一、物质的鉴别
1. 原理:主要是利用物质的各种物理性质和化学性质,产生不同的实验现象,从而将物质区分开来。
2. 鉴别方法
(1)物理方法
①观察颜色
常见红色固体:氧化铁(红棕色)、铜(紫红色)、红磷;
常见黑色固体:四氧化三铁、氧化铜、铁粉、碳、二氧化锰;
常见溶液颜色:含Cu2+的溶液为蓝色、含Fe3+的溶液为黄色、含Fe2+的溶液为浅绿色。
②闻气味
常见具有刺激性气味的气体:二氧化硫、氨气、氯化氢。
③物质的溶解性
常见不溶于水的物质:CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2、Al(OH)3、AgCl、BaSO4(白色),Cu(OH)2(蓝色),Fe(OH)3(红褐色)。
④溶解时的吸放热现象
NaOH固体溶于水放热(选填“吸热”或“放热”,下同),NH4NO3固体溶于水吸热。
⑤磁性:铁、四氧化三铁具有磁性,能被磁铁吸引。
(2)化学方法
①针对酸碱性不同的溶液,利用指示剂或pH试纸进行鉴别。
例:鉴别稀盐酸与氢氧化钠溶液,可选用酚酞溶液,观察到溶液变红的是氢氧化钠溶液,观察到溶液变红色的是稀盐酸。
【特别提醒】有些盐溶液显酸性或碱性,如鉴别碳酸钠溶液与氢氧化钠溶液,不能用酚酞溶液。
②根据反应的现象不同进行鉴别。通过加入常见试剂,使物质间发生反应并呈现不同现象,如生成气体或沉淀、溶液颜色有变化等。
例:鉴别Na2CO3溶液与NaCl溶液,可选用稀盐酸,观察到有气泡产生的是Na2CO3溶液,观察到无明显现象的是NaCl溶液。
二、物质的分离与除杂
(一)常考分离物质的方法为物理方法:
1. 过滤法:分离不溶于水的固体和液体或可溶性固体与不溶性固体组成的混合物,如分离二氧化锰和氯酸钾的固体混合物,操作如下:
2. 蒸馏法:分离沸点相差较大的液体混合物,如石油的分馏。
3. 磁铁吸引法:分离具有磁性和不具有磁性的物质,如分离碳粉和铁粉。
(二)物质的除杂
1. 除杂原则
(1)主不减:被提纯的物质不能和加入的试剂发生反应。
(2)杂不增:不能引入新的杂质。
(3)易分离:利用简单的操作就可将物质与杂质分开,如过滤、蒸发等。
2. 除杂方法
(1)气体除杂
方法一:将杂质气体通过物质吸收、反应除去。
例:氧气中的水蒸气可用浓硫酸吸收除去。
方法二:将杂质气体转化为主气体。
例:除去二氧化碳中的一氧化碳可通过灼热的氧化铜(合理即可),使一氧化碳转化成二氧化碳。
(2)固体除杂
方法一:将杂质转化为气体除去,如氧化铜中的炭粉通过在空气中灼烧除去;
方法二:将杂质转化为溶液除去,如铜中的铁可通过与稀盐酸(合理即可)反应除去。
(3)溶液除杂
溶液之间的除杂,一般为酸、碱、盐之间的除杂,其实质为溶液中阴阳离子的除杂。
除杂方法:当被提纯物质与杂质含有一种相同的离子时(以除去NaOH溶液中的Na2CO3杂质为例)
【特别提醒】当被提纯物质与杂质所含阴、阳离子都不相同时,选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合成除杂试剂。如除去NaCl溶液中的H2SO4,可以选用Ba(OH)2溶液。
例1.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____。
(2)无色溶液甲中一定不存在的物质是____(填字母)。
A.碳酸钠 B.硫酸钠C.硝酸钡 D.氢氧化钠
例2.某白色固体中可能含有氯化钠、碳酸钠、硫酸钠、碳酸钡、氯化钡中的几种物质,为了鉴定该白色固体的组成,拓展性学习小组的同学进行了如下探究实验:
Ⅰ.称取15g固体于烧杯中,加入足量水充分溶解,过滤得到白色沉淀4.3g和无色滤液。
Ⅱ.往Ⅰ中所得4.3g白色沉淀中加入足量稀盐酸,沉淀部分溶解并有无色气体产生,测得剩余沉淀质量为2.33g。
Ⅲ.把Ⅰ中所得滤液等分成两份,第一份滤液加入足量的稀硫酸,既没有产生气泡,也没有产生沉淀,第二份滤液中加入足量的氯化钡溶液,没有产生沉淀。
根据上述实验,回答下列问题:
(1)仅根据第Ⅲ步实验现象可以得到的结论是:滤液中一定不存在的离子是____。
(2)写出原白色固体所有可能组成____。
例3.有一包白色固体样品,可能含碳酸钠、硫酸钠、氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种。小科同学为探究其成分做了以下实验:
Ⅰ.取少量固体样品于烧杯中,先加足量水溶解,滴酚酞试液变红色,再加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生,溶液变成无色;
Ⅱ.继续向烧杯中逐滴滴加稀盐酸至过量并不断搅拌,烧杯内固体部分溶解并有气泡冒出。
请回答下列问题:
(1)原白色固体中可能存在的物质是____。
(2)最后所得的溶液中一定含有的溶质是____。
1. 区别下列各组物质所采用的方法中,错误的是( )
A. 稀盐酸和稀硫酸——分别加入氯化钡溶液
B. 双氧水和水——分别加入少量二氧化锰
C. 氮气和氧气——分别伸入燃着的木条
D. 纯碱和小苏打——分别加入稀盐酸
2.下列鉴别物质所用的方法或试剂中,错误的是( )
A. 水和白酒——观察颜色 B. 氯化钾和氯化铵——氢氧化钠
C. 棉线和羊毛线——点燃闻气味 D. 一氧化碳和二氧化碳——灼热的氧化铜
3. 除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)选用试剂及方法正确的是( )
A. CO2(HCl)—— 依次通入饱和NaHCO3溶液、浓硫酸
B. 炭粉(MnO2)——加入过氧化氢溶液
C. KCl溶液(K2CO3)——加入适量Ca(OH)2溶液,过滤
D. CuSO4溶液(H2SO4)——加入过量NaOH溶液,过滤
4.现有一混合物的水溶液,只可能含有Na+、Ba2+、Cl-、CO、SO中的若干种。现取100mL此溶液进行如下实验:
①加足量BaCl2溶液后,过滤,得干燥沉淀6.27g;
②在沉淀中加足量盐酸,过滤、洗涤、干燥后,称得沉淀质量为2.33g;
③在滤液中滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀。
根据上述实验,下列推测中,正确的是( )
A.一定含CO、SO、Na+和Cl-,一定不含Ba2+
B.一定含CO、SO和Na+,一定不含Ba2+,可能含Cl-
C.一定含CO和SO,一定不含Ba2+,可能含Na+和Cl-
D.一定含SO,一定不含Ba2+和CO,可能含Cl-和Na+
5.某固体由 Ba2+、Cu2+、Na+、Cl-、CO、SO中的几种离子构成,取一定质量的该固体样品,进行如下实验:
①将固体溶于水得无色透明溶液,加入足量BaCl2溶液过滤,得到白色沉淀和无色滤液。
②在白色沉淀中加入过量稀硝酸,白色沉淀部分溶解并产生气泡。
③在无色滤液中滴加AgNO3溶液产生白色沉淀。由此推断该固体中一定含有的离子是( )
A.Na+、CO、SO B.Na+、CO、SO、Cl-
C.Ba2+、CO、SO、Cl- D.Cu2+、Ba2+、CO、SO
6.有一包白色固体,可能由BaCl2、NaOH、Na2CO3、Na2SO4中的一种或几种组成。为确定其成分,实验小组进行实验。实验过程中所加试剂均足量,实验过程及现象如图所示。
(1)白色沉淀A与稀盐酸反应的化学反应方程式为____。
(2)白色沉淀C的化学式为____。
(3)这包白色固体是由____(填化学式)组成的。
7.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____。
(2)若C是锌,A和B都属于酸,写出D可能的化学式:____(物质类别不同的两种即可)。
8.某KCl固体样品中含有少量CaCl2杂质,实验室提纯氯化钾的流程如下。(氯化钾溶解度受温度影响较小)
(1)沉淀a是____。
(2)操作Ⅰ是____。
①冷却热饱和溶液 ②蒸发结晶
(3)若KCl固体样品中还含有少量杂质K2SO4,小科认为提纯该样品只要在上述方案基础上增加一步实验:在“加入过量K2CO3溶液”与“过滤”操作之间,加过量的硝酸钡溶液。小江认为这种方案不合理,会导致所得KCl固体中含有新的杂质,新杂质是____。
1. 下列检验物质的方法正确的是( )
A. 检验某混合气体中是否含有CO2:将混合气体通入足量的澄清石灰水中,无浑浊现象,则原混合气体中一定不含有CO2
B. 检验某气体中是否含有H2:点燃气体,将干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水珠出现,则原气体中一定含有H2
C. 检验某化肥是否是铵态氮肥:取样,与熟石灰混合研磨,闻气味
D. 检验CuCl2溶液中是否含有FeCl2:取样,观察溶液的颜色,若溶液呈浅绿色,则原溶液中含有FeCl2
2.为鉴别氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠和硫酸钠四种物质的溶液,设计如下实验:
下面对试剂①、试剂②和试剂③的选择,合理的是( )
A. ①酚酞 ②稀盐酸 ③氯化钡B. ①酚酞 ②稀盐酸 ③稀盐酸
C. ①石蕊 ②氯化钡 ③稀盐酸D. ①石蕊 ②氯化钡 ③碳酸钠
3.某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质,进行了以下实验:
下列有关说法错误的是( )
A. X为BaCl2溶液 B. Y为Na2CO3
C. Z为稀盐酸 D. 步骤③与④可交换
4.甲、乙、丙、丁四位同学设计了下列有关物质鉴别的方案:
甲:利用CO2气体就能区分NaOH、Ca(OH)2和稀盐酸三种溶液;
乙:若有BaCl2溶液,就有办法鉴别NaOH、Na2CO3、Na2SO4和硫酸四种溶液;
丙:有酚酞和BaCl2溶液,就能鉴别盐酸、硫酸、Na2CO3、NaOH和KNO3五种溶液;
丁:不用其他任何试剂就能将HCl、BaCl2、Na2CO3、NaCl四种溶液鉴别出来。
下列有关这些方案的评价正确的是( )
A.只有甲的可行
B.只有乙和丁的可行
C.只有乙的不可行
D.都可行
5.有一包白色粉末,可能含有氢氧化钡、硝酸钾、氯化铜、碳酸钠、硫酸钠中的一种或几种。为了确定其成分,进行如下实验:(答案用化学式表示)
①取一定量的白色粉末加入足量的水,振荡,静置,得白色沉淀,上层清液为无色。
②过滤,在白色沉淀中加入足量稀盐酸,白色沉淀部分溶解,且有气泡产生。
(1)据此推断,该白色粉末中一定含有____;可能含有____;一定不含有____。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式:____。
6.有一包白色固体样品,可能含碳酸钠、硫酸钠、
氯化钠、氢氧化钠中的一种或几种。小科同学为探究其成分做了以下实验:
Ⅰ.取少量固体样品于烧杯中,先加足量水溶解,再加入足量的BaCl2溶液,有白色沉淀产生;
Ⅱ.继续向烧杯中滴加稀盐酸并不断搅拌,烧杯内固体质量随加入稀盐酸质量的变化如图所示。
请回答下列问题:
(1)AB段观察到的现象是____。
(2)C点时,溶液中一定含有的溶质是____。
参考答案
例1.(1)Ba(NO3)2;(2)ABD
例2.(1)CO、SO和Ba2+;(2)氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠(或氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钡,或氯化钠、硫酸钠、氯化钡、碳酸钠、碳酸钡)
例3.(1)氯化钠;(2)NaCl、BaCl2、HCl
1. D
2.A
3. A
4.B
5.C
6.(1)BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑;(2)CaCO3;(3)BaCl2、Na2CO3
7.(1)Na2CO3+Ca(OH)2===CaCO3↓+2NaOH(合理即可);(2)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)
8.(1)碳酸钙(CaCO3);(2)②;(3)硝酸钾和硝酸钡
1.C
2.A
3.D
4.D
5.(1)Ba(OH)2、Na2CO3、Na2SO4 KNO3 CuCl2;(2)BaCO3+2HCl===BaCl2+CO2↑+H2O
6.(1)固体部分溶解并有气泡产生;(2)NaCl、BaCl2、HCl