物質(zhì)的分離提純和鑒別

關(guān)于物質(zhì)的分離提純和鑒別一、物質(zhì)的鑒別（一）.鑒定、鑒別與推斷的比較

不同點

相同點鑒定：根據(jù)物質(zhì)的化學性質(zhì)，對一種物質(zhì)分別檢驗出陰、陽離子。均需根據(jù)物質(zhì)的特征反應，選擇恰當?shù)脑噭┖头椒ǎ瑴蚀_觀察反應中顏色變化、沉淀的生成或溶解、氣體的生成、焰色等現(xiàn)象加以判斷。鑒別：對兩種或兩種以上的物質(zhì)進行辨認。推斷：通過已知實驗事實，根據(jù)性質(zhì)分析，推出被檢物質(zhì)的組成或名稱。第2頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

1．常見氣體的檢驗氫氣:純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰，混合空氣點燃有爆鳴聲，生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲；可點燃的氣體不一定是氫氣.氧氣:可使帶火星的木條復燃氯氣:黃綠色，能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{（O3、

NO2也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{）.氯化氫:無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧，能使?jié)駶櫟乃{色石藍試紙變紅；用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙；將氣體通入

AgNO3溶液時有白色沉淀生成。第3頁,共45頁，2024年2月25日，星期天二氧化硫:無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色，加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。硫化氫:無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產(chǎn)生黑色沉淀，或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。氨氣:無色有刺激性氣味，能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍，用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。二氧化氮:紅棕色氣體，通入水中生成無色的溶液并產(chǎn)生無色氣體，水溶液顯酸性。第4頁,共45頁，2024年2月25日，星期天一氧化氮:無色氣體，在空氣中立即變成紅棕色二氧化碳:能使澄清石灰水變渾濁；能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁，N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。一氧化碳:可燃燒，火焰呈淡藍色，燃燒后只生成CO2；能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。

甲烷:無色氣體，可燃，淡藍色火焰，生成水和CO2；不能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。乙烯:無色氣體、可燃，燃燒時有明亮的火焰和黑煙，生成水和CO2。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。乙炔:無色無臭氣體，可燃，燃燒時有明亮的火焰和濃煙，生成水和CO2，能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。第5頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

幾種重要陽離子的檢驗

（l）H+

能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。（2）Na+、K+

用焰色反應來檢驗時，它們的火焰分別呈黃色、淺紫色（通過鈷玻片）。（3）Ba2+

能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。（4）Mg2+

能與NaOH溶液反應生成白色Mg(OH)2沉淀，該沉淀能溶于NH4Cl溶液。（5）Al3+

能與適量的NaOH溶液反應生成白色Al(OH)3絮狀沉淀，該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。第6頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（6）Ag+

能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成［Ag(NH3)2］+。（7）NH4+

銨鹽（或濃溶液）與NaOH濃溶液反應，并加熱，放出使?jié)駶櫟募t色石藍試紙變藍的有刺激性氣味NH3氣體。（8）Fe2+

能與少量NaOH溶液反應，先生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀；或向亞鐵鹽的溶液里加入KSCN溶液，不顯紅色，加入少量新制的氯水后，立即顯紅色。2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl－；赤血鹽（鐵氰化鉀K3Fe(CN)6)第7頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（9）Fe3+

能與KSCN溶液反應，變成血紅色Fe(SCN)3溶液，能與NaOH溶液反應，生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。（10）Cu2+

藍色水溶液（濃的CuCl2溶液顯綠色），能與NaOH溶液反應，生成藍色的Cu(OH)2沉淀，加熱后可轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏腃uO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應，在金屬片上有紅色的銅生成。第8頁,共45頁，2024年2月25日，星期天幾種重要的陰離子的檢驗

（1）OH－

能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍色、黃色。（2）Cl－

能與硝酸銀反應，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－

能與硝酸銀反應，生成淡黃色AgBr沉淀，不溶于稀硝酸。（4）I－

能與硝酸銀反應，生成黃色AgI沉淀，不溶于稀硝酸；也能與氯水反應，生成I2，使淀粉溶液變藍。第9頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（5）SO42－

能與含Ba2+溶液反應，生成白色BaSO4沉淀，不溶于硝酸。（6）SO32－

濃溶液能與強酸反應，產(chǎn)生無色有刺激性氣味的SO2氣體，該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應，生成白色BaSO3沉淀，該沉淀溶于鹽酸，生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。（7）S2－

能與CuSO4

和Pb(NO3)2溶液反應，生成黑色的PbS沉淀。（8）CO32－

能與BaCl2溶液反應，生成白色的BaCO3沉淀，該沉淀溶于硝酸（或鹽酸），生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。第10頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（9）HCO3－

取含HCO3－鹽溶液煮沸，放出無色無味CO2氣體，氣體能使澄清石灰水變渾濁?；蛳騂CO3－酸溶液里加入稀MgSO4溶液，無現(xiàn)象，加熱煮沸，有白色沉淀MgCO3生成，同時放出CO2氣體。（10）PO43－

含磷酸根的中性溶液，能與AgNO3反應，生成黃色Ag3PO4沉淀，該沉淀溶于硝酸。（11）NO3－

濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱，放出紅棕色氣體。

第11頁,共45頁，2024年2月25日，星期天幾種重要有機物的檢驗

（1）苯

能與純溴、鐵屑反應，產(chǎn)生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應，生成黃色的苦杏仁氣味的油狀（密度大于1）難溶于水的硝基苯。（2）乙醇

能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應，使其表面上黑色CuO變?yōu)楣饬恋你~，并產(chǎn)生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應，將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液，有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。

第12頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（3）苯酚

能與濃溴水反應生成白色的三溴苯酚沉淀。能與FeCl3溶液反應，生成紫色溶液（4）乙醛

能發(fā)生銀鏡反應，或能與新制的藍色Cu(OH)2加熱反應，生成紅色的Cu2O沉淀。第13頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

物理方法：過濾法，蒸發(fā)法，結(jié)晶、重結(jié)晶法，蒸餾、分餾法，分液法，萃取法，吸附法，升華法，洗氣法，液化法，滲析法，鹽析法。

化學方法：酸、堿處理法、沉淀法、氧化還原法、熱分解法、離子交換法、電解法。1、分離提純常用到方法

分離提純中一般先考慮物理方法后考慮化學方法。當多種物質(zhì)混合進行分離時，往往物理方法和化學方法要同時使用。二、常見物質(zhì)的分離和提純

第14頁,共45頁，2024年2月25日，星期天2、用化學方法分離和提純物質(zhì)時要注意：①最好不引入新的雜質(zhì)；②不能損耗或減少被提純物質(zhì)的質(zhì)量③實驗操作要簡便，不能繁雜。用化學方法除去溶液中的雜質(zhì)時，要使被分離的物質(zhì)或離子盡可能除凈，需要加入過量的分離試劑，在多步分離過程中，后加的試劑應能夠把前面所加入的無關(guān)物質(zhì)或離子除去。即不可“前門驅(qū)虎，后門進狼”。

即不可“玉石俱焚”。

即被提純物質(zhì)與雜質(zhì)不可“難舍難分”。

第15頁,共45頁，2024年2月25日，星期天對于無機物溶液常用下列化學方法進行分離和提純：

（1）生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2雜質(zhì)，可加入過量的NaOH溶液，使Mg2+離子轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀（但引入新的雜質(zhì)OH－），過濾除去Mg(OH)2，然后加入適量鹽酸，調(diào)節(jié)pH為中性。（2）生成氣體法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，為了不引入新的雜質(zhì)并增加SO42－，可加入適量的稀H2SO4，將CO32－轉(zhuǎn)化為CO2氣體而除去。第16頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（3）氧化還原法

例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2雜質(zhì)，可通入適量的Cl2氣將FeCl2氧化為FeCl3。若在FeCl2溶液里含有少量FeCl3，可加入適量的鐵粉而將其除去。（4）正鹽和與酸式鹽相互轉(zhuǎn)化法

例如在Na2CO3固體中含有少量NaHCO3雜質(zhì)，可將固體加熱，使NaHCO3分解生成Na2CO3，而除去雜質(zhì)。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3雜質(zhì)，可向溶液里通入足量CO2，使Na2CO3轉(zhuǎn)化為NaHCO3。第17頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（5）利用物質(zhì)的兩性除去雜質(zhì)

例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3雜質(zhì)，可利用Al2O3是兩性氧化物，能與強堿溶液反應，往試樣里加入足量的NaOH溶液，使其中Al2O3轉(zhuǎn)化為可溶性NaAlO2，然后過濾，洗滌難溶物，即為純凈的Fe2O3。（6）離子交換法

例如用磺化煤（NaR）做陽離子交換劑，與硬水里的Ca2+、Mg2+進行交換，而使硬水軟化。第18頁,共45頁，2024年2月25日，星期天4、若不具備上述條件的混合物：可先用化學方法處理，再選擇歸納：選擇分離和提純操作的一般原則1、固體與固體混合物：（1）雜質(zhì)易分解、易升華時用加熱法（2）一種易溶用過濾法（3）二者都易溶，用重結(jié)晶法2、液體與液體混合物：（1）若沸點相差大，用分餾法（2）若不互溶，用分液法（3）若在溶劑中的溶解度相差大時，用萃取法3、氣體與氣體混合物：一般可用洗氣第19頁,共45頁，2024年2月25日，星期天1．可用于分離或提純物質(zhì)的方法有：(A)分餾(B)鹽折(C)過濾(D)重結(jié)晶(E)升華(F)滲析(G)電解(H)加熱分解(I)蒸餾下列各組混合物的分離或提純應選用上述哪一種方法最合適？(把選用的方法的標號填入括號內(nèi))(1)除去Ca(OH)2溶液中的CaCO3微粒。（）(2)除去Fe(OH)3膠體中混有的Cl-離子。（）(3)分離石油中各種不同沸點范圍的成分。（）(4)除去固體碘中混有的少量碘化鈉。（）(5)除去氧化鈣中的碳酸鈣。（）第20頁,共45頁，2024年2月25日，星期天2．要除去（Ⅰ）欄中“甲→己”各物質(zhì)中所含雜質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）請從Ⅱ欄中選擇所需試劑（不可重復使用），從Ⅲ欄中選擇所用的方法或主要儀器，再從Ⅳ欄中選擇試劑，檢驗雜質(zhì)是否已除凈（Ⅲ、Ⅳ可重復使用）：第21頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（二）、方法指導1.不用任何試劑鑒別多種物質(zhì)（1）特征現(xiàn)象法：先根據(jù)外觀特征，鑒別出其中的一種或幾種，然后再利用它們?nèi)ヨb別其他的幾種物質(zhì)。NaOH、Na2SO4、FeCl3、MgCl2（2）加熱或焰色反應法：若均無明顯外觀特征，可考慮能否用加熱或焰色反應區(qū)別開來（適用于固體）。NH4Cl、NH4HCO3

、Ca(HCO3)2、NH4I、Na2CO3五種白色固體第22頁,共45頁，2024年2月25日，星期天（3）若以上兩種方法都不能鑒別時，可考慮兩兩混合法，記錄混合后的反應現(xiàn)象，分析確定。Na2CO3、Ba(NO3)2、Na2SO4、HCl（4）互滴法：若被鑒別物質(zhì)為兩種時，可考慮因試劑加入的順序不同、現(xiàn)象不同而進行鑒別。第23頁,共45頁，2024年2月25日，星期天例1.下列各組溶液，不用其他試劑就可以將他們區(qū)別開的是A.鹽酸、氫氧化鈉、碳酸鈉、硫酸鈉B.鹽酸、硝酸銀、氫氧化鈉、硝酸鈉C.氫氧化鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、硫酸氫鈉D.氯化鋇、硫酸鈉、氯化鈣、硝酸鈣B、C第24頁,共45頁，2024年2月25日，星期天例2.下列各組溶液，不用其他試劑或試紙僅利用溶液間的相互反應，就可以將他們區(qū)別開的是A.硝酸鉀、硫酸鈉、氯化鈣、氯化鋇B.硫酸鈉、硫酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉C.鹽酸、硫酸鈉、碳酸鈉、氫氧化鈉D.硫酸氫鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、氫氧化鈉D第25頁,共45頁，2024年2月25日，星期天例3.不用任何試劑鑒別，試述操作及現(xiàn)象。（1）NaBr、AgNO3、H2S、NaOH、HCl、NaNO3

、CuCl2七種溶液（2）NH4Cl、NH4HCO3

、Ca(HCO3)2、AgNO3

、Na2CO3五種白色固體第26頁,共45頁，2024年2月25日，星期天例4、下列各組溶液，不用其它試劑就可以鑒別的是A、氫氧化鉀、硫酸鋁兩種溶液B、碳酸鈉、稀鹽酸兩種溶液C、硝酸鋇、氯化鈉、硫化鈉、硫酸銅、氫氧化鈉五種溶液D、氫氧化鉀、硫酸銨、硝酸鋇、三氯化鐵、醋酸鈉五種溶液E、氫氧化鈉、硫酸鎂、碳酸鈉、硫酸氫鈉四種溶液F、硫酸、硫酸鋁、氯化鈉、氫氧化鈉四種溶液ABCDEF第27頁,共45頁，2024年2月25日，星期天2.只用一種試劑鑒別多種物質(zhì)（1）先分析被檢物質(zhì)的水溶性、密度、溶液酸堿性，確定能否選用水或指示劑進行鑒別。（2）在鑒別多種酸、堿、鹽的溶液時，可根據(jù)“相反原理”確定試劑進行鑒別。即被鑒別的溶液多數(shù)成酸性時，可選用堿或水解呈堿性的溶液作試劑；若被鑒別的溶液多數(shù)成堿性時，可選用酸或水解呈酸性的溶液作試劑；（3）常用溴水、新制氫氧化銅、氯化鐵溶液等作試劑鑒別多種有機物。第28頁,共45頁，2024年2月25日，星期天例3.下列各組物質(zhì)均可用一種試劑鑒別開來，請指出所加試劑的化學式或名稱。1.NaCl、NH4NO3、AlCl3、Fe(NO3)32.NaHCO3

、Na2S2O3

、K2SO3

、Na2SiO3、KCl、K2S3.CuCl2、

FeCl3、Al2(SO4)3

、Na2SO4、H2SO44.NaCl、NH4Cl、FeCl2

、Fe(NO3)3、MgSO45.苯酚、甲苯、己烯、己醇6.甲酸、乙酸、乙醛、乙醇第29頁,共45頁，2024年2月25日，星期天3.任選試劑鑒別多種物質(zhì)，回答時要掌握以下要領：（1）試劑選取要最佳：選取的試劑對試劑組中的各物質(zhì)反應現(xiàn)象要專一，使之一目了然。（2）不許原瓶操作：鑒別的目的是為了以后的使用，若原瓶操作，試劑污染，“別”而無用。（3）不許：“指名道姓”：結(jié)論的得出來自實驗現(xiàn)象，在加入試劑之前，該物質(zhì)是未知的，敘述時不可出現(xiàn)“取某某試劑加入某某物質(zhì)……”的字樣。一般簡答順序為：各取少許→溶解→加入試劑→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。第30頁,共45頁，2024年2月25日，星期天鑒別五種無色溶液：Na2SO3

、Na2CO3

、Na2SO4、NaCl、NaHCO3。方案演示：將五種無色溶液編號為：A、B、C、D、E。

結(jié)論：A為Na2SO3溶液；B為Na2CO3溶液；C為Na2SO4溶液；D為NaHCO3溶液；E為NaCl溶液。

第31頁,共45頁，2024年2月25日，星期天鑒別五種無色溶液：Na2SO3

、Na2CO3

、Na2SO4、NaHCO3

、NaCl。其它方案：將五種無色溶液編號為：A、B、C、D、E。

結(jié)論：A為Na2SO3溶液；B為Na2CO3溶液；C為Na2SO4溶液；D為NaHCO3溶液；E為NaCl溶液。

第32頁,共45頁，2024年2月25日，星期天鑒別五種白色固體：、Na2SO4、MgSO4、CuSO4

、Al2（SO4）3（NH4）2SO4。

其它方案：將五種無色溶液編號為：A、B、C、D、E。

結(jié)論：A為Na2SO4固體；B為MgSO4固體；C為無水CuSO4固體；D為Al2（SO4）3固體；E為（NH4）2SO4固體。第33頁,共45頁，2024年2月25日，星期天典型例題

[例1]為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作。其中正確的操作順序是（）。①過濾②加過量的NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量Na2CO3溶液⑤加過量BaCl2溶液

A①④②⑤③B④①②⑤③C．②⑤④①③D。⑤②④①③

C．D第34頁,共45頁，2024年2月25日，星期天分析與解答：必須了解各個實驗步驟的目的，才能分清操作順序。加入過量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+，加入過量的BaCl2溶液是為了除去SO42-，加入過量的Na2C03溶液是為了除去Ca2+及多余的時”，然后進行過濾，除去Mg（OH）2、BaSO4、CaCO3等難溶物，然后加適量的鹽酸，除去多余的Na2C03和調(diào)節(jié)溶液的pH值。綜上所述，正確的實驗操作順序為C．D。第35頁,共45頁，2024年2月25日，星期天[例2]下列每組各有三對物質(zhì)，它們都能用分液漏斗分離的是（）。A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水B．二溴乙烷和水，溴苯和水，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B．D第36頁,共45頁，2024年2月25日，星期天分析與解答：兩種互不相溶，密度也不相同的液體可以用分液漏斗分離。本題中不能相淆的物質(zhì)有：乙酸乙酯和水，二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基本和水，油酸和水，甲苯和水，已烷和水。則能夠用分液漏斗分離的是B．D組。正確答案為B．D。

第37頁,共45頁，2024年2月25日，星期天［例3］僅用水就能鑒別的一組物質(zhì)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A第38頁,共45頁，2024年2月25日，星期天綜合例題

[例1]

某學生根據(jù)高中課本中硝酸鉀受熱分解的實驗操作來判斷硝酸鉛的分解產(chǎn)物之一是氧氣；將試管中的硝酸鉛加熱到熔融，把帶有火星的細木條伸進試管口，檢驗放出的氣體，當發(fā)現(xiàn)木條復燃時該學生即斷言，硝酸鉛受熱分解有氧氣放出。請你對上述實驗及結(jié)論的合理性作出評價。如有必要，可提出改進的實驗方案。第39頁,共45頁，2024年2月25日，星期天解題思路：有關(guān)反應的方程式為：

上述實驗及結(jié)論在科學上是錯誤的。由于NO2干擾了O2的檢驗，因此應選用NaOH溶液除掉NO2后再檢驗。第40頁,共45頁，2024年2月25日，星期天

比較反應式①和②，其不同之處是②中除生成O2外，還生成了NO2。這一不同又產(chǎn)生了兩個結(jié)果，一方面NO2稀釋了O2，O2僅占混合氣體的20%，而這與空氣中O2的含量相近，因而此處的O2不可能使帶火星的木條復燃；另一方面NO2本身也能使帶火星的木條復燃。因為NO2受熱也能放出O2；2NO2=2