第2讲物质的分离提纯与检验Word文档下载推荐.docx
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例如，FeCl2中含有FeCl3，加入铁粉，振荡过滤，即可除去FeCl3而又不引入新的杂质。
加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原法等。
特别提醒：
在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应考虑三个方面：
①不能引入新杂质；
②提纯后的物质成分不变；
③实验过程和操作方法简单易行。
【例1】（黄冈中学2009届高三月考）下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是（）
A．用过滤法分离Fe（OH）3胶体和FeCl3溶液的混合物
B．用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中的KNO3
C．用蒸馏法分离乙醇和苯酚的混合物
D．除去FeCl2溶液中的少量FeCl3：
加入足量铁屑，充分反应后，过滤
【解析】胶体不能透过半透膜，能透过滤纸，不能用过滤的方法分离Fe（OH）3胶体和FeCl3溶液的混合物。
【答案】A
考点2物质的检验
1．常见阳离子的检验
物质
检验方法
H+
能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
Na+、K+
用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色）。
Ba2+
能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3。
Mg2+
能与NaOH溶液反应生成白色Mg（OH）2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
Al3+
能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al（OH）3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
Ag+
能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag（NH3）2]+。
NH4+
铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体。
Fe2+
能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe（OH）2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe（OH）3沉淀。
或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。
有关反应方程式为：
2Fe2++Cl2=2Fe3++
2Cl－。
Fe3+
能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；
能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe（OH）3沉淀。
Cu2+
蓝色溶液（浓的CuCl2溶液显绿色）能与NaOH溶液反应，生成蓝色的沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。
含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。
2．常见阴离子的检验
OH－
能使①无色酚酞、②紫色石蕊、③橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
C1－
能与AgNO3溶液反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成
。
Br－
能与AgNO3溶液反应，生成淡黄色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。
I－
①能与AgNO3反应，生成黄色AgI沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。
②I－也能与氯水反应生成I2，使淀粉溶液变蓝
SO42－
能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，沉淀不溶于硝酸。
SO32－
①浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。
②能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。
注：
BaSO3在硝酸中也不溶解，而是转化为BaSO4沉淀，但有NOx放出。
S2－
能与Pb（NO3）2或CuSO4溶液反应，生成黑色PbS或CuS沉淀。
CO32－
能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸（或盐酸），生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
HCO3－
①取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。
或②向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀生成，同时放出CO2气体。
PO43－
含PO43－的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。
NO3－
浓溶液或晶体中加入铜片、浓H2SO4加热，放出红棕色气体。
NO3－+H2SO4=HSO4－+HNO3，Cu+4HNO3
Cu（NO3）2+2NO2↑+2H2O。
无机物鉴别颜色方面的突破口：
1、红色世界
（1）基态：
Fe2O3（红褐色）、Fe（OH）3（红棕色）、[Fe（SCN）]2+（血红色）、Cu（紫红色）、Cu2O（砖红色）、NO2（红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2（深红棕色）、红色石蕊试纸、品红溶液。
（2）激发态：
充氦气的灯光呈粉红色，充氖气的灯光呈红色，钙元素的焰色呈砖红色。
（3）化学变化：
①紫色石蕊在酸性溶液（pH<
5.0）中变红，
②润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性（CO2、SO2、H2S、HCl）变红，
③酚酞在碱性溶液中呈浅红色（8.2<
pH<
10.0）或红色（pH>
10），
④甲基橙在酸性溶液（pH<
3.1）中呈红色，
⑤甲基红在酸性溶液（pH<
4.4）中呈红色，
⑥pH试纸（黄色）遇酸性溶液（pH<
2）变红，
⑦已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色，
⑧C（NaHSO4）>
0.001mol/L时遇甲基橙变红。
2、橙色世界
浓溴水、甲基橙试剂、Br2（CCl4）呈橙红色。
（2）化学变化：
甲基橙在酸性溶液（3.1<
4.4）中呈橙色，甲基红在酸性溶液（4.4<
6.0）中呈橙色。
3、黄色世界
工业盐酸（含有Fe3+）、Au、S8、Na2O2（淡黄色）、AgBr（淡黄色）、AgI、Ag3PO4
钠元素焰色呈黄色
①甲基橙在（pH>
4.4）溶液中呈黄色，
②久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄
4、绿色世界
F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Cu2（OH）2CO3（绿色）CuCl2（浓溶液呈绿色）、FeSO4（浅绿色）
铜元素的焰色呈绿色
Fe（OH）2（白色）——灰绿色——Fe（OH）3（红棕色）
5、青色世界
铁粉、银粉及大多数金属粉末、石墨、CuO、CuS、Cu2SFeO、Fe3O4、MnO2
①蔗糖遇浓硫酸被炭化变黑，
②润湿的白色醋酸铅试纸遇H2S变黑，
③硫磺粉与白色的水银反应生成黑红色的HgS，
④H2S通入Pb（NO3）2、AgNO3、CuSO4溶液产生不溶于水也不溶于稀盐酸和稀硫酸的黑色沉淀。
6、蓝色世界
CuSO4（溶液）、CuSO4•5H2O（晶体）、液氧、臭氧
①紫色石蕊在碱性溶液（pH>
8）中变蓝，
②润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝，
③无水CuSO4（白色粉末）遇水变蓝，
④H2、H2S、CH4、C2H5OH燃烧火焰呈淡兰色，CO燃烧火焰呈蓝色，
⑤S8在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰，
⑥淀粉遇I2（aq）变蓝，
⑦Cl2、Br2、NO2、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝
7、紫色世界
KMnO4（H+）、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色
充氩气的灯光呈紫蓝色，钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）
①I2升华生紫烟，
②NH4I受热生紫烟，
③紫色石蕊在（5.0<
8.0）溶液中呈紫色，
④锌粉与碘的混合物中滴入水会生紫烟（反应放热使碘升华）
8、白色世界
Pb（蓝白色）、Hg、铝粉、大多数块状金属、PbSO4、BaSO4、AgCl、BaCO3、Ba3（PO4）2、BaSO3、CaCO3、Fe（OH）2（不稳定）、Mg（OH）2、Al（OH）3、ZnS
①H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰，
②NH3遇HCl产生白烟，
③Mg、Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光
④红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾，
⑤红磷在氧气中燃烧时产生白烟。
【例2】只用一种试剂即可区别NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH等八种无色溶液，这种试剂为（）
A．硫酸B．氨水C．FeCl3溶液D．盐酸
【解析】FeCl3溶液与NaBr不反应，与NaI反应生成I2产生紫色沉淀，与NaOH生成Fe（OH）3红褐色沉淀，与Na2CO3产生沉淀和气体，与NaSCN生成血红色溶液，与H2S产生淡黄S沉淀、与AgNO3产生白色沉淀，与C6H5OH显紫色。
【答案】C
考点3特殊的除杂方法
在使用常规的方法无法进行除杂操作时，即根据物理方法或化学反应不能将杂质直接除去，可突破定势思维，“一反常规”，将被提纯的物质先转化为其他物质，然后再利用化学反应将其重新还原为被提纯物质，在此过程中杂质即被除去。
【例3】（09届盐城高三联考）七水硫酸镁（MgSO4·
7H2O）在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣－一硼镁泥可制取七水硫酸镁。
硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质（MgO、SiO2、Fe2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。
表1部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH
沉淀物
Al（OH）3
Fe（OH）3
Fe（OH）2
Mn（OH）2
Mg（OH）2
pH值
5.2
3.2
9.7
10.4
11.2
表2两种盐的溶解度（单位为g／100g水）
温度/℃
10
30
40
50
60
CaSO4
0.19
0.21
0.20
MgSO4·
7H2O
30.9
35.5
40.8
45.6
/
硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：
根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：
（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH＝5～6，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成MnO2，反应的离子反应方程式为_______。
加热煮沸的主要目的是________。
（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有_______（填化学式）等物质。
（3）检验过滤Ⅱ后的滤液中是否含有Fe3＋的实验方法是_______；
（4）沉淀C的化学式是_______。
过滤II需趁热过滤的理由是_______
【解析】向硼镁泥中加硫酸时MnO2、SiO2不溶解，PH=5～6时Fe（OH）3、Al（OH）3也会沉淀，加热煮沸的主要目的是促进Al3＋、Fe3＋水解及Mn2＋氧化成MnO2，由于MgSO4的溶解度不大，温度低时结晶析出，所以过滤II需趁热过滤。
【答案】
（1）Mn2+＋ClO－＋H2O＝MnO2↓＋2H＋＋Cl－；
促进Al3＋、Fe3＋水解及Mn2＋氧化成MnO2；
（2）Fe（OH）3Al（OH）3
（3）取过滤II后的滤液1～2ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色证明滤液中无Fe3＋
（4）CaSO4·
2H2O或CaSO4以防MgSO4在温度低时结晶析出。
【考点整合】参考答案
考点1
增加杂质；
分离；
稳定；
新杂质；
考点2
红；
黄；
浅紫；
BaSO4；
Al（OH）3；
[Ag（NH3）2]+；
蓝；
灰绿；
红；
血红；
红褐；
Cu（OH）2；
考点3
；
淡黄；
褪色；
SO2；
黑；
【课时练习】
一、选择题（本题包括12小题，每小题4分，共48分）
1．（2010·
威海模拟）下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是（ ）
B．用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3
C．用分液法分离乙醇和乙酸的混合物
D．用加热法分离碘和氯化铵的混合物
【解析】A项胶体的提纯应用渗析的方法；
D项由于碘易升华，而氯化铵加热易分解，冷却又重新化合生成氯化铵，所以通过加热法不能分离碘和氯化铵的混合物。
【答案】B
2．下列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是（ ）
①乙酸乙酯和水，酒精和水，四氯化碳和水 ②二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯
和水 ③甘油和水、乙醛和水、乙酸和乙醇 ④油酸和水，甲苯和水，己烷和水
A．①②B．②④
C．③④D．①②④
【解析】①中酒精与水互溶，③中甘油和水，乙醛和水，乙酸和乙醇都能互相溶解。
3．下列操作中错误的是（ ）
A．除去乙酸乙酯中的少量乙酸：
加入乙醇和浓硫酸，使乙酸全部转化为乙酸乙酯
B．除去苯中的少量水：
加入生石灰后蒸馏
C．除去CO2中的少量SO2：
通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶
D．提取溶解在水中的少量碘：
加入CCl4，振荡、静置分层后，取出有机层再分离
【解析】此题考查了常见的混合物的分离方法．大多数有机反应是可逆反应，加入乙
醇和浓硫酸后，乙酸不可能全部生成乙酸乙酯，另外，加入的乙醇也可能过量，又引入新的杂质，所以A是错的。
【答案】A
4．两瓶气体分别为NO2和Br2蒸气，外观均相同，某同学设计了各种鉴别法：
①用湿
润的淀粉KI试纸 ②加少量NaCl溶液 ③加少量AgNO3溶液 ④加少量水后再加
适量苯 ⑤一定条件下改变温度（ ）
A．只能采用①③④B．只能采用②③④
C．能采用②③④⑤D．都可以
【解析】①中NO2和Br2蒸气都能使湿润的淀粉KI试纸显色，所以不能鉴别两种气体。
【答案】C
5．（2010·
厦门模拟）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IO
，故不能检验碘盐中的碘，A不能完成此实验；
B、C、D
都可以用食醋完成。
6．下列除杂质的方法不可行的是（ ）
A．用过量氨水除去Al3＋溶液中的少量Fe3＋
B．将混合气体通过灼热的铜网除去N2中的少量O2
C．用新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水
D．用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3
【解析】在Al3＋、Fe3＋的混合溶液中加入过量氨水，生成Al（OH）3、Fe（OH）3沉淀，不能将Al3＋、Fe3＋分离；
N2、O2的混合气体通过灼热的铜网，发生反应2Cu＋O2
2CuO，O2被除去；
乙醇中含有的少量水不能直接用蒸馏的方法除去，应先加入CaO再蒸馏；
在AgCl、Ag2CO3混合物中加入HCl，发生反应Ag2CO3＋2HCl===2AgCl＋H2O＋CO2↑，经过滤可得纯净的AgCl，故选A。
7．（2009·
四川高考）下列有关物质检验的实验结论正确的是（ ）
选项
实验操作及现象
实验结论
A
向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成
该溶液中一定含有SO
B
向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色．再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色
该溶液中一定含有Fe2＋
C
将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色
该气体一定是SO2
D
将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成
该物质一定属于醛类
【解析】本题考查常见离子检验、物质鉴别的综合运用．A项可能受到Ag＋影响生成AgCl沉淀；
C项能够使品红溶液褪色的气体不一定就是SO2，还可能是其他气体比如氯气；
D项能发生银镜反应的官能团为醛基，而醛基还可能存在于甲酸或甲酸某酯、甲酸盐中。
【答案】B
8．（2010·
佛山模拟）下图为分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图
在上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是（ ）
A．①蒸馏 ②过滤 ③分液B．①分液 ②蒸馏 ③蒸馏
C．①蒸馏 ②分液 ③分液D．①分液 ②蒸馏 ③结晶、过滤
【解析】第①步乙酸、乙醇溶于饱和碳酸钠溶液，所以用分液，排除A、C，第③步加
入硫酸，硫酸和乙酸钠反应生成乙酸，要得到乙酸只有蒸馏．所以答案为B。
9．只用一种试剂即可区别NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH
等八种无色溶液，这种试剂为（ ）
A．硫酸B．氨水
C．FeCl3溶液D．盐酸
【解析】FeCl3溶液与NaBr不反应，与NaI反应生成I2，溶液颜色加深，与NaOH生成Fe（OH）3红褐色沉淀，与Na2CO3产生沉淀和气体，与NaSCN生成红色溶液，与H2S产生淡黄色沉淀、与AgNO3产生白色沉淀，与C6H5OH显紫色。
10．某溶液中可能存在Br－、CO
、SO
、Al3＋、I－、Mg2＋、Na＋等7种离子中的几种．现取该溶液进行实验，得到如下现象：
①向溶液中滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出；
②向所得橙色溶液中加入足量BaCl2溶液，无沉淀生成；
③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色．据此可以推断：
该溶液中肯定不存在的离子是（）
A．Al3＋、Mg2＋、I－、SO
B．Mg2＋、Na＋、CO
、I－
C．Al3＋、Na＋、SO
、I－D．Al3＋、CO
、Br－、SO
【解析】③向所得溶液中继续滴加淀粉溶液，溶液不变蓝色，能肯定I－不存在；
①滴加足量氯水后，溶液变橙色，且有无色气泡冒出，能肯定Br－的存在，结合②可以肯定CO
存在而SO
不存在，因为氯水会氧化SO
成SO
会产生沉淀；
CO
存在则Al3＋、Mg2＋不存在。
11．某晶体由两种阳离子、一种阴离子和结晶水组成，取少量该晶体进行如下实验：
①将晶体置于试管中加热，试管口有液体生成；
②待试管冷却后，加水使固体全部溶解；
③向试管中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量，同时加热，沉淀的物质的量先增多后减
少，但最终仍有沉淀未溶解，在此过程中还有刺激性气味气体生成．
根据以上实验判断，该晶体是（ ）
A．KAl（SO4）2·
12H2OB．NH4Al（SO4）2·
12H2O
C．（NH4）2Fe（SO4）2·
6H2OD．KCl·
MgCl2·
6H2O
【解析】解题的关键在于理解③向试管中逐滴加入Ba（OH）2溶液至过量，同时加热，沉淀的物质的量先增多后减少，但最终仍有沉淀未溶解，在此过程中还有刺激性气味气体生成．刚开始生成两种沉淀Al（OH）3、BaSO4，后来Al（OH）3溶解于过量的Ba（OH）2中，且NH
与OH－产生NH3。
12．（2010·
南通模拟）用过量的H2SO4、NaOH、NH3·
H2O、NaCl等溶液，按下图所示步骤分开五种离子。
则溶液①、②、③、④是（）
A．①NaCl ②NaOH ③NH3·
H2O ④H2SO4
B．①H2SO4 ②NaOH ③NH3·
H2O ④NaCl
C．①H2SO4 ②NH3·
H2O ③NaOH ④NaCl
D．①NaCl ②NH3·
H2O ③NaOH ④H2SO4
【解析】本题要从③入手，③能将沉淀部分溶解．据题意③为NaOH排除A、B；
第①步只分离出一种沉淀，所以只能向溶液中加入NaCl溶液使Ag＋沉淀而分离，同时对其他离子无影响，因此试剂①为NaCl溶液。
【答案】D
二、非选择题（本题包括4小题，共52分）
13．（14分）有六瓶白色固体，它们分别是Al2O3、NaNO3、Ba（OH）2、MgCl2、（NH4）2SO4、
无水CuSO4.现仅用蒸馏水及已被检出的物质对它们做出鉴别．根据以下实验步骤，
在空格内填入需加入的试剂．填写检出物质时须与实验现象上下对应．
（1）待检物＋
—
（2）待检溶液＋
（3）待检溶液＋
【解析】将六种未知物各取少许分别加入少量水，难溶于水的为Al2O3，遇水变蓝色的为无水CuSO4：
CuSO4＋5H2O===CuSO4·
5H2O
（白色） （蓝色）
将余下的四种溶液各取少许，分别加入CuSO4溶液，产生蓝、白色沉淀的为：
CuSO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓（白色）＋Cu（OH）2↓（蓝色）
将余下的三种溶液再各取少许分别加入Ba（OH）2溶液，不反应的为NaNO3，MgCl2
与（NH4）2SO4均与Ba（OH）2反应，但现象不同：
MgCl2＋Ba（OH）2===Mg（OH）2↓＋BaCl2
（NH4）2SO4＋Ba（OH）2===BaSO4↓＋2H2O＋2NH3↑
【答案】
（1）CuSO4 Al2O3
蓝色溶液 不溶于水
（2）
Ba（OH）2
蓝色沉淀（或蓝色和白色沉淀并存）
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