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高三化学分离与鉴别

2014-5-11 0:32:39下载本试卷

高三化学分离与鉴别

☆双基知识

一、几种重要离子的检验

   1、阳离子检验

离子

使用试剂

必须进行的操作

化学反应方程式

现象

H

石芯试液

将石芯试液滴入被测试液

溶液变红

K

用铂丝或光亮的铁丝蘸取试液,在无色灯焰上灼烧

焰色反应

隔蓝色的钴玻璃观察,火焰呈紫色

Mg2

NaOH溶液NH4Cl溶液

取试液加入NaOH溶液即有白色沉淀,加过量的NaOH溶液沉淀不溶(与Al3+区别),但加NH4Cl 溶液沉淀溶解

2OH+Mg2   =Mg(OH)2

有白色沉淀生成,加NH4Cl 沉淀溶解

Al3+

NaOH溶液HCl溶液

在试液中逐滴加入NaOH 溶液,在产生的沉淀中HCl 或过量NaOH溶液,沉淀均溶解

Al3++3OH=Al(OH)3

Al(OH)3+3H=Al3++3H2O

Al(OH)3+OH-=AlO2+2H2O

有白色絮状沉淀生成,溶于HCl溶液或过量NaOH,不溶于水。

Fe2

①NaOH溶液

②KSCN溶液

①在试液中加入少量NaOH溶液②在试液中加入少量KSCN溶液,振荡观察,然后加入少量新配的氯水

①Fe2+2OH=Fe(OH)2

4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

②2Fe2++Cl2=2Fe3+2Cl

Fe3++SCN-=[Fe(SCN)]2+

①先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色②KSCN溶液不变色,加氯水后变红色。

Ag

稀HCl 、HNO3

氨水

在试液中先加少量稀盐酸,再加硝酸,再加氨水

Ag+Cl=AgCl

AgCl+2NH3·H2O =

[Ag(NH32+ +2H2O + Cl

生成白色沉淀,不溶于稀硝酸,但溶于氨水。

NH4

NaOH溶液、红色的石芯试纸

在烧杯中加少量试液,加NaOH溶液,表面皿内贴一条湿润的红色石芯试纸,反盖在烧杯上,微热

NH4+OH= NH3↑ + H2O

有刺激性气体放出,使湿润的红色石芯试纸变蓝。

2、阴离子检验

(1)OH  能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。

(2)Cl  能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+

(3)Br 能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。

(4)I  能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。

(5)SO42 能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。

(6)SO32  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。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。

(7)S2  能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。

(8)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。

(9)HCO3  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 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。

(10)PO43 含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。

(11)NO3 浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。

二、有机物的检验

常用试剂

现象

被检验的物质可能含有的官能团

溴水

溴水褪色

C=C、C  C、—CHO

白色沉淀

酚羟基

酸性KMnO4

紫色褪去

C=C、C  C、苯的同系物、—CHO、—CH2OH、酚类

银氨溶液

产生银镜

—CHO

新制Cu(OH)2

加热时,红色沉淀

—CHO

不加热时,沉淀溶解得蓝色溶液

—COOH

石芯试液

变红色

—COOH

碘水

变蓝色

淀粉

浓硝酸

显黄色

含苯环的蛋白质

FeCl3 溶液

溶液显紫色

酚类

☆巧思巧解

一、物质鉴定的一般步骤


二、物质鉴别的一般类型

1、不用任何试剂鉴别多种物质

  ①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其它的几种物质。

②若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来

③若以上两方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定。

④若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同,现象不同而进行鉴别

⑤若采用上述方法鉴别出一种物质后,可用它做试剂鉴别余下的其它物质。

2、只用一种试剂鉴别多种物质

①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否用水或指示剂进行鉴别②常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。

3、任先试剂鉴别多种物质

 此类题型多为简答题,答题时要掌握以下要领

 ①选取试剂要最佳。

②不许原瓶操作。鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,试剂污染,“别”而无用。

③不许“指名道姓”。结论的得出来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂……”的字样。一般简答顺序为:各取少许→溶解→ 加入试剂 → 描述现象 → 得出结论。

三、常见的分离和提纯方法

1、物理方法

方法

适用范围

装置

举例

注意事项

过滤

分离溶液和固体不溶物

粗盐提纯

①一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使滤纸紧贴漏斗内壁。②二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘,加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器有三层滤纸处轻轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触,

结晶重结晶

一种物质的溶解度随温度变化较大,另一种物质的溶解度随温度变化较小

KNO3中混有NaCl

①一般先配较高温度下的浓溶液,然后降温结晶

②结晶后过滤,分离出晶体


2、化学方法——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。

对于无机物溶液常用下列方法进行分离和提纯:

1.生成沉淀法   例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。

2.生成气体法  例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加SO42,可加入适量的稀H2SO4,将CO32转化为CO2气体而除去。

3.氧化还原法  例如在 FeCl3溶液里含有少量 FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少量 FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。

4.正盐和与酸式盐相互转化法  例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3

5.利用物质的两性除去杂质  例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质,可利用Al2O3是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的 NaOH溶液,使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3

6.离子交换法  例如用磺化煤(NaR)做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+进行交换,而使硬水软化。

有机物的分离和提纯

有机物的提纯要依据被提纯物质的性质,采用物理方法和化学方法除去杂质。一般情况是加入某种试剂,与杂质反应,生成易溶于水的物质,再用分液的方法除去杂质。如除去乙酸乙酯中混有的乙酸和乙醇,应在混合物中加入饱和的碳酸钠溶液,杂质乙酸与碳酸钠反应,生成了易溶于水的乙酸钠(同时降低乙酸乙酯的溶解度),充分搅拌后,用分液漏斗分液,可得纯净的乙酸乙酯。

  在分离和提纯中有的的杂质不只一种,需用多种试剂和多种除杂分离方法,要注意安排好合理的除杂顺序。

四、常见的推断题的“题眼”

1、火焰颜色

(1)苍白色:H2 在Cl2 中燃烧

(2)蓝色:CO在空气中燃烧

(3)淡蓝色:CH4 、H2 在空气中燃烧

(4)金属元素的焰色反应

2、沉淀的颜色变化

(1)Fe2+:遇碱液生成沉淀,其颜色转变为:白→灰绿→红褐

(2)Ag+:遇碱液生成沉淀,其颜色转变为:白→黑

3、烟、雾

(1)在空气中出现白雾的:HCl 、HBr 、HI 、HNO3

(2)在空气中出现白烟的:NH3 + HCl 、NH3 + HNO3

(3)燃烧时出现白色烟雾的:P + Cl2

(4)燃烧时出现棕黄色烟的:Cu + Cl2

4、具有唯一现象

(1)溶于水显碱性的气体:NH3

(2)空气中无色变红棕色的气体:NO

(3)在一定条件下具有漂白性的淡黄色固体:Na2O2

(4)遇SCN- 显红色,遇苯酚显紫色,遇OH 生成红褐色沉淀:Fe3+

(5)在空气中能自燃的固体物质:P4

(6)遇Ag 有沉淀,沉淀不溶于稀HNO3

若沉淀为白色:Cl-; 若沉淀为浅黄色:Br-; 若沉淀为黄色:I-

(7)可溶于NaOH的白色沉淀为Al(OH)3,可溶于NaOH的金属氧化物:Al2O3 (ZnO )

(8)能与NaOH作用产生H2 的单质:金属为铝;非金属为硅

(9)能与新制Cu(OH)2悬浊液混合加热生成砖红色沉淀的酸性物质:HCOOH

☆例题精析

[例1]为了除去粗盐中的 Ca2 、Mg2 、SO42 及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是(    )。    (1991年全国高考题)

①过滤②加过量NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3 溶液⑤加过量BaCl2 溶液

A ①④②⑤③   B ④①②⑤③   C ②⑤④①③  D ⑤②④①③

[例2]对要除去CO2 气体中所含的少量HCI气体,最好的方法是将混合气通过(        )。                   (1996年试测题)

 A NaHCO3 溶液  B Na2CO3 溶液  C.饱和石灰水 D氨水

【例3】下列每组各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是(       )。

 A.乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水B.二澳乙烷和水,苯和水,硝基苯和水 

 C.甘油和水,乙醇和水,乙酸和乙醇  D.油酸和水,甲苯和水,已烷和水

例4仅用水就能鉴别的一组物质是(   )。    (1997年上海市高考题)

 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

【例5 】实验室里从海藻中提取碘的流程如下图:

(1)    指出制取碘的过程中有关的实验操作名称:①__________②________________

(2)    提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是______________

A  甲苯、酒精            B 四氯化碳、苯

C  汽油、乙酸      D 汽油、甘油

(3)    为使海藻中I 转化为碘的有机溶液,实验室里有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃仪器是_____

(4)    从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏,观察上图装置,指出其中错误之处,并加以改正__________

进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是______最后晶态碘在___里聚集

【参考答案】

【例1】C.D【例2】A 【例3】B.D 【例4】 A 

【例5】(1)①过滤②萃取(2)B (3)漏斗、分液漏斗(4)缺石棉网;温度计的位置应将水银球置于蒸馏烧瓶支管处(5)使蒸馏烧瓶受热均匀,控制加热温度不过高;蒸馏烧瓶。