全日制课程专题十七物质的检验分离和提纯高考化学.docx
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全日制课程专题十七物质的检验分离和提纯高考化学
专题十七物质的检验、分离和提纯
专题导语：
考点分布
1.常见物质的检验
2.常见物质的鉴别
3.物质分离、提纯的常用方法及装置
4.物质分离、提纯方法的选择
分值分布
1.选择题：
4分
2.填空题：
4分
题型特点
物质的检验是化学实验中的重要内容，也是高考的常考内容，通常包括物质的鉴定、鉴别和推断。
试题可以是选择题，也有的融于实验、简答题之中。
这部分内容是以离子的检验、气体的制备和检验、元素化合物性质为知识基础，以化学实验基本操作，对材料的组织水平和语言表达能力为基础进行考查，且考查的内容逐渐加深，形式渐趋多样化。
复习策略
物质的分离与提纯从高考的内容和形式来看，主要特点有三个：
一是选取适当的试剂及其分离的方法除去被提纯物中指定的杂质；二是确定除去被提纯物中指定含有的杂质和所需加入试剂的先后顺序：
三是将分离、提纯与物质制备、混合物成分的确定等内容融为一体，形成综合实验题。
解答混合物分离提纯内容的试题一般应先弄清实验目的，再分析所依据的实验原理，由此去选择适宜的试剂、分离的方法，并回答相关的问题。
物质的分离、提纯操作及应注意的问题，判断操作的正确与错误，根据要求选择实验仪器；分离、提纯、鉴别物质时选择适当的试剂是高考的重点考查内容。
其中，不用任何化学试剂区别一组（通常是四种）物质的实验是高考经常考查的热点。
复习时要抓住物质的性质和实验的操作原理，明确常考的物质，注意语言表达的准确性，有的放矢。
教学流程
（策略）
1.教师重点阅读专题导语和学习目标、方法突破三个模块，课前根据学生实际情况精选试题，明确授课流程。
2.和学生共同复习必备知识模块，多多探讨、总结记忆知识点。
3.基础过关后，根据题型分类来指导学生做题，做题的过程中发现问题要及时指导学生修正并标识，总结易错点、重难点等记录在我的记录空间，以备课后复习。
4.选取相关练习题来强化训练，也可以根据学生的具体情况进行限时训练。
5.可以是知识点、解题方法、也可以是做错的题目。
最后留出课后作业，作业根据学生实际情况，选留30分钟到60分钟的题目。
学习目标：
1.掌握物质分离、提纯和鉴别时需遵循的一般原则，能正确选择和运用物质分离和提纯的三种重要方法——物理法、化学法和综合法。
2.综合运用化学知识对常见物质（包括气体物质、无机离子）进行分离、提纯和鉴别。
掌握常用的鉴别方法。
方法突破：
解题方法
一、物质检验简答题的答题模板
二、无色溶液中溶质的检验程序
三、解答有关物质鉴别试题的顺序
实验（操作方法）→现象→结论→原理（写离子方程式或化学方程式）。
切忌操作、现象、结论不分，更不能先下结论再描述现象。
物质（或离子）鉴别常以简答题的形式出现，回答时要掌握以下要领：
（1）选取试剂要最佳：
选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使之一目了然。
（2）不许原瓶操作。
（3）不许“指名道姓”。
（4）语言要准确，气体试剂要用“通入”，切不可把液体或固体试剂“通入××中”。
四、熟记常见物质分离操作中的注意事项
1.过滤中的“3要求”：
一贴二低三靠。
2.蒸发中的“2注意”：
玻璃棒搅拌和不能蒸干。
3.萃取分液中的“4步操作”：
加萃取剂—振荡放气—静置分层—分液。
4.蒸馏中的“3注意”：
温度计水银球的位置，冷却水的进出方向，加沸石防暴沸。
五、分离和提纯物质应遵循的原则
（1）不引入新杂质的原则。
如果引入杂质则在后续操作中必须除杂。
（2）不损耗、不减少被提纯物质的原则。
（3）实验操作要简便易行的原则。
（4）加入试剂的顺序要合理的原则。
用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
六、物质分离、提纯综合实验题热点归纳
（1）如何提取母液中的成分
案例1 在粗盐的提纯实验中，过滤，舍去不溶性杂质（滤渣）后，怎样从母液中获取NaCl固体？
提示 加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。
案例2 若母液是CuSO4饱和溶液，怎样获得CuSO4·5H2O晶体？
提示 加热蒸发，冷却结晶，过滤。
（2）需要滤渣时，如何得到纯净的滤渣
案例3 在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO
，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：
①怎样判断SO
是否沉淀完全？
提示 在上层清液中，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明SO
未沉淀完全，反之则沉淀完全。
②过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀（即洗涤沉淀的目的）?
提示 洗去可溶性杂质（Na＋、Cl－等）。
③沉淀的洗涤方法？
提示 沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀，待水自然流下后，再重复2～3次。
④怎样判断沉淀是否洗净？
提示 取最后一次滤出液少许于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明沉淀未洗净，反之已洗净。
必备知识
考点1常见物质的检验
一、常见阳离子的检验
①H＋、②Fe3＋、③Fe2＋、④Al3＋、⑤NH
、⑥Cu2＋、⑦Na＋、⑧K＋、⑨Ag＋
将上述符合相应现象的离子的代号填入下表：
试剂与方法
现象
被检离子
NaOH溶液
产生红褐色沉淀
②
产生白色沉淀→变为灰绿色→最后变为红褐色
③
开始生成白色沉淀→加至过量沉淀溶解
④
生成蓝色沉淀
⑥
NaOH溶液并加热
生成可使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
⑤
KSCN溶液
溶液呈红色
②
KSCN溶液→氯水
开始无明显现象，再加氯水时溶液呈红色
③
盐酸→硝酸
生成沉淀，且不溶于稀硝酸
⑨
石蕊试液
溶液呈红色
①
焰色反应
火焰为黄色
⑦
火焰呈浅紫色（透过蓝色钴玻璃）
⑧
二、常见阴离子的检验
①OH－、②Cl－、③Br－、④I－、⑤SO
、⑥SO
、⑦CO
、⑧HCO
、⑨SiO
、⑩AlO
将上述符合相应现象的离子的代号填入下表：
试剂与方法
现象
被检离子
先加氯化钡溶液，再加稀盐酸生成的，气体分别通入
品红溶液
先产生沉淀，后溶解，生成的气体能使品红溶液褪色
⑥
品红溶液，澄清石灰水
先产生沉淀，后溶解，生成的气体不能使品红溶液褪色，能使澄清石灰水变浑浊
⑦
澄清石灰水
无沉淀生成，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
⑧
先加氯化钡溶液，再加稀盐酸
产生沉淀，且不溶于稀盐酸
⑤
硝酸银溶液和稀硝酸
产生白色沉淀，且不溶于稀硝酸
②
产生浅黄色沉淀，且不溶于稀硝酸
③
产生黄色沉淀，且不溶于稀硝酸
④
氯水，四氯化碳
下层呈橙色
③
下层呈紫红色
④
酸碱指示剂
石蕊试液
变蓝色
①
酚酞试液
变红色
稀盐酸
生成白色胶状沉淀
⑨
生成白色絮状沉淀，盐酸过量时溶解
⑩
三、常见气体的检验
1．可燃性气体的检验
2．酸性气体的检验
3．碱性气体（NH3）的检验
4．强氧化性气体的检验
5．NO的检验——无色气体，打开瓶口与空气接触后气体立即变为红棕色。
考点2常见物质的鉴别
1．概念：
鉴别是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认。
2．物质鉴别的一般类型和方法
分类
鉴别方法
不用
试剂
①先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它或它们去鉴别其他几种物质
②若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应等方法鉴别出一种或几种物质
③若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合或相互滴加，记录反应现象，分析确定
只用一种试剂
①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、颜色等，初步将被鉴别物质确定或分组
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溶液作试剂
③可考虑用已检出的物质为试剂做后续鉴别
任选或限选试剂
此类题目不限制所加试剂的种类或在指定范围内选择试剂，可有多种解法，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
考点3 物质分离、提纯的常用方法及装置
1.物质分离、提纯的区别
（1）物质的分离
将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。
（2）物质的提纯
将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。
2.物质分离、提纯的常用方法及装置
（1）常规实验装置
①过滤：
适用条件：
不溶性固体和液体的分离。
说明：
操作中a.一贴：
滤纸紧贴漏斗内壁；二低：
滤纸上边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠：
烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端尖口处紧靠烧杯内壁；b.若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。
浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液超过滤纸边缘。
②蒸发：
适用条件：
分离易溶性固体的溶质和溶剂。
说明：
蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质；而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质，采用降温结晶的方法。
在蒸发结晶中应注意：
a.玻璃棒的作用：
搅拌，防止液体局部过热而飞溅；b.当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不能直接蒸干。
③蒸馏：
适用条件：
分离沸点相差较大的互溶液体混合物。
说明：
a.温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；b.蒸馏烧瓶内要加沸石；c.冷凝管水流方向应为“逆流”。
④萃取和分液：
适用条件：
分离互不相溶的两种液体。
说明：
a.溶质在萃取剂中的溶解度大；b.两种液体互不相溶；c.溶质和萃取剂不反应；d.分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。
⑤升华（如下左图）：
适用条件：
除去不挥发性杂质或分离不同挥发程度的固体混合物。
说明：
利用物质升华的性质进行分离，属于物理变化。
⑥洗气（如上右图）：
适用条件：
除去气体中的杂质气体。
说明：
长管进气短管出气。
（2）创新实验装置
①过滤装置的创新——抽滤
由于水流的作用，使图1装置a、b中气体的压强减小，故使过滤速率加快。
②蒸馏装置的创新
图2，由于冷凝管竖立，使液体混合物能冷凝回流，若以此容器作反应容器，可使反应物能循环利用，提高了反应物的转化率。
③洗气装置的创新——双耳球吸收法
由于双耳球上端球形容器的容积较大，能有效地防止倒吸。
故该装置既能除去气体中的气态杂质，又能防止倒吸。
考点4 物质分离、提纯方法的选择
1.依据物理性质选择分离、提纯的方法
（1）“固＋固”混合物的分离（提纯）
（2）“固＋液”混合物的分离（提纯）
（3）“液＋液”混合物的分离（提纯）
2.依据化学性质选择分离、提纯的方法
方法
原理
杂质成分
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl－、SO
、CO
及能形成沉淀的阳离子
气化法
将杂质离子转化为气体
CO
、HCO
、SO
、HSO
、S2－、NH
杂转纯法
将杂质转化为需要提纯的物质
杂质中含不同价态的相同元素（用氧化剂或还原剂）、同一种酸的正盐与酸式盐（用酸、酸酐或碱）
氧化还
原法
用氧化剂（还原剂）除去具有还原性（氧化性）的杂质
如用酸性KMnO4除去CO2中的SO2，用热的铜粉除去N2中的O2
热分解法
加热使不稳定的物质分解除去
如除去NaCl中的NH4Cl等
酸碱
溶解法
利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离
如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
电解法
利用电解原理除去杂质
含杂质的金属作阳极、纯金属（M）作阴极，含M的盐溶液作电解质溶液
题型分类：
题型1：
离子的检验
例1.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是（ ）
操作
现象
结论
A
滴加BaCl2溶液
生成白色沉淀
原溶液中有SO
B
滴加氯水和CCl4，振荡、静置
下层溶液呈紫色
原溶液中有I－
C
滴加稀盐酸，并将产生的气体通入澄清石灰水中
有气泡冒出；澄清石灰水变浑浊
原溶液中有CO
D
滴加AgNO3溶液
生成白色沉淀
原溶液中有Cl－
练习1.某待测稀溶液中可能含有SO
、SO
、S2－、CO
、HCO
等阴离子，现进行如下实验操作（已知所加BaCl2溶液、H2SO4、稀硝酸、澄清石灰水均过量；不考虑Ba2＋与S2－的反应）：
（1）沉淀C的化学式为________。
（2）生成沉淀B的反应的离子方程式为________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（3）若气体A是单一气体，则其化学式为________；若气体A是混合气体，则其成分为________（填化学式）。
（4）原待测液中是否含有CO
、HCO
？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
（5）原待测液中是否含有SO
、SO
？
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
题型2：
气体的检验
例2.下列有关实验操作、现象和结论正确的是（ ）
选项
实验操作
现象
结论
A
将某气体通入FeCl2溶液中
溶液由浅绿色
变为黄色
该气体中一定含有Cl2
B
将某气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
该气体中一定含有SO2
C
将某气体通过灼热的CuO粉末
粉末由黑变红
该气体中一定含有H2
D
将某气体与湿润的红色石蕊试纸接触
试纸变蓝色
该气体中一定含有NH3
练习2：
用下图所示装置进行实验，将少量液体甲逐滴滴到固体乙中，试管中试剂为丙，则下表中现象正确的是（ ）
选项
甲
乙
丙
试管中现象
A
浓盐酸
二氧化锰
石蕊试液
先变红后褪色
B
浓氨水
生石灰
AlCl3溶液
先沉淀后消失
C
醋酸
碳酸钙
BaCl2溶液
变浑浊
D
浓硝酸
铜
水
试管口出现红棕色
题型3：
物质的鉴别
例3.（2016·郑州高三模拟）下列各组物质，不用任何试剂即可鉴别的是（ ）
A．NaCl、NaBr、KI三种无色溶液
B．HCl、NaCl、NaNO3、Na2CO3四种溶液
C．NaBr、HCl、KCl三种溶液
D．淀粉、淀粉 碘化钾、碘化钾、溴水四种溶液
练习3.（2016·南昌高三调研）某无色溶液中可能含有大量的KOH、Na2CO3、Na2SO4，为验证其中的阴离子，若限定只能使用试管和胶头滴管且只准取一次待测液，则加入试剂顺序正确的是（ ）
A．BaCl2溶液、酚酞、盐酸 B．BaCl2溶液、盐酸、酚酞
C．酚酞、BaCl2溶液、盐酸D．酚酞、盐酸、BaCl2溶液
题型4：
物质分离、提纯仪器的选择及注意事项
例4.下列仪器：
①普通漏斗；②容量瓶；③蒸馏烧瓶；④天平；⑤分液漏斗；⑥滴定管；⑦燃烧匙。
常用于物质分离的是（ ）
A.①③④B.①②⑥C.①③⑤D.③④⑦
练习4.下列实验操作中错误的是（ ）
A.分液时，分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
B.蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.蒸馏中，冷却水应从冷凝管的下口通入，上口流出
D.蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加热
题型5：
物质分离、提纯装置的识别
例5.下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是（ ）
A.利用图1装置可从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体
B.利用图2装置可分离石油，得到汽油、煤油和柴油等各种馏分
C.利用图3装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5
D.利用图4和图1可进行粗盐提纯
练习5.从海带中提取碘要经过灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作，下列对应的装置合理、操作规范的是（ ）
题型6：
物质分离、提纯方法的选择
例6.下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是（ ）
选项
目的
分离方法
原理
A
除去KCl中的MnO2
蒸发结晶
溶解度不同
B
除去碘中的NaCl
加热、升华
NaCl的熔点高，碘易升华
C
分离KNO3和NaCl
重结晶
KNO3的溶解度大于NaCl
D
分离食用油和汽油
分液
食用油和汽油的密度不同
练习6.为提纯下列物质（括号内的物质是杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（ ）
选项
被提纯物质
除杂试剂
分离方法
A
淀粉（NaCl）
H2O
分液
B
Al2O3（SiO2）
NaOH
过滤
C
CO2（CO）
灼热的CuO
用固体转化气体
D
CO2（HCl）
饱和Na2CO3溶液
洗气
题型7：
物质分离、提纯的实验方案及流程分析
例7.如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是（ ）
A.可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵
B.方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发
C.方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应
D.方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3
练习7.食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO
等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：
饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液、75%乙醇、四氯化碳。
（1）欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO
，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为____________（填化学式）。
（2）洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为______________。
题型8：
有机物的鉴别
例8.只用水就能鉴别的一组物质是（）
A．苯、乙酸、四氯化碳B．乙醇、乙醛、乙酸
C．乙醛、乙二醇、硝基苯D．苯酚、乙醇、甘油
题型9：
不用试剂鉴别
例9.只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的下列溶液（浓度均为0.1mol/L）是（）
A．CaCl2和Na2CO3B．稀H2SO4和Na2CO3
C．Ba（OH）2和NaHCO3D．NaAlO2和盐酸
题型10：
物质的检验
例10.确定某溶液的离子组成，进行如下实验：
①测定溶液的pH，溶液显强碱性。
②取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生无刺激性、能使澄清石灰水变浑浊的气体。
③在上述溶液中再滴加Ba（NO3）2溶液，产生白色沉淀。
取上层清液继续滴加Ba（NO3）2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液产生白色沉淀。
根据实验以下推测正确的是（）
A．一定有SO32－离子B．一定有CO32－离子
C．不能确定是否存在C1－D．不能确定HCO3－离子是否存在
核心演练：
1．工业上用含锌物料（含FeO、CuO等杂质）制取活性ZnO的流程如下：
（已知Ksp[Fe（OH）3]=2.6×10﹣39，Ksp[Cu（OH）2]=2.2×10﹣20）．下列说法不正确的是（ ）
A．上述流程中，浸出时用的是60%H2SO4（密度是1.5g/cm3），如配制100mL这种H2SO4溶液，则需要18.4mol•L﹣1的浓硫酸约为49.9mL
B．若生成的沉淀是形态均为Zna（OH）b（CO3）c的（a、b、c都是正整数）两种碱式碳酸锌的混合物，则分别可能是Zn5（OH）6（CO3）2与Zn3（OH）6CO3
C．若加入NH4HCO3后生成的沉淀是Zn5（OH）6（CO3）2，则该反应为5ZnSO4+10NH4HCO3═Zn5（OH）6（CO3）2↓+5（NH4）2SO4+8CO2↑+2H2O
D．加入氧化剂H2O2后，只有Fe（OH）3沉淀出现，若溶液中c（Fe3+）═2.6×10﹣15mol•L﹣1，则溶液中c（Cu2+）≤2.2×10﹣4mol•L﹣1
2.某化学活动小组在实验室中从海带灰浸取液获得纯碘实验方案如图所示，下列说法不正确的是（ ）
A．步骤X中可用MnO2代替双氧水
B．步骤Y中所用的玻璃仪器一定有分液漏斗
C．步骤Y中可用酒精代替CCl4
D．由于碘易升华，步骤Z中不能采取加热蒸发
3．下列实验操作中有错误的是（ ）
A．分液时，分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
B．蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C．蒸馏中，冷却水应从冷凝管的下口通入，上口流出
D．蒸发操作时，应使混合物中的水分蒸干后，才能停止加热
4．下列说法不正确的是（ ）
A．为除去FeSO4溶液中的Fe2（SO4）3，可加入铁粉，再过滤
B．为除去溴苯中的溴，可用NaOH溶液洗涤，再分液
C．为除去乙炔气中少量的H2S，可使其通过CuSO4溶液
D．为除去CO2中少量的SO2，可使其通过饱和Na2CO3溶液
5．pH=1的某溶液X中仅含有NH4+、Al3+、Ba2+、Fe2+、Fe3+、CO32﹣、
SO32﹣、SO42﹣、Cl﹣、NO3﹣中的一种或几种（忽略水的电离及离子的水解），取该溶液进行连续实验，实验过程如下：
下列有关推断不正确的是（ ）
A．沉淀H为Al（OH）3、BaCO3的混合物
B．根据上述连续实验不能确定溶液X中是否含有Fe3+、Cl﹣
C．溶液X中一定含有Al3+、NH4+、Fe2+、SO42﹣、H+
D．若溶液X为100mL，产生的气体A为44.8mL（标准状况下），则X中
c（Fe2+）=0.06mol•L﹣1
6．下列叙述不正确的是（ ）
A．植物油的不饱和程度高于动物油，植物油更易氧化变质
B．除去乙酸乙酯中少量的乙酸：
用饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
C．过氧化钠中含有离子键和非极性共价键，阴离子与阳离子的物质的量之比为1：
1
D．向某溶液中滴入稀盐酸产生使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液不一定含有CO32﹣
7．提纯下列物质所选试剂及对应分离方法均可行的是（ ）
物质
杂质
所选试剂
方法
A
乙烷
乙烯
酸性KMnO4溶液
洗气
B
溴苯
溴
H2O
萃取
C
乙酸
苯酚
NaOH溶液
蒸馏
D
乙酸乙酯
乙酸
饱和Na2C
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