第十三讲：高三化学物质的检验、分离和提纯
编稿人：陈宇 审核人：王旭红
[考纲要求]
物质的检验、分离和提纯是化学实验中的重要内容，也是高考的常考内容。试题可以是选择题，也有溶于融于推断、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。
[双基回顾] §13.1常见物质的分离和提纯
（一）、物理方法物质
| 方法 | 适用范围 | 主要仪器 | 举例 | 注意事项 |
| 过滤 | ||||
| 蒸发结晶 | ||||
| 蒸馏 分馏 | ||||
| 升华 | ||||
| 盐析 | ||||
| 渗析 | 提纯、精制胶体溶液 |
（二）、化学方法分离和提纯物质
用化学方法分离和提纯物质时要注意：
①最好不引入新的杂质；②不能损耗或减少被提纯物质的质量
③实验操作要简便，不能繁杂。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。
对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯：
1． 固体中杂质的除去——溶解、生成气体、转化
例：除去NaCl中混有NH4Cl Na2CO3固体中的NaHCO3
铜片表面的CuO 、Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质 ，
2、溶液中杂质的除去——生成沉淀法、生成气体、相互转化
例：在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质
若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3
除去酸性氯化铝溶液中的Cu2+，下列实验步骤顺序和试剂都正确的是（ ）
①通CO2气体 ②加盐酸 ③加过量NaOH溶液 ④加AlCl3溶液 ⑤过滤
A.③⑤④⑤② B.③⑤② C.③⑤①② D.③⑤①⑤②
3.气体中杂质的除去——溶解、转化
例：CO2中混有SO2 、 CO中混有CO2
[双基回顾] §13.2常见物质的检验
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子，鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。应掌握以下物质的检验方法：
1、常见气体的检验：
| H2 | O2 | ||
| Cl2 | HCl | ||
| HBr | CO | ||
| SO2 | NO2 | ||
| H2S | CO2 | ||
| NO | NH3 |
2、常见阴离子的检验：
| OH- | SO42- | ||
| Cl- | CO32- | ||
| Br- | HCO3- | ||
| I- | AlO2- | ||
| SO32- | SiO32- |
3、常见阳离子的检验：
| H+ | Ag+ | ||
| NH4+ | Cu2+ | ||
| Na+ | Fe3+ | ||
| K+ | Fe2+ | ||
| Mg2+ | Ba2+ | ||
| Al3+ |
|
4．用一种试剂或不用试剂鉴别物质
用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液Ba(OH)2等。
5、不用其他试剂来鉴别一组物质，一般情况从两个方面考虑：
①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。
②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别
例题1、下列各组物质的稀溶液，不用其它试剂或加热，仅利用溶液间的相互反应，即可将它们鉴别开来的是：
A． KNO3 Na2SO4 CaCl2 BaCl2 B、H2SO4 Al2(SO4)3 NaCl NaOH
C. HCl Na2SO4 Na2CO3 Ba(OH)2 D.Na2SO4 BaCl2 Na2CO3 NaOH
例题2．在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别硫酸铵、氯化钾、氯化镁、硫酸铝和硫酸铁溶液，这种试剂是
A NaOH B NH3H2O C AgNO3 D BaCl2
例题3.重金属离子有毒性。实验室有甲、乙两种废液，均有一定毒性。甲废液经化验呈碱性，主要有毒离子为Ba2＋离子，如将甲、乙两废液按一定比例混合，毒性明显降低。乙废液中可能含有的离子是
A Cu2＋和SO42－ B Cu2＋和Cl－ C K＋和SO42－ D Ag＋和NO3
【课堂练习】
1、可用于分离或提纯物质的方法有：
A．蒸馏 B．盐析 C．过滤 D．重结晶 E．升华 F．渗析
G．电解 H．加热分解．
下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪一种方法最合适？
（把选用的方法的标号填入括号内）
（1）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒。（ ）
（2）除去Fe(OH)3胶体中混有的Cl－离子。（ ）
（3）除去乙醇中溶解的微量食盐。（ ）
（4）除去氧化钙中的碳酸钙。 （ ）
（5）除去固体碘中混有的少量碘化钠。（ ）
2、（2001广东19）长期存放的亚硫酸钠可能会被部分氧化，现通过实验来测定某无水亚硫酸钠试剂的纯度。实验步骤如下：
①称量a g样品，置于烧杯中。
②加入适量蒸馏水，使样品溶解。
③加入稀盐酸，使溶液呈强酸性，再加过量的BaCl2溶液。
④过滤，用蒸馏水洗涤沉淀。
⑤加热干燥沉淀物。]
⑥将沉淀物冷却至室温后，称量。
⑦重复⑤、⑥操作直到合格，最后得到b g固体。
回答下面问题：
(1)
本实验中是否能用Ba(NO3)2代替BaCl2？__________________________
其理由是:______________________________________
(2) 步骤③中加盐酸使溶液呈强酸性的目的是： ____________________
(3) 步骤⑦的“合格”标准是：___________________________________。
(4) 实验测得样品中无水亚硫酸钠的质量分数是：（列出算式，不需化简）
3．下列除去杂质的方法正确的是（ ）
A 除去N2中的少量O2：通过灼热的CuO粉末，收集气体
B 除去CO2中的少量HCl：通入Na2CO3溶液，收集气体
C 除去FeCl2溶液中的少量FeCl3：加入足量铁屑，充分反应后，过滤
D 除去KCl溶液中的少量MgCl2：加入适量NaOH溶液，过滤
4. 下列各组物质的溶液中，不用其它试剂就能鉴别出来的是（ ）
A．MgCl2 NaOH HCl KCl B、KCl Ba(NO3)2 KOH HNO3
C. CuSO4 NaCl NaNO3 BaCl2 D.BaCl2 Na2SO4 Na2CO3 HCl
5. 下列各组物质的稀溶液相互反应，无论是前者滴入后者，还是后者滴入前者，反应现象都相同的是（ ）
A NaHSO4和Ba(OH)2 B AlCl3和NaOH
C NaAlO2和H2SO4 D Ba(HCO3)2和Ba(OH)2
第十三讲：物质的检验、分离和提纯答案
§13.2常见物质的检验
例1 BC 例2 A 例3 A
【课堂练习】
1、分析：本题要求针对混合物性状不同，选择适宜的分离或提纯的方法：
（1）属液、固分离，适合用过滤法。
（2）除去胶体中的分子或离子杂质，适合用渗析法。
（3）采用蒸馏的方法可以将乙醇提纯。
（4）加热碳酸钙会分解转化成氧化钙。
（5）利用碘易升华的性质，采用升华法将其与NaI分离。
答案：1、C 2、F 3、A 4、H 5、E
2．
3．AC 4。AC 5、AD