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物质的检验、鉴别、分离与共存

1.物质的检验

(1)物理方法

根据物质的特殊物理性质,如颜色、气味、溶解性、溶解时的吸放热现象等,进行观察、分析、判断,得出结论。

①部分物质的颜色

溶液 含Cu2+的溶液 蓝色
含Fe2+的溶液 浅绿色
含Fe3+的溶液 黄色
含MnO4的溶液 紫红色
固体 MnO2 黑色
CuO
Fe粉
Fe3O4
FeO
Fe2O3 红棕色
Fe(OH)3 红褐色
Cu 紫红色
Cu(OH)2 蓝色
Mg(OH)2 白色
Al(OH)3
Fe(OH)2
BaSO4
AgCl
CaCO3
BaCO3
Au 黄色

②溶于水溶液温度变化情况

溶于水放出热量,溶液温度升高 浓硫酸、NaOH、CaO
溶于水吸收热量,溶液温度降低 NH4NO3
溶于水温度不变 NaCl、蔗糖
  • 化学方法

利用指示剂(常用的指示剂包括紫色石蕊试液无色酚酞试液)或加入其它试剂,使其出现不同的现象,如生成气体、生成不同颜色的沉淀等。

一般思路:

①常见气体的检验

物质 检验方法 现象
O2 将带火星的木条伸入集气瓶中 木条复燃
CO2 将气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
H2 通过灼热的CuO,并将产生的气体通过无水硫酸铜 固体变红,无水硫酸铜变成蓝色
CO 通过灼热的CuO,并将产生的气体通过澄清石灰水 固体变红,澄清石灰水变浑浊
H2O(水蒸气) 通过白色的无水硫酸铜粉末 白色粉末变蓝
CH4 点燃,在火焰上方罩一个干冷的烧杯,一段时间后迅速把烧杯倒过来,向杯内注入澄清石灰水 烧杯内壁有水珠,石灰水变浑浊

②常见离子的检验

离子 检验方法 实验现象
H+(酸) 滴加紫色石蕊试液 石蕊试液变红
用PH试纸测量其PH PH小于7
加入少量锌粒 有气泡产生
加入碳酸钙固体 有气泡产生
OH(碱) 滴加紫色石蕊试液 石蕊试液变蓝
滴加无色酚酞 无色酚酞变红
用PH试纸测量PH PH大于7
CuSO4溶液 生成蓝色沉淀
FeCl3溶液 生成红褐色沉淀
CO32- 滴加稀盐酸,将产生的气体通入澄清石灰水 澄清石灰水变浑浊
Cl 滴加AgNO3溶液和稀HNO3 产生白色沉淀
SO42- 滴加稀盐酸酸化再滴加BaCl2 酸化无现象,加入BaCl2后产生白色沉淀
滴加Ba(NO32溶液和稀HNO3 产生白色沉淀
Fe3+ 滴加强碱溶液 产生红褐色沉淀
Cu2+ 滴加强碱溶液 产生蓝色沉淀

常见的有特殊性质的物质

(1)黑色固体:黑色氧化物CuO、MnO2、Fe3O4;黑色单质铁粉、活性炭

(2)红色固体:红色氧化物Fe2O3;红色金属单质Cu;暗红色非金属单质红磷

(3)有色溶液:亚铁盐溶液(Fe2+)浅绿色,如FeSO4溶液、FeCl2溶液、Fe(NO3)2溶液;

铁盐溶液(Fe3+)黄色,如Fe2(SO4)3溶液、FeCl3溶液、Fe(NO3)3溶液;

铜盐溶液(Cu2+)蓝色,如CuSO4溶液、CuCl2溶液、Cu (NO3)2溶液;

高锰酸钾溶液紫红色;石蕊溶液紫色。

(4)有刺激性气味的气体:SO2、NH3、HCl(氯化氢气体)

(5)难溶于水的沉淀:

  • 不能溶于酸的白色沉淀:AgCl、BaSO4

B.能溶于酸的白色沉淀:碳酸盐CaCO3BaCO3碱Al (OH)3、Mg(OH)2、Zn (OH)2

C.有色沉淀:Cu (OH)2蓝色沉淀、Fe (OH)3红褐色沉淀

2.物质的鉴别

(1)鉴别的原则

①操作简便:能用物理方法鉴别的不用化学方法,能用一种试剂鉴别的不用多种试剂。

②现象明显:使待鉴别物质的现象对比度或区分度较大。

③防止干扰:鉴别Cl和SO42-时,只能用Ba(NO3)2或BaCl2溶液,不能用AgNO3溶液(原因:Ag2SO4微溶于水,会干扰Cl的鉴别)。

(2)常见物质的鉴别

物质 方法 现象与结论
CO与CO2 通入澄清石灰水 石灰水变浑浊的是CO2,不变浑浊的是CO
通入石蕊溶液 溶液变红的是CO2,不变红的是CO
向装有两种气体的塑料瓶里分别加入约三分之一体积的水,振荡 瓶子变瘪的是CO2,无变化的是CO
分别点燃 在空气中燃烧的是CO,不燃烧的是CO2
通过灼热的氧化铜 有红色固体出现的是CO,无变化的是CO2
O2与CO2 通入澄清石灰水 石灰水变浑浊的是CO2,不变浑浊的是O2
通入石蕊溶液 溶液变红的是CO2,不变红的是O2
向装有两种气体的塑料瓶里分别加入约三分之一体积的水,振荡 瓶子变瘪的是CO2,无变化的是O2
将燃着的小木条伸入分别装有两种气体的集气瓶中 木条熄灭的是CO2,燃烧更旺盛的是O2
将引燃的红磷、木炭、铁丝伸入分别装有两种气体的集气瓶中 红磷、木炭、铁丝剧烈燃烧的是O2,不燃烧的是CO2
KCl、NH4Cl和NH4HCO3三种固体 闻气味,然后向另外两种固体中加熟石灰研磨 常温下有刺激性气味的是NH4HCO3,向另外两种固体中加熟石灰研磨有刺激性气味的是NH4Cl
NaCl、NH4NO3和NaOH三种固体 加入水中,测量温度 水温升高的是NaOH,水温下降的是NH4NO3,水温无明显变化的是NaCl
NaCl、CaCO3和CuSO4三种固体 加水 不溶于水的是CaCO3,形成蓝色溶液的是CuSO4,形成无色溶液的是NaCl
NaCl、CaCO3和锌三种固体 加入稀盐酸,将气体通入石灰水 无气泡产生的是NaCl,有气泡产生且石灰水变浑浊的是CaCO3,有气泡产生但石灰水不变浑浊的是锌
NaOH溶液和Ca(OH)2溶液 加入碳酸钠溶液 有白色沉淀的是Ca(OH)2,无变化的是NaOH溶液
稀盐酸和稀硫酸 加入氯化钡溶液 有白色沉淀的是稀硫酸,无变化的是稀盐酸
NaOH溶液、稀盐酸和氯化钠溶液 紫色石蕊溶液 溶液变蓝的是NaOH溶液,溶液变红的是稀盐酸,溶液无明显变化的是氯化钠溶液
鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液 加入稀盐酸 有气泡产生的是碳酸钠,无现象的是氢氧化钠溶液
加入氯化钙或氯化钡溶液 有白色沉淀产生的是碳酸钠,无现象的是氢氧化钠溶液
鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液 加入稀盐酸 有气泡产生的是碳酸钠,无现象的是氯化钠
加入氯化钡或氯化钙溶液 有白色沉淀的是碳酸钠,无现象的是氯化钠
加入酚酞溶液 溶液变红的是碳酸钠,无现象的是氯化钠溶液
硬水和软水 加入肥皂水 泡沫多、浮渣少的是软水,泡沫少、浮渣多的是硬水。
棉花、羊毛和合成纤维 灼烧闻气味 有烧纸气味的是棉花,有烧焦羽毛气味的是羊毛,有特殊气味,边熔化边燃烧且灰烬为硬球物质、捏不碎的是合成纤维。

3、分离和提纯常用的方法

(1)物理方法

方法 适用范围或原理 举例

过滤法 ①固体与液体混合物的分离

②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离

粗盐中难溶性杂质的除去

蒸发结晶 ①分离溶质与溶剂

②除去易挥发的杂质

从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降温结晶 可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同 除去KNO3中混有的少量的NaCl
洗气法 除去某气体中的水蒸气 H2(H2O)   通过浓硫酸
磁铁吸引法 利用物质的特性 分离铁粉和铜粉,可用磁铁吸引
蒸馏法 蒸馏法:对于由沸点不同的液体组成的混合物,用蒸馏的方法将它们一一分离。 工业上分离液态空气制氧气;

石油的分馏

(2)化学方法

方法 原理 举例

学方

气体法 与杂质反应生成气体而除去 除去Na2SO4中的Na2CO3,可选用稀H2SO4将CO3(2-)转化成CO2
沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2,可加入适量的Na2CO3溶液将Ca2+转化成CaCO3
置换法 将杂质通过置换反应而除去 除去FeSO4中的CuSO4,可加适量的铁粉,再过滤
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 除去C粉中的CuO粉,可加适量的稀盐酸,再过滤
加热或煅烧法 杂质高温易分解,通过高温将杂质除去 除去CaO中的CaCO3,可高温煅烧

除去Na2CO3(NaHCO3),加热至质量不再减少

吸收法 选择适当的试剂与气体中的杂质反应。 除去CO中混有的少量CO2可选用氢氧化钠溶液。
转化法 将杂质通过化学反应转化为被提纯的物质 除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的氧化铜
提取法 将需要的物质先沉淀,再加酸溶解复原 除去CaCl2溶液中的少量NaCl,可先加足量Na2CO3溶液,充分反应后过滤,洗涤,向滤渣中加入稀盐酸

分离与提纯三不原则

(1)不增(不增加新杂质

(2)不减(不减少主要成分

(3)易分离(反应后物质的状态不同,易分离

4.溶液中物质(离子)能否共存的判断

(1)熟记那些两种离子相互作用生成水、气体或沉淀等的离子,这两种离子不能共存于同一溶液中。

(2)离子共存附加隐含条件型

首先弄明白隐含条件含义,pH<7,即溶液是酸性溶液,含有H+

pH>7,即溶液是碱性溶液,含有OH

常见的有色离子:含有Cu2+溶液显蓝色,含有Fe3+溶液显黄色,含有Fe2+溶液显浅绿色。再根据两种离子相互作用如果有水、气体或沉淀等物质生成,则这两种离子不能共存于同一溶液中分析。

①酸、碱、盐之间发生复分解反应的具体条件

反应物的类别 反应物条件 生成物条件
酸+金属氧化物 酸可溶 下列三个条件中至少具备一个:

(1)有沉淀生成;

(2)有气体生成;

(3)有水生成

酸+盐 盐可溶或难溶于水,酸可溶
酸+碱 其中一种溶于水
碱+盐 二者均可溶
盐+盐 二者均可溶

可用如下口诀帮助记忆:反应物–碱与盐,盐与盐,要全溶;生成物–或沉淀,或气体,或有水。

②不能大量共存的离子

(1)与H+不能共存的离子有:OH、CO32-、HCO3

(2)与OH不能共存的离子有:H+、NH4、Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、 Zn2+等;

(3)与CO32-不能共存的离子有:Ca2+、Ba2+

(4)与Ba2+不能共存的离子有:CO32-、SO42-

(5)与Cl不能共存的离子有:Ag+

原文链接:http://www.xkw123.cn/3137/,转载请注明出处。

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