发布时间 : 星期日 文章第18讲 物质的检验、分离和提纯更新完毕开始阅读
解析：镁离子用氢氧根离子沉淀，加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，硫酸根离子用钡离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，至于先除镁离子，还是先除硫酸根离子都行，钙离子用碳酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，离子都沉淀了，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为：⑤加过量的BaCl2溶液，④加过量的Na2CO3溶液，②加过量的NaOH溶液，①过滤，③加适量的盐酸；或者，②加过量的NaOH溶液，⑤加过量的BaCl2溶液，④加过量的Na2CO3溶液，①过滤，③加适量的盐酸．所以正确的顺序是⑤④②①③或②⑤④①③ 答案：C 方法点拨
根据镁离子会与氢氧根离子和碳酸根离子生成沉淀，钙离子会与碳酸根离子生成沉淀，硫酸根离子会与钡离子生成沉淀，加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠等进行分析。 易错点：在解此类题时，注意除杂的最后不能再有其他杂质，过滤要放在所有沉淀步骤的最后。
例1．（05烟台）纯净的烧碱由于敞口放置在空气中而含有杂质。现取此样品少量，请你设计一个实验方案：既可证明样品中含有上述杂质，又可将该杂质除去得到纯净的烧碱。 实验步骤 实验现象 结论及化学反应方程式 解析：敞口放置于空气中会吸水并与二氧化碳反应生成碳酸钠，因此将碳酸根检验并除掉是解题的关键，根据所学可知酸及能与碳酸根结合生成沉淀的金属离子是除掉碳酸根的一般方法，因为酸能与氢氧化钠反应，所以不可取，故加入适量的石灰水（其他合理答案均可）既可以证明碳酸钠的存在又可以制的氢氧化钠，然后经过滤蒸发等操作即可得到较纯净的烧碱。 答案：
实验步骤 将烧碱样品放入试管中，加水振荡 向上述溶液中逐滴加入澄清石灰水至不再产生沉淀 将烧碱样品放入试管中，加水振荡 实验现象 样品溶解，试管壁发热 有白色沉淀产生 样品溶解，试管壁发热 结论及化学方程式 固体烧碱溶于水放出热量 Ca(OH)2＋Na2CO3 === CaCO3↓＋2NaOH 固体烧碱溶于水放出热量 方法点拨 烧碱即氢氧化钠，敞口放置于空气中会吸水并与二氧化碳反应生成碳酸钠，所以该问题转化成了证明含有碳酸钠，并除掉碳酸钠的问题，从成分看该杂质中的碳酸根是真正的杂质，因此除掉碳酸根且不与氢氧化钠反应，同时不能引入新的杂质是解题的关键所在。
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易错点：在设计验证方案时一定要注意排除OH对鉴定CO32的干扰（如选择酚酞溶液就
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不能鉴定）；由于加入的H+与CO32反应的同时，也与OH反应，因此H+能用于鉴定，但不能用于除杂Ca(OH)2。
例1．（08肇庆）实验结束时，同学们将含有CuSO4、ZnSO4、FeSO4的废液倒在废液缸里，
如果将废液直接排放就会造成水污染。于是几位同学利用课余处理废液，回收工业重要原料硫酸锌和有关金属。实验过程如下：
请回答：
（1）滤液A和滤液B含有相同的溶质，其名称是 ；固体B的化学式为 。 （2）写出步骤①其中一个反应的化学方程式 ； 步骤④发生反应的化学方程式为 。 （3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是 。 解析：
（1）由滤液A蒸发至干得到ZnSO4，由此可知滤液A和滤液B含有相同的溶质，其名称是硫酸锌；
用磁铁吸出来的固体B是Fe，故答案为：硫酸锌；Fe；
（2）根据金属活动顺序，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的化合物溶液里置换出来，因此反应的化学方程式为：Zn＋CuSO4 === ZnSO4＋Cu（或Zn＋FeSO4 === ZnSO4＋Fe）；由实验过程可知步骤④发生反应的化学方程式为：Zn＋H2SO4 === ZnSO4＋H2↑。 （3）要检验步骤④中加入的稀硫酸是否足量的方法是：取步骤④的滤渣于试管中加入少量稀硫酸，若有气泡产生则酸量不足。 答案：
（1）硫酸锌；Fe （2）Zn＋CuSO4 === ZnSO4＋Cu（或Zn＋FeSO4 === ZnSO4＋Fe）； Zn＋H2SO4 === ZnSO4＋H2↑ （3）取步骤④的滤渣于试管中加入少量稀硫酸，若有气泡产生则酸量不足。 方法点拨
（1）根据金属活动顺序和实验过程对溶液中的溶质加以分析。 （2）根据金属活动顺序，位于前面的金属能把位于后面的金属从它们的盐溶液里置换出来，因Zn既能与CuSO4溶液反应，又能与FeSO4溶液反应，所以可任选其一，正确书写化学方程式。
（3）明确固体C中的成分，然后根据金属活动顺序，当中稀硫酸只与Zn反应，若稀硫酸量不足，则固体中仍有Zn剩余，当取滤渣于试管中，再加入少量稀硫酸，会有气泡产生；反之，若稀硫酸足量，则Zn无剩余，再加入稀硫酸则无明显现象。
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【考点1】物质的检验 例1．（10广州）用下列方法鉴别各组无色溶液，能够达到目的的是（ ） A B 待鉴别溶液 HNO3和KNO3 HCl和NaCl 试剂（均为溶液） 酚酞 AgNO3
C D AgNO3和Na2SO4 Ca(OH)2和NaOH BaCl2 Na2CO3 解析：解此类题关键是先将物质分类，然后根据各类物质的化学性质进行鉴别。
A中的HNO3和KNO3分别属于酸类和中性盐类，因此用酚酞不能鉴别，因为酚酞遇酸和中性溶液不变色；
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B中的HCl和NaCl溶液中都有Cl，Cl与AgNO3溶液反应都有不溶于酸的白色沉淀氯化银产生；
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C中AgNO3和Na2SO4，AgNO3溶液中的Ag+与BaCl2溶液中的Cl反应生成不溶于酸的白
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色沉淀氯化银；Na2SO4溶液中的SO42与Ba2+反应生成不溶于酸的硫酸钡白色沉淀，不可以达到鉴别目的；
D中Ca(OH)2和NaOH只有Ca(OH)2和Na2CO3反应生成不溶于水的白色沉淀CaCO3，可以达到鉴别目的。 答案：D 方法点拨
一方面是根据物质的物理性质（如颜色、溶解性、溶解热效应等）直接检验、鉴别，另一方面是根据物质化学性质，使被检验物质与加入的试剂作用，产生某种特殊现象（如：生成气体、沉淀、产生特殊颜色等），从而确定该物质的存在。先将物质分类，然后根据各类物质
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的化学性质进行鉴别；同时要熟悉几组能反应生成沉淀的离子，如Ag+与Cl；Ba2+与SO42－－
；Ca2+与CO32。
例1．（10广州）某校科技节有如下挑战项目：通过实验鉴别两种无色溶液和两种黑色粉末，已知它们分别是稀硫酸、硫酸钠溶液、CuO和Fe中的一种。现场公提供了紫色石蕊溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液以及常用的实验仪器。
请设计一个完成该挑战项目的实验方案，写出实验步骤、预期现象与结论。 实验步骤 预期现象与结论 解析：由于试题已给出了两种无色溶液分别是稀硫酸、硫酸钠溶液，因此先将这两种无色溶液按酸性和中性分好类。根据酸的通性可以选择紫色石蕊溶液（或Na2CO3溶液）将这两种溶液区分，使紫色石蕊溶液变红则为稀硫酸，无明显现象则为硫酸钠溶液（或有气泡产生则为稀硫酸，无明显现象则为硫酸钠溶液）。两种黑色粉末CuO和Fe都能与酸反应，CuO与稀硫酸反应，黑色粉末逐渐溶解，溶液由无色变蓝色；Fe与稀硫酸反应，有气泡产生，溶液由无色变浅绿色。 答案 实验步骤 预期现象与结论 分别取少量两种无色溶液于两支试管中，紫色石蕊溶液变红则为稀硫酸，无明显现象则为向试管中滴入几滴紫色石蕊溶液，振荡 硫酸钠溶液 分别取少量两种黑色粉末于两支试管中，黑色粉末逐渐溶解，溶液由无色变蓝色则为CuO；向试管中滴入少量稀硫酸，振荡 有气泡产生，溶液由无色变浅绿色则为Fe
方法点拨：解题时，先将物质分类，再按不同物质的类别进行鉴别。因此要熟练掌握酸、碱、盐的分类及通性，知道H、OH通过酸、碱的性质来鉴别。碳酸盐遇强酸有气泡产生。初中只有Cu2+的溶液是蓝色的、Fe2+的溶液是呈浅绿色、Fe3+的溶液显黄色，其他溶液为无色。
【考点2】物质的除杂 例1．（11雅安）下表中，除去物质所含杂质的方法正确的是（ ） 选项 A B C D 物质 H2气体 NaCl溶液 CO气体 H2SO4溶液 所含杂质 HCl气体 Na2CO3 CO2气体 HCl 除去杂质的方法 先通过NaOH溶液，再通过浓硫酸 加入稀硫酸至不再产生气泡 通过灼热的Fe2O3 加入AgNO3溶液，过滤 +
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解析：
A项：氢气中混有氯化氢气体，可以通过氢氧化钠溶液，除去氯化氢后，再通过浓硫酸，除去从溶液中带出的水分；
B项：用稀硫酸除去氯化钠溶液中的碳酸钠，会带入新的杂质硫酸钠，故B项不可行； C项：二氧化碳和氧化铁不反应，反而会除去原物质一氧化碳，故C项不可行；
D项：硝酸银不但能和盐酸反应，和硫酸也能反应，因为生成的硫酸银是微溶的，故D项不可行。 答案：A 方法点拨
根据除杂质的原则：①要把杂质除去，②原物质的量不能减少，但可以增加，③除去杂质后不能带入新的杂质，④操作越简单越好，要便于分离。
易错点：除去杂质后，不能带入新的杂质，这是同学们在做这类题目比较容易忽略的。
例1．（10广州）硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠粗品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室进行提纯的流程如下：
NaOH Na2CO3 水
滤渣
过滤 溶解 除杂 除杂 硫酸钠粗品 滤液 后续处理 硫酸钠固体
回答下列问题： （1）用NaOH和Na2CO3除杂时，反应的化学方程式分别为： ______________________________________、______________________________________。
（2）NaOH和Na2CO3如果添加过量了，可加入适量_________溶液除去。
（3）“后续处理”的主要操作是蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至_______（填序号）。 A．完全蒸干时停止加热
B．快干时停止加热，利用余热蒸干
C．有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液 （4）已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲线如图所示。40℃时，100 g蒸馏水中溶解______g硫酸钠达到饱和。将该饱和溶液升高温度至90℃，观察到的现象是____________________ __________________________________。