测定空气中氧气的含量。
类型二 除杂题型
典例
[2018·乌鲁木齐]除去下列各物质中混有的少量杂质，所用试剂及操作方法均正确的是( C )
选项
物质(括号内为杂质)
试剂
操作方法
A
稀盐酸(稀硝酸)
过量硝酸银溶液
过滤
B
H2(HCl)
浓H2SO4
洗气
C
Cu(CuO)
过量稀盐酸
过滤、洗涤、干燥
D
ZnSO4(FeSO4)
过量Zn粉
过滤、洗涤、干燥
【解析】
稀盐酸能与过量硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，反而会把原物质除去。浓H2SO4不能与氯化氢气体反应，不能除去杂质。CuO能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，铜不与稀盐酸反应，再过滤、洗涤、干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质。过量Zn粉能与FeSO4溶液反应生成硫酸锌溶液和铁，过滤后将滤液蒸发结晶即可得到纯净的ZnSO4，无需进行洗涤、干燥。
跟踪训练
除去CO中混有的少量CO2，选用的试剂和部分装置均正确的是( A )
选项
A
B
C
D
试剂
氢氧化钠溶液
氧化铜固体
浓硫酸
硫酸钠溶液
部分
装置
【解析】
通过A选项中的氢氧化钠溶液可以除去CO2；B选项中氧化铜会使CO转化为CO2；C选项中的装置不便盛放浓硫酸，且浓硫酸也不能吸收CO2；D选项中的硫酸钠溶液不能吸收CO2。
类型三 检验题型
典例
[上海中考]某废液M可能含有硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种，为确定其成分进行实验。
图15－2
(1)反应生成气体的化学方程式是__Na2CO3＋2HCl===2NaCl＋H2O＋CO2↑__。
(2)M
中一定没有__硫酸钠__。
(3)为进一步确定M的成分，进行实验，步骤如下：
Ⅰ.重新取M样品，滴加过量的试剂X，静置；
Ⅱ.取Ⅰ中的上层清液，滴加酚酞；
Ⅲ.向Ⅱ中的溶液滴加过量的稀硝酸；
Ⅳ.向Ⅲ中的溶液滴加试剂Y。
完成填空：
①试剂X是_硝酸钡_(选填“氯化钡”或“硝酸钡”)溶液；试剂Y是
硝酸银_溶液。
②能确定M中含有氢氧化钠的最主要的一个现象是__步骤Ⅱ：滴加酚酞，溶液变红__；能确定M中含有氯化钠的最主要的一个现象是__步骤Ⅳ：滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成__(需写明现象对应的步骤编号)。
【解析】
(2)硫酸钠和硝酸钡反应会生成硫酸钡白色沉淀。而实验中加入硝酸钡后得到无色溶液，说明没有硫酸钠。(3)取M样品，滴加过量的硝酸钡溶液，将碳酸钠转化成碳酸钡沉淀除去。向上层清液滴加酚酞试液，溶液变红色，说明含有氢氧化钠。氯化钠和硝酸银反应生成不溶于硝酸的氯化银白色沉淀。向Ⅱ中的溶液中滴加过量的稀硝酸后，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成说明含有氯化钠。
跟踪训练
小雨的妈妈买了一条黄金项链，小雨想通过实验探究这条黄金项链是否为锌铜合金制成的仿制品，她不能选用的试剂是( A )
A．AlCl3溶液
B．Cu(NO3)2溶液
C．H2SO4溶液
D．AgNO3溶液
【解析】
锌、铜和金与AlCl3溶液都不反应，无法检验。合金中的锌能与硝酸铜反应生成铜，表面有红色固体析出。合金中的锌能与硫酸反应生成氢气，有气泡冒出。锌和铜都能与硝酸银反应生成银，表面有银白色固体析出。
类型四 推断题型
典例
[2018·绍兴义乌]某固体物质可能含有硫酸钾、硝酸铵、氯化钡中的一种或几种。现需要对此物质成分进行检测。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色溶液；乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，放出刺激性气体。
(1)该气体为__NH3__(填化学式)。
(2)根据两同学的实验现象可推定此物质的组成是__硫酸钾、硝酸铵__。
【解析】
硫酸钾、硝酸铵、氯化钡之间可能的反应为：K2SO4＋BaCl2===
BaSO4↓＋2KCl。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色溶液，说明在该固体中，硫酸钾和氯化钡两种物质中只能有一种存在；乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，放出刺激性气体，则发生的反应为Ba(OH)2＋K2SO4===BaSO4↓＋2KOH，Ba(OH)2＋2NH4NO3===Ba(NO3)2＋2NH3↑＋2H2O，这说明固体中存在硫酸钾和硝酸铵，不存在氯化钡。
跟踪训练
[2018·杭州江干区三模]甲、乙是科学中常见物质，由氢、碳、氧、钠、钙五种元素中的2～3种组成。如图所示(夹持仪器略去，K1、K2均关闭)，打开K1，液体全部流下后，立即关闭K1，观察到产生大量气泡，且烧杯中乙的溶液变浑浊。充分反应后，打开K1和K2，使液体全部流入锥形瓶，瓶中无明显现象。
图15－3
(1)用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因：__CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O__。
(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH＝3，则锥形瓶中溶液含有的溶质是__HCl、NaCl、CaCl2__。
【解析】
(1)打开K1，待液体全部流下，立即关闭K1，观察到产生大量气泡，烧杯中乙的溶液变浑浊，说明稀盐酸和甲的溶液反应生成了二氧化碳，则甲为Na2CO3，乙为Ca(OH)2。烧杯中发生的反应为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋
H2O。(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH＝3，说明酸过量，则锥形瓶中发生的反应为Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，故该溶液中含有的溶质除HCl外，还有NaCl、CaCl2。
类型五 综合应用
典例
[瑞安模拟]以下是关于硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解产物的研究。
【查阅资料】
①亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子。
②硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温状态下会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
③SO2能使高锰酸钾溶液褪色。
【进行实验】
某兴趣小组同学称取a
g硫酸亚铁晶体样品高温加热，使其完全分解(如图甲)，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值。某实验室利用SDT－Q600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，并绘制出固体质量—分解温度的关系图(如图乙)。
图15－4
(1)硫酸亚铁晶体完全分解后，装置A中还残留红棕色固体，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，则该红棕色固体为__氧化铁__。根据__装置C中高锰酸钾溶液褪色__(填实验现象)，可知反应生成SO2。
(2)实验中如果不持续通入氮气对x值的测量有何影响？为什么？__使x测量值偏小；持续通入氮气的目的是为了排尽装置A中的水蒸气，否则部分水蒸气会在装置A内冷凝__。
(3)小组同学根据质量守恒定律从理论上分析，得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3。请写出FeSO4分解的化学方程式：__2FeSO4Fe2O3＋SO2↑＋SO3↑__。
(4)装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，根据图乙中有关数据，可计算出FeSO4·xH2O中的x＝__7__。
跟踪训练
[绍兴义乌中考]某白色粉末可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如下实验流程(所加试剂均足量)。
图15－5
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称是__过滤__。
(2)无色气体的质量是__2.2__g。
(3)固体甲的成分是__碳酸钙与硫酸钡__。
(4)这种白色粉末中一定不含有__硫酸铜__。
(5)求白色粉末中肯定含有的物质总质量。
【答案】
(5)设碳酸钙的质量为x，
CaCO3CaO＋CO2↑
100
44
x
2.2g
＝，x＝5g，
所以7.33g固体甲中硫酸钡的质量为2.33g。
设生成2.33g硫酸钡沉淀需要硝酸钡的质量为y，
Na2SO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2NaNO3
261
233
y
2.33g
＝，
y＝2.61g，
则生成硫酸钡的总质量为2.33g＋4.66g＝6.99g。设硫酸钠的质量为m，
Na2SO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋
2NaNO3
142
233
m
6.99g
＝，
m＝4.26g，
白色粉末中肯定含有的碳酸钙、硫酸钠、硝酸钡的总质量为5g＋4.26g＋2.61g＝11.87g。
【解析】
(3)白色粉末溶于水得无色溶液，说明白色粉末中一定不含有硫酸铜；能与硝酸钡反应生成沉淀，说明有硫酸钠，同时7.33g固体灼烧后得固体余物5.13g，可判断白色粉末中有硝酸钡，溶于水时生成了硫酸钡沉淀。
1．[邵阳中考]下列各组离子能在pH＝10的溶液中大量共存的是
( D )
A．Na＋、Mg2＋、CO
B．H＋、Cu2＋、NO
C．NH、Fe3＋、SO
D．K＋、Ba2＋、Cl－
【解析】
大量共存指几种离子在同一溶液中不会相互反应。注意本题中的pH＝10，说明溶液中存在大量OH－。A组会产生Mg(OH)2和MgCO3(微溶)沉淀。B组H＋会与OH－结合生成水，同时产生Cu(OH)2蓝色沉淀。C组会产生NH3和Fe(OH)3红褐色沉淀。
2．[2018·益阳]下列各组物质的稀溶液中，不另加试剂就能鉴别出来的是( C )
A．Na2SO4、NaNO3、NaCl
B．H2SO4、NaOH、NaCl
C．Na2CO3、CaCl2、HCl
D．Ca(OH)2、NaOH、BaCl2
【解析】
A组内三种物质的溶液两两混合时，均没有明显现象。B组内三种物质的溶液两两混合时，硫酸与氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，但无明显变化，其他两两混合均没有明显现象。C组内三种物质的溶液两两混合时，其中有一种溶液与其他两种溶液混合，出现一次产生白色沉淀和一次放出气体，则说明该溶液为碳酸钠溶液，与碳酸钠溶液反应产生气体的溶液为盐酸，产生白色沉淀的为CaCl2溶液。D组内三种物质的溶液两两混合时，均没有明显现象。
3．化肥中的氮肥大多是铵盐。已知氨气通入水中后，其溶液呈碱性。将硫酸铵和氢氧化钙混合后放入试管加热，把湿润的红色石蕊试纸放在试管口，湿润的红色石蕊试纸会变蓝色，这是检验铵盐的方法。上述实验现象说明
( D )
A．铵盐和碱的反应属于复分解反应
B．氨气比空气“轻”
C．能使红色石蕊试纸变蓝色就是氨气
D．铵盐能和碱反应放出氨气
【解析】
该实验无法说明铵盐和碱的反应属于复分解反应，也不能说明氨气比空气“轻”，因为即便氨气密度大于空气，反应产生的氨气也能逸出试管口；氨气与水结合形成氨水才能显碱性，所以使红色石蕊试纸变蓝色的是氨水而不是氨气。
4．[2018·哈尔滨]除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂和操作方法均正确的是
( C )
选项
物质
杂质(少量)
试剂和操作方法
A
木炭粉
氧化铜
加足量稀盐酸
B
氯化钠
泥沙
加足量的水溶解，过滤、洗涤、干燥
C
氯化钾
碳酸钾
加适量稀盐酸，蒸发结晶
D
硫酸亚铁
硫酸铜
加足量铁粉，过滤、蒸发结晶
【解析】
除杂的原则是所加试剂只与杂质反应，且不生成新的杂质。木炭粉中混有少量氧化铜，可加足量稀盐酸，过滤，但要将滤出物洗涤、干燥。氯化钠中混有少量泥沙，可加足量的水溶解、过滤、蒸发结晶。氯化钾中混有少量碳酸钾，可加适量稀盐酸，K2CO3＋2HCl===2KCl＋H2O＋CO2↑，然后蒸发结晶。金属单质与盐发生的置换反应要在溶液中进行，固体之间不能反应。
5．[无锡中考]一瓶不纯的K2CO3粉末，所含杂质可能是KNO3、Ca(NO3)2、KCl、CuCl2、Na2CO3中的一种或几种。为确定其成分，进行如下实验：
(1)取少量该粉末于烧杯中，加入适量蒸馏水，充分搅拌，得无色澄清溶液。
(2)取少量上述无色溶液于试管中，滴加AgNO3溶液有沉淀生成，再加入足量稀HNO3溶液，沉淀部分溶解。
(3)另称取1.38g该粉末于烧杯中，加入蒸馏水溶解，再加入足量BaCl2溶液，充分反应后生成1.97g白色沉淀。
下列说法正确的是__D__。
A．杂质中可能含有KNO3、Na2CO3
B．杂质中肯定不含有Ca(NO3)2、CuCl2、Na2CO3
C．杂质中肯定含有KCl，可能含有Na2CO3
D．杂质中肯定含有KCl、Na2CO3，可能含有KNO3
【解析】
加蒸馏水得无色澄清溶液，说明粉末中不含有Ca(NO3)2和CuCl2。取少量上述无色溶液于试管中，滴加AgNO3溶液有沉淀生成，再加入足量稀HNO3溶液，沉淀部分溶解，说明粉末中一定含有KCl。1.38g
K2CO3和足量BaCl2应生成1.97g
BaCO3沉淀，因为不纯，所以1.38g粉末中K2CO3不足1.38g，必须含有Na2CO3才有可能生成1.97g
BaCO3沉淀。所以杂质中一定有KCl、Na2CO3，可能含有KNO3。
(
图15－6
)6．[2018·金华丽水]A、B、C、D是初中科学常见的四种物质，其中A、B属于相同物质类别的化合物，C、D物质类别不同，它们之间的转化和反应关系如图。图中“→”表示某一种物质经一步反应可转化为另一种物质，“－”表示相连两物质能发生化学反应，部分反应物、生成物及反应条件已略去。请回答：
(1)若C是二氧化碳，B是氢氧化钙，则B→A的化学方程式是__Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH(合理即可)__。
(2)若C是锌，A和B都属于酸，写出D可能的化学式：__Na2CO3、CuO、NaOH(或其他碳酸盐、金属氧化物、碱，选择三种中的任意两种即可)__(物质类别不同的两种即可)。
7．[2018·淮安]小芳以化合价为纵坐标、物质类别为横坐标绘制如图。A、B、C、D、E
是初中常见物质，且都含氧元素，各物质中均有某种组成元素的化合价与纵坐标的数值相对应。“→”表示物质间的转化关系，其中B通常为无色无味气体，D的水溶液呈蓝色。请回答：
图15－7
(1)物质C的化学式是__H2SO4__。
(2)D→E的基本反应类型是__复分解反应__。
(3)B→A的化学方程式是__6CO2＋6H2OC6H12O6＋6O2__。
【解析】
A是含有氧元素的单质，故A是氧气，B是无色无味气体，其中非氧元素的化合价为＋4价，故B是二氧化碳。C中非氧元素的化合价为＋6价，C能转化生成水溶液为蓝色的D，故D是硫酸铜，C是硫酸，硫酸铜能转化生成碱E，故E是氢氧化铜。二氧化碳能通过光合作用生成氧气。
8．根据给出的药品(稀硫酸、浓硫酸)和如图所示实验装置(包括托盘天平)，设计一个实验，粗略测定由铜和锌两种金属组成的合金——黄铜中锌的质量分数(黄铜已加工成粉末)。实验原理：由产生氢气的体积，查密度表可知氢气质量，从而求得锌的质量。根据实验原理设计实验方案回答下列问题：
图15－8
(1)你选用的药品是__稀硫酸__。
(2)你选用的实验装置是__AFE__(填字母)。若需组装，则连接的顺序是__①⑧⑨⑦__(用装置接口编号表示)。
(3)实验中你必须测定的有效数据是__AE__。
A．生成H2的体积a
mL
B．反应前仪器和药品的质量b
g
C．反应后剩余固体的质量c
g
D．反应后仪器和药品的质量d
g
E．参与反应的铜锌合金样品的质量e
g第二篇
物质科学(化学部分)
第15课时
物质的除杂(分离提纯)、鉴别、检验和推断
1．[2018·兰州]下列关于物质除杂所选用方法正确的是
( A )
选项
物质
所含杂质
除杂方法
A
FeSO4
溶液
CuSO4
加入过量Fe粉并过滤
B
CO2
CO
将混合气体通过红热铜网
C
NaCl溶液
BaCl2
加入过量Na2SO4并过滤
D
Mg
Cu
加入过量稀硫酸并过滤
【解析】
过量Fe粉与CuSO4溶液反应生成硫酸亚铁溶液和铜，能除去杂质且没有引入新的杂质；铜与一氧化碳不反应，不能将二氧化碳中的一氧化碳除去；BaCl2与过量Na2SO4溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，能除去杂质，但引入了新的杂质硫酸钠；镁与硫酸反应生成硫酸镁和氢气，铜不与稀硫酸反应，反而会把原物质除去。
2．[2018·长春]下列实验中，能够达到实验目的的是
( B )
A．制备Cu(OH)2固体：用CuO与适量NaOH溶液混合
B．鉴别稀H2SO4和稀盐酸：取样，分别滴加Ba(NO3)2溶液
C．除去CO中的少量CO2气体：将气体通过灼热的CuO粉末
D．分离MnO2和KCl固体混合物：加入足量的水溶解，过滤
【解析】
CuO不与NaOH溶液反应，不能制备Cu(OH)2固体；稀H2SO4和Ba(NO3)2溶液生成硫酸钡白色沉淀，稀盐酸不与Ba(NO3)2溶液反应，可以用Ba(NO3)2溶液鉴别稀H2SO4和稀盐酸；CO通过灼热的CuO粉末会生成红色的铜和CO2，原物质反而被除去；分离MnO2和KCl固体混合物，需加入足量的水溶解，过滤，然后对滤渣洗涤、干燥，对滤液蒸发结晶。
3．[2018·广安]下列各组物质的溶液，不另加试剂就能鉴别出来的一组是
( C )
A．Na2CO3、HCl、H2SO4
B．KCl、NaCl、Na2SO4
C．FeCl3、NaOH、KNO3
D．HCl、NaOH、Ca(OH)2
【解析】
A选项中碳酸钠能与其他两种物质都反应放出气体，而稀盐酸和稀硫酸不能鉴别；B选项中三种物质两两混合均不发生反应，故不能鉴别；
C选项中氯化铁溶液显黄色，可以根据颜色先确定氯化铁，另外两种物质中与氯化铁反应有红褐色沉淀生成的是氢氧化钠，另一种是硝酸钾；D选项中稀盐酸可以和氢氧化钠和氢氧化钙反应，但是均无明显现象。
4．下列有关物质的鉴别、除杂、分离所用的试剂或方法正确的是(多选)( BD )
选项
实验目的
所用试剂或方法
A
鉴别氯化钾溶液和硫酸钾溶液
AgNO3溶液
B
除去铁粉中混有的锌粉
硫酸亚铁溶液，过滤
C
除去氯化钠溶液中的硝酸钾
降温结晶
D
鉴别黄金和黄铜
稀盐酸
【解析】
鉴别氯化钾溶液和硫酸钾溶液时，AgNO3溶液与氯化钾溶液反应生成氯化银白色沉淀，与硫酸钾溶液反应生成硫酸银微溶物也可能沉淀；锌与硫酸亚铁溶液反应生成铁和硫酸锌，过滤后可将铁和硫酸锌分离；氯化钠溶解度随温度降低变化不大，硝酸钾溶解度随温度降低而减小，但硝酸钾作为杂质量少，不可采用降温结晶法提纯氯化钠；稀盐酸和黄金不反应，黄铜是铜锌合金，其中的锌会与稀盐酸反应产生氢气。注意：硝酸钾中含有少量氯化钠时，可以用降温结晶法提纯硝酸钾。
5．[襄阳中考]借助括号内的试剂，不能将组内物质鉴别出来的是
( D )
A．固体：铁粉 氧化铜 木炭粉(稀硫酸)
B．固体：NaCl NaOH NH4NO3(水)
C．溶液：NaOH Ca(OH)2 盐酸(CO2气体)
D．溶液：KNO3 MgCl2 盐酸(AgNO3溶液)
【解析】
稀硫酸能与铁粉反应生成氢气，能与氧化铜反应生成硫酸铜和水，会观察到黑色粉末逐渐溶解，溶液变蓝，与木炭粉不反应，能出现三种明显不同的现象；NaOH和NH4NO3溶于水分别会放热和吸热，使溶液的温度分别升高和降低，NaCl溶于水温度几乎无变化，能出现三种明显不同的现象；二氧化碳能使Ca(OH)2变浑浊，与NaOH反应生成碳酸钠和水，与稀盐酸不反应，再将剩余的两种溶液分别滴加至变浑浊的石灰水中，能使石灰水变澄清的是盐酸，无明显变化的是氢氧化钠溶液；MgCl2、盐酸均能与硝酸银溶液反应生成氯化银白色沉淀，KNO3与AgNO3溶液不反应，不能出现三种明显不同的现象。
6．某溶液中含有Ag＋、Ba2＋、Mg2＋，为了将这三种离子逐一进行沉淀分离，加入下列物质先后顺序正确的是
( D )
A．Na2CO3、NaCl、NaOH
B．NaCl、Na2CO3、NaOH
C．NaOH、NaCl、Na2CO3
D．NaCl、NaOH、Na2CO3
【解析】
本题关键在于“逐一分离”，在分离一种离子时不能有其他离子共同分离出来。若先加Na2CO3则会有Ag2CO3、BaCO3、MgCO3(微溶)三种沉淀出现；若先加NaOH，则会有AgOH和Mg(OH)2共同沉淀出来，所以只能先加入NaCl，让Ag＋沉淀，其次再加入NaOH让Mg2＋沉淀，最后再加入Na2CO3让Ba2＋沉淀。
7．[台州中考]有一包白色粉末，可能是由硫酸铜、氯化钠、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种组成，为检验其中的成分，按以下流程进行实验：
图15－1
(1)根据实验现象，白色粉末中一定有__氯化钠、碳酸钠__。
(2)实验中不能用BaCl2溶液代替Ba(NO3)2溶液的理由是__氯化钡引入氯离子，会影响对氯化钠的推断__。
【解析】
白色粉末溶于水得到无色溶液，因此没有硫酸铜；加硝酸钡得到白色沉淀，且加稀硝酸沉淀全部溶解，说明沉淀全是碳酸钡，因此一定含有碳酸钠，没有硫酸钠；无色溶液加硝酸银及稀硝酸得到白色沉淀，说明有氯化银产生，因此说明含有氯化钠。
8．[2018·兰州]下列图示中A为生活中使用最多的金属，C为胃酸的主要成分，G为蓝色沉淀。各物质间的反应均在溶液中进行，相互转化关系如图所示。
图15－2
请回答以下问题：
(1)B溶液中的阴离子是__OH－__，E的化学式为__H2O__。
(2)反应②的化学方程式：__Fe＋CuCl2===FeCl2＋Cu__。
(3)①②③④四个反应中属于复分解反应的是__③④__。
(4)写出H的一种用途：__燃料、清洁能源、还原剂(写出1种即可)__。
【解析】
(1)A为生活中使用最多的金属，所以A为金属铁，C为胃酸的主要成分，所以C为HCl，G为蓝色沉淀，所以G为氢氧化铜。铁和盐酸反应生成H和I，铁和D反应生成J和I，所以I为氯化亚铁，H为氢气，B和D反应生成蓝色沉淀G和F，所以D为氯化铜，B为可溶性碱，可以是氢氧化钠，盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水，所以F是氯化钠，E是水。(3)①铁和盐酸的反应属于置换反应，②铁和氯化铜的反应属于置换反应，③氢氧化钠和盐酸的反应属于复分解反应，④氢氧化钠和氯化铜的反应属于复分解反应，所以四个反应中属于复分解反应的是③④。
(
图15－3
)9．[2018·金华丽水]有一包白色固体可能含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分做了以下实验：
①取少量固体于烧杯中，加足量的水溶解，烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲；
②取少量无色溶液甲于试管中，滴加酚酞试液，溶液不变色；
③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，烧杯内固体的质量随加入稀硝酸质量的变化如图所示。
(1)仅通过①可以得出的结论是：原白色固体中一定有__Ba(NO3)2__。
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是__ABD__(填字母)。
A．碳酸钠
B．硫酸钠
C．硝酸钡
D．氢氧化钠
【解析】
(1)加足量的水溶解，烧杯内有固体残留并得到无色溶液甲，说明了上述物质间发生反应生成了沉淀，由于碳酸钠、硫酸钠都能与硝酸钡反应生成沉淀，由此可知，原白色固体一定存在硝酸钡。(2)②取少量无色溶液甲于试管中，滴加酚酞试液，溶液不变色，说明无色溶液甲一定不含碳酸钠和氢氧化钠；③继续向①的烧杯中滴加稀硝酸并不断搅拌，沉淀部分溶解，沉淀应为碳酸钡和硫酸钡的混合物，若无色溶液甲中含有硫酸钠，加入稀硝酸，碳酸钡沉淀溶解，同时会有硫酸钡沉淀生成，固体质量会增大，与图示不符，故无色溶液甲中一定没有硫酸钠。
(
图15－4
)10．[2018·广安]A、B、C、D、E分别是硫酸铜、氢氧化钠、镁、氧化镁、盐酸中的一种物质。C物质水溶液呈蓝色，它们之间的反应和转化关系如图所示(“—”表示两物质能发生化学反应，“→”表示一种物质经一步反应可转化为另一种物质)。回答下列问题：
(1)敞口放置的氢氧化钠固体易潮解和变质，因此氢氧化钠要__密封__保存。
(2)写出物质E的一种用途：__除去铁锈(或制造药物，或帮助消化，合理
即可)__。
(3)写出C与D反应的化学方程式：__CuSO4＋2NaOH===Cu(OH)2↓＋Na2SO4__。
(4)能比较两种金属活动性强弱的反应是__④__(填数字序号)。
【解析】
C物质水溶液呈蓝色，故C物质是硫酸铜，C可以与BD反应，故BD是氢氧化钠和金属镁，则AE是氧化镁和稀盐酸，又因B能生成A，故B是镁，A是氧化镁，D是氢氧化钠，E是稀盐酸。(4)反应④是金属镁与硫酸铜的反应，生成铜和硫酸镁，镁能把铜从硫酸铜中置换出来，说明镁比铜活泼；①②⑤⑥中没有涉及两种金属的反应，故不能比较两种金属的活动性
强弱。
11．[2018·长春改编]某白色固体甲的主要成分为NaCl，可能含有MgCl2、BaCl2和NaOH中的一种或几种杂质，为检验白色固体甲的成分并除去其中杂质，进行如下实验：
图15－5
(1)写出生成白色固体丙的化学方程式：__BaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl__。
(2)向无色溶液D中加入过量稀盐酸的目的是__除去过量的NaOH和Na2CO3__。
(3)分析上述实验可知，白色固体甲中一定没有的物质是__NaOH__。
(4)若用上述实验中的A、B、C、D四种溶液鉴别稀H2SO4和NaOH溶液，分别取样后，按如图所示操作进行实验，就能达到鉴别目的的是实验_2、3、4_。
图15－6
【解析】
(4)无色溶液A：NaCl、BaCl2和MgCl2，无色溶液B：NaCl、BaCl2、MgCl2和酚酞，无色溶液C：NaCl、BaCl2和NaOH，无色溶液D：NaCl、Na2CO3和NaOH。
12．[2018·杭州]碱式碳酸锌[Znx(OH)y(CO3)z]是制备功能材料ZnO的原料，其化学反应表达式为：Znx(OH)y(CO3)zZnO＋CO2↑＋H2O(x、y、z为正整数)。小金设计了图甲所示装置对碱式碳酸锌的组成进行探究(装置气密性良好，药品足量，实验操作正确)：
图15－7
(1)图甲中装置B的作用是__吸收反应生成的二氧化碳__。
(2)查阅资料发现，在不同温度条件下充分加热等质量的碱式碳酸锌样品，剩余固体的质量与加热温度的关系如图乙所示。实验中加热时，热分解装置的温度至少要达到__300__℃(选填“200”“300”或“400”)。
(3)部分实验步骤为：“……加热前先通入N2排尽装置内的空气，关闭通入N2的活塞，……控制一定温度下加热……”。实验过程中可根据__一段时间后，A装置长导管管口无气泡冒出__现象判断碱式碳酸锌样品已完全分解。
(4)小金取54.7g碱式碳酸锌样品(不含杂质)，放置于热分解装置内，完全反应后测得装置A增重5.4g，装置B增重8.8g。则x∶y∶z的最简整数比为__5∶6∶2__。
【解析】
(1)实验目的是探究碱式碳酸锌的组成，装置A中浓硫酸用来吸收生成的水，装置B中碱石灰的主要成分是氧化钙和氢氧化钠，用来吸收反应生成的二氧化
碳，通过水和二氧化碳的质量来计算碱式碳酸锌中氢、碳元素的质量。(2)据图可知碱式碳酸铜在200℃时开始分解，温度达到300℃时，固体质量不再发生变化，说明其完全分解，所以温度至少要达到300℃。(4)利用A增加的水的质量，求得氢元素的质量，可以求得碱式碳酸锌中氢氧根的质量；B增加的二氧化碳的质量求得碳元素的质量，可以求得碱式碳酸锌中碳酸根的质量，如此可以求得碱式碳酸锌中锌的质量，根据质量守恒定律，通过元素质量与相对原子质量的比可以求得x、y、z的比。
(
图15－8
)13．[2018·益阳]某科学兴趣小组的同学在整理化学药品柜时，发现有一瓶标签受损的无色溶液(受损标签如图所示)。咨询实验老师得知，这瓶无色溶液是一种常用的盐溶液。小组同学对这瓶溶液进行了如下探究：
【提出问题】这瓶无色溶液是什么物质的溶液？
【猜想与假设】小组同学提出了如下假设：
①碳酸钠溶液；②硫酸钠溶液；③氯化钠溶液
【讨论交流】在老师的指导下，小组同学经过讨论，认为有一条假设不合理。
(1)请你指出不合理的假设并说明不合理的理由：_③，氯化钠中不含氧元素_。
【查阅资料】硫酸钡既不溶解于水又不溶解于酸；碳酸钠溶液呈碱性；Ba(OH)2
的化学性质与
Ca(OH)2相似。
【进行实验】小组同学设计并进行了如下实验，请你完善小组同学的“相互评价”。
组次
实验操作
出现的现象与结论
同学相互评价
第1组
产生白色沉淀，第
1
组同学认为猜想②成立。
第
2
组同学认为此方案结论不正确。
(2)你认为其理由是硫酸钡和__碳酸钡__都不溶于水。
第2组
试管中无明显现象，第2组同学认为猜想②成立。
第3组同学认为此方案结论不正确。
(3)你认为其理由是__氢氧化钡和盐酸反应也没有明显现象__。
第3组
溶液无明显变化，第3组同学认为猜想②成立。
第1组同学认为此方案结论正确。
(4)你认为实验中用点滴板比试管具有更多的优点是__节约样品__(写一条即可)。
【实验反思】针对上述情况，小组同学总结了取用药品时的各种注意事项。(共35张PPT)
第15课时
物质的除杂(分离提纯)、鉴别、检验和推断
一、常见离子的鉴别(c)
1．H＋与OH－：用酸碱指示剂。
二、常见沉淀的颜色(c)
1．不溶于稀硝酸的白色沉淀：BaSO4、AgCl。
2．可溶于盐酸的白色沉淀：CaCO3、BaCO3、Al(OH)3等。
3．蓝色沉淀：Cu(OH)2。
4．红褐色沉淀：Fe(OH)3。
5．黑色物质(粉末)：C(碳粉)、CuO、MnO2、Fe3O4、Fe(铁粉)等。
6．红色物质：Cu、Fe2O3(铁锈)等。
三、除杂提纯、鉴别与推断的思路(b)
1．除杂分离物质
指除去杂质，同时被提纯物质不得改变。除杂至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
除杂分离的常用化学方法：
方法
适用范围或原理
举例
化气法
与杂质反应生成气体除去
除Na2SO4中的Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3＋H2SO4===Na2SO4＋
CO2↑＋
H2O
沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
除NaCl中的Na2SO4，可加适量BaCl2：Na2SO4＋
BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
转化法
将杂质通过化学反应转化为原物质
除FeSO4中的CuSO4，可加过量铁粉,再过滤：CuSO4＋Fe===Cu＋FeSO4
溶解法
将杂质溶于某种试剂除去
除C粉中的CuO粉，可加适量稀H2SO4,再过滤：CuO＋H2SO4===
CuSO4＋
H2O
吸收法
将杂质用某种试剂吸收除去
除H2中的HCl，可将混合气体通入NaOH溶液：NaOH＋HCl===NaCl＋H2O
2．物质鉴别的常用方法
(1)观察法
通过观察物质颜色、气味等不同来鉴别。例：铜和铝中，红色的是铜，银白色的是铝；硫酸铜溶液、氯化铁溶液中，蓝色的是硫酸铜溶液，黄色的是氯化铁溶液。
(2)溶解法
溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。例：碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末，把它们分别放入水中，能溶解的是碳酸钠，不能溶解的是碳酸钙。
(3)燃烧法
通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。例：要鉴别H2、CO、CH4，分别点燃，在火焰上方罩一个干冷的烧杯，能使烧杯内产生水滴的是H2或CH4，不能的是CO，再把内附澄清石灰水的烧杯罩在H2和CH4的火焰上方，其燃烧产物能使澄清石灰水变浑浊的是CH4，不能的是H2。
鉴别空气、氧气、二氧化碳，三者都是无色无味气体，把燃着的木条分别伸入三瓶气体中，使木条火焰熄灭的是二氧化碳，使木条燃烧得更旺的是氧气，基本不引起火焰变化的是空气。
鉴别棉布纤维和羊毛纤维，分别点燃这两种纤维，发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛纤维，发出烧焦棉布味的是棉布纤维。
(4)滴加试剂法
酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例：鉴别三种无色液体——食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液时，分别滴加紫色石蕊试液，使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸，使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液，不变色的是食盐水。
滴加某些酸溶液。例：鉴别黑色的氧化铜粉末和碳粉时，把它们分别加入到稀盐酸中，能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜，不反应的是碳粉。
鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时，分别取样，滴加稀盐酸，有无色无味气体生成的是碳酸钙，无气体生成的是氧化钙。
滴加某些盐溶液。例：鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时，分别取样，滴加少量氯化钡溶液，有白色沉淀生成的是碳酸钠溶液，不反应的是氯化钠溶液。
(5)综合法
运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。例：四瓶透明溶液分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察，溶液呈蓝色的是CuSO4溶液，剩余三种溶液分别取样，滴加少量CuSO4溶液，有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液，有白色沉淀生成的是BaCl2溶液，不反应的是MgCl2溶液。
3．物质推断方法
(1)推理法
对于以物质相互转化为内容的推断题，可将题意转化为图示，利用图示分析物质性质和物质之间的内在联系，抓住物质特征和实验现象这条主线，先认定一个熟悉的反应特征为突破口，然后逐步推理。
(2)剥离法
根据已知条件把明显的物质先剥离，再根据其他已知条件，把已剥离的物质当作已知，逐个求解。
(3)分层推断法
对于给出物质范围的推断题，确定混合物的成分一般用分层推断法，先分层推理出每一层的分结论，再进行综合整理得出总结论。
1．鉴别时应取样。
2．鉴别物质应有明显的现象区别。
3．连续滴加试剂鉴别时，应注意先加入的离子对后面物质鉴别是否会产生干扰。
4．推断几种物质存在时，应特别注意物质能否共存。
【知识拓展】
类型一 鉴别题型
典例
用下列方法鉴别各组无色溶液，能够达到目的的是(
)
选项
待鉴别溶液
试剂(均为溶液)
A
HNO3和KNO3
酚酞
B
HCl和NaCl
AgNO3
C
AgNO3和Na2SO4
BaCl2
D
Ca(OH)2和NaOH
Na2CO3
D
【解析】
鉴别两种物质时需要产生两种明显不同的现象。酚酞在酸性和中性条件下均无色，所以用酚酞无法鉴别HNO3和KNO3溶液；在HCl溶液和NaCl溶液中滴加AgNO3，都能产生白色沉淀AgCl；在AgNO3溶液和Na2SO4溶液中滴加BaCl2溶液，分别产生白色沉淀BaSO4和AgCl；在Ca(OH)2溶液中滴加Na2CO3溶液会产生白色沉淀，而在NaOH溶液中滴加Na2CO3溶液无现象。
跟踪训练
[2018·杭州江干区三模]下列实验能达到实验目的的是
(
)
图
15－1
A．①验证可燃物燃烧的条件
B．②检验铵态氮肥
A
类型二 除杂题型
典例
[2018·乌鲁木齐]除去下列各物质中混有的少量杂质，所用试剂及操作方法均正确的是
(
)
选项
物质(括号内为杂质)
试剂
操作方法
A
稀盐酸(稀硝酸)
过量硝酸银溶液
过滤
B
H2(HCl)
浓H2SO4
洗气
C
Cu(CuO)
过量稀盐酸
过滤、洗涤、干燥
D
ZnSO4
(FeSO4)
过量Zn粉
过滤、洗涤、干燥
C
【解析】
稀盐酸能与过量硝酸银溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，反而会把原物质除去。浓H2SO4不能与氯化氢气体反应，不能除去杂质。CuO能与稀盐酸反应生成氯化铜和水，铜不与稀盐酸反应，再过滤、洗涤、干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质。过量Zn粉能与FeSO4溶液反应生成硫酸锌溶液和铁，过滤后将滤液蒸发结晶即可得到纯净的ZnSO4，无需进行洗涤、干燥。
跟踪训练
除去CO中混有的少量CO2，选用的试剂和部分装置均正确的是
(
)
【解析】
通过A选项中的氢氧化钠溶液可以除去CO2；B选项中氧化铜会使CO转化为CO2；C选项中的装置不便盛放浓硫酸，且浓硫酸也不能吸收CO2；D选项中的硫酸钠溶液不能吸收CO2。
选项
A
B
C
D
试剂
氢氧化钠溶液
氧化铜固体
浓硫酸
硫酸钠溶液
部分装置
A
类型三 检验题型
典例
[上海中考]某废液M可能含有硫酸钠、氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或几种，为确定其成分进行实验。
图
15－2
(1)反应生成气体的化学方程式是_________________________
__________________。
Na2CO3＋2HCl===2NaCl
＋H2O＋CO2↑
(2)M
中一定没有____________。
(3)为进一步确定M的成分，进行实验，步骤如下：
Ⅰ.重新取M样品，滴加过量的试剂X，静置；
Ⅱ.取Ⅰ中的上层清液，滴加酚酞；
Ⅲ.向Ⅱ中的溶液滴加过量的稀硝酸；
Ⅳ.向Ⅲ中的溶液滴加试剂Y。
完成填空：
①试剂X是__________(选填“氯化钡”或“硝酸钡”)溶液；试剂Y是__________溶液。
硫酸钠
硝酸钡
硝酸银
②能确定M中含有氢氧化钠的最主要的一个现象是__________
_____________________；能确定M中含有氯化钠的最主要的一个现象是___________________________________________
(需写明现象对应的步骤编号)。
【解析】
(2)硫酸钠和硝酸钡反应会生成硫酸钡白色沉淀。而实验中加入硝酸钡后得到无色溶液，说明没有硫酸钠。(3)取M样品，滴加过量的硝酸钡溶液，将碳酸钠转化成碳酸钡沉淀除去。向上层清液滴加酚酞试液，溶液变红色，说明含有氢氧化钠。氯化钠和硝酸银反应生成不溶于硝酸的氯化银白色沉淀。向Ⅱ中的溶液中滴加过量的稀硝酸后，再滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成说明含有氯化钠。
步骤Ⅱ：
滴加酚酞，溶液变红
步骤Ⅳ：滴加硝酸银溶液，有白色沉淀生成
跟踪训练
小雨的妈妈买了一条黄金项链，小雨想通过实验探究这条黄金项链是否为锌铜合金制成的仿制品，她不能选用的试剂是
(
)
A．AlCl3溶液
B．Cu(NO3)2溶液
C．H2SO4溶液
D．AgNO3溶液
【解析】
锌、铜和金与AlCl3溶液都不反应，无法检验。合金中的锌能与硝酸铜反应生成铜，表面有红色固体析出。合金中的锌能与硫酸反应生成氢气，有气泡冒出。锌和铜都能与硝酸银反应生成银，表面有银白色固体析出。
A
类型四 推断题型
典例
[2018·绍兴义乌]某固体物质可能含有硫酸钾、硝酸铵、氯化钡中的一种或几种。现需要对此物质成分进行检测。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色溶液；乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，放出刺激性气体。
(1)该气体为________(填化学式)。
(2)根据两同学的实验现象可推定此物质的组成是________
________。
NH3
硫酸钾、
硝酸铵
【解析】
硫酸钾、硝酸铵、氯化钡之间可能的反应为：K2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2KCl。甲同学向固体中加入足量的水，形成无色溶液，说明在该固体中，硫酸钾和氯化钡两种物质中只能有一种存在；乙同学向固体中加入足量的氢氧化钡溶液，产生白色沉淀，放出刺激性气体，则发生的反应为Ba(OH)2＋K2SO4===BaSO4↓＋2KOH，Ba(OH)2＋2NH4NO3===Ba(NO3)2＋2NH3↑＋2H2O，这说明固体中存在硫酸钾和硝酸铵，不存在氯化钡。
跟踪训练
[2018·杭州江干区三模]甲、乙是科学
中常见物质，由氢、碳、氧、钠、钙五种元素
中的2～3种组成。如图所示(夹持仪器略去，K1、
K2均关闭)，打开K1，液体全部流下后，立即
关闭K1，观察到产生大量气泡，且烧杯中乙的
溶液变浑浊。充分反应后，打开K1和K2，使液
体全部流入锥形瓶，瓶中无明显现象。
(1)用化学方程式表示烧杯中溶液变浑浊的原因：____________
____________________________。
(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH＝3，则锥形瓶中溶液含有的溶质是______________________。
图
15－3
CO2＋
Ca(OH)2===CaCO3↓＋H2O
HCl、NaCl、CaCl2
【解析】
(1)打开K1，待液体全部流下，立即关闭K1，观察到产生大量气泡，烧杯中乙的溶液变浑浊，说明稀盐酸和甲的溶液反应生成了二氧化碳，则甲为Na2CO3，乙为Ca(OH)2。烧杯中发生的反应为CO2＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋
H2O。(2)取反应后锥形瓶中的溶液，测得pH＝3，说明酸过量，则锥形瓶中发生的反应为Ca(OH)2＋2HCl===CaCl2＋2H2O，故该溶液中含有的溶质除HCl外，还有NaCl、CaCl2。
类型五 综合应用
典例
[瑞安模拟]以下是关于硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)热分解产物的研究。
【查阅资料】
①亚铁离子遇具有氧化性的物质易被氧化成铁离子。
②硫酸亚铁晶体加热会失去结晶水，高温状态下会继续分解产生金属氧化物和非金属氧化物。
③SO2能使高锰酸钾溶液褪色。
【进行实验】
某兴趣小组同学称取a
g硫酸亚铁晶体样品高温加热，使其完全分解(如图甲)，对所得产物进行探究，并通过称量装置B质量测出x的值。某实验室利用SDT－Q600热分析仪对硫酸亚铁晶体(FeSO4·xH2O)进行热分解，获得相关数据，并绘制出固体质量—分解温度的关系图(如图乙)。
图
15－4
(1)硫酸亚铁晶体完全分解后，装置A中还残留红棕色固体，放入足量稀盐酸，固体全部溶解，得到黄色溶液，则该红棕色固体为__________。根据____________________________(填实验现象)，可知反应生成SO2。
(2)实验中如果不持续通入氮气对x值的测量有何影响？为什么？__________________________________________________
____________________________________________。
(3)小组同学根据质量守恒定律从理论上分析，得出硫酸亚铁晶体分解还生成另一物质SO3。请写出FeSO4分解的化学方程
式：___________________________________。
(4)装置B中硫酸铜粉末变蓝，质量增加12.6g，根据图乙中有关数据，可计算出FeSO4·xH2O中的x＝______。
氧化铁
装置C中高锰酸钾溶液褪色
使x测量值偏小；持续通入氮气的目的是为了排尽装置A
中的水蒸气，否则部分水蒸气会在装置A内冷凝
7
跟踪训练
[绍兴义乌中考]某白色粉末可能含有硫酸钠、硫酸铜、氯化钠、硝酸钡、碳酸钙中的一种或几种。某科学兴趣小组为探究其成分，设计了如下实验流程(所加试剂均足量)。
图
15－5
(1)操作Ⅰ、Ⅱ的名称是________。
(2)无色气体的质量是_______g。
(3)固体甲的成分是___________________。
过滤
2.2
碳酸钙与硫酸钡
(4)这种白色粉末中一定不含有__________。
(5)求白色粉末中肯定含有的物质总质量。
【答案】
(5)设碳酸钙的质量为x，
所以7.33g固体甲中硫酸钡的质量为2.33g。
设生成2.33g硫酸钡沉淀需要硝酸钡的质量为y，
硫酸铜
Na2SO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋2NaNO3
261
233
y
2.33g
则生成硫酸钡的总质量为2.33g＋4.66g＝6.99g。设硫酸钠的质量为m，
Na2SO4＋Ba(NO3)2===BaSO4↓＋
2NaNO3
142 233
m
6.99g
白色粉末中肯定含有的碳酸钙、硫酸钠、硝酸钡的总质量为5g＋4.26g＋2.61g＝11.87g。
【解析】
(3)白色粉末溶于水得无色溶液，说明白色粉末中一定不含有硫酸铜；能与硝酸钡反应生成沉淀，说明有硫酸钠，同时7.33g固体灼烧后得固体余物5.13g，可判断白色粉末中有硝酸钡，溶于水时生成了硫酸钡沉淀。
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