第2节 物质的检验、分离和提纯
…………三年15考 高考指数:★★★★
1.能对常见的物质进行检验。
2.能对常见的物质进行分离和提纯。
一、物质的检验
1.常见阳离子的检验
溶液变红
产生红褐色沉淀
溶液呈红色
产生白色沉淀→变成灰绿色→红褐色
红色
无变化
NaOH溶液
NaOH溶液、加热、湿润的红色石蕊试纸
NaOH溶液
焰色反应
焰色反应
白色沉淀
白色沉淀
刺激性
变蓝
出现蓝色沉淀
黄
紫
消失
2.常见阴离子的检验
氯化钡溶液、稀盐酸和品红溶液
氯化钡溶液、稀盐酸和澄清石灰水
产生白色沉淀，加盐酸沉淀溶解，产生无色有刺激性气味的气体，使品红退色
产生白色沉淀,加盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体,澄清石灰水变浑浊
稀盐酸和氯化钡溶液
加盐酸无明显变化,加氯化钡溶液产生白色沉淀
氯化钡溶液、稀盐酸和澄清石灰水
硝酸银溶液和硝酸
硝酸银溶液和硝酸
氯水、四氯化碳
加氯化钡无明显变化,加盐酸
产生无色无味气体,使澄清石
灰水变浑浊
产生白色沉淀
产生淡黄色沉淀
分层,下层为橙色
硝酸银溶液和硝酸
氯水、四氯化碳
产生黄色沉淀
分层,下层为紫红色
酚酞
紫色石蕊试液
变红色
变蓝色
3.常见气体的检验
木条复燃
淡蓝色
小液滴
蓝色
退色
恢复红色
变浑浊
变澄清
变蓝
二、物质的分离和提纯
1.混合物的分离、提纯
(1)混合物的分离：将混合物中各组分分开，得到比较纯的物质。
(2)物质的提纯：将混合物中的杂质除去得到纯净物的过程。要求是：不增(不引入新的杂质)、不减(被提纯物不损失)。
2.物质分离、提纯方法的选择
(在常用方法和混合物之间连线)
①过滤
②蒸发
③萃取
④蒸馏
⑤升华
⑥分液
⑦重结晶
⑧盐析
a.从海水中获取粗食盐
b.从海水中提取溴
c.氯化钠溶液中含有泥沙
d.分离固体氯化钠和单质碘
e.用自来水提取蒸馏水
f.油脂发生皂化反应后产物的分离
g.四氯化碳和水的分离
h.除去硝酸钾中混有的氯化钠
1.取少量某溶液，依次加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入
稀盐酸沉淀不溶解，证明溶液中含有 。( )
【分析】如果溶液中没有 ，有Ag+，按照如上操作也会产
生白色沉淀，从而不能说明存在 ，应先加稀盐酸，再加
氯化钡溶液。
2.某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味
气体，说明该钾盐是K2CO3。( )
【分析】该盐可能是碳酸钾、碳酸氢钾或两者的混合物。
×
×
3.利用饱和Na2CO3溶液能够除去二氧化碳中的氯化氢。( )
【分析】饱和Na2CO3溶液能够与二氧化碳反应，应选用饱和的
碳酸氢钠溶液。
4.铜粉中含有少量的氧化铜，可加入稀硝酸后过滤。( )
【分析】稀硝酸不仅能与氧化铜反应，也能与铜粉反应，应
加入稀盐酸或稀硫酸。
×
×
5.乙醇的沸点78.5 ℃，由95%的乙醇制取无水乙醇，可用蒸
馏法。( )
【分析】95%的乙醇蒸馏时，在乙醇挥发的同时水也挥发，无
法得到无水乙醇，可加入氧化钙后蒸馏。
×
物质的鉴别、鉴定
1.物质检验的一般原则
(1)基本步骤。
一看(颜色、状态)，二嗅(气味)，三实验(加试剂)。
(2)实验现象。
①生成气体：如： 、 的检验。
②生成沉淀：如：Cl-、 的检验。
③颜色变化：如：用苯酚或硫氰化钾检验Fe3+；淀粉检验单
质碘等。
④焰色反应：如检验金属或金属离子。
2.物质的鉴定和鉴别
(1)物质的鉴定。
物质的鉴定是指对于一种物质的定性检验
物质鉴定的一般步骤为：
取少量样品 → 加入某种试剂 → 加热、振荡等操作 →
根据现象 → 得出结论
可总结为：取少量，讲操作，据现象，得结果。
(2)物质的鉴别。
物质的鉴别是对两种或两种以上物质进行定性鉴别，可以不加试剂，也可以加入一种或几种试剂。
任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可用于物质的鉴别。在物质鉴别过程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断。可以根据能不能产生某个现象来判断，也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。所以常常可以用多种方法进行物质的鉴别。
物质鉴别的一般类型有：
【高考警示钟】
(1)物质鉴定对物质的阴阳离子都要进行鉴定，如鉴定氯化钠，可用硝酸银溶液鉴定氯离子，用焰色反应鉴定钠离子。
(2)解答鉴别题的要求。
①不能在原瓶中操作，鉴别的目的是为了以后再用，在原瓶中操作，会造成试剂污染，要有“各取少许”字样。
②用词要准确，结论来自实验现象，加试剂之前物质是未知的，不可出现“取某试剂加入某物质”等字样。
【典例1】某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，由该实验能得到的正确结论是( )
A.原溶液中一定含有
B.原溶液中一定含有
C.原溶液中一定含有Cl-
D.原溶液中一定含有Fe3+
【解题指南】解答本题时注意以下两点：
(1)酸性条件下， 能氧化 或Fe2+；
(2)加入盐酸能干扰Cl-的检验。
【解析】选B。原溶液中加入硝酸钡和盐酸，相当于加入硝
酸，若含有 也会被氧化成 ，而且溶液中含有Ag+也可
产生此现象，因此不能确定是否含有 。因为加入了盐
酸，也不能确定是否含有Cl-。加入KSCN变红色，可能含有
Fe3+，也可能是Fe2+被氧化而生成了Fe3+；加入NaOH产生的气
体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，一定含有 。
【互动探究】(1)若进行第一步实验时，在原溶液中先加入足
量稀盐酸，无明显现象，再加入Ba(NO3)2溶液产生白色沉淀，
则正确选项应该是哪个？
提示：A、B。先加入稀盐酸，无明显现象，排除了 、
、Ag+的干扰，可确定一定含有 。
(2)若在原溶液中加入Ba(NO3)2溶液和稀硝酸，其他实验及现
象相同，则正确选项应该是哪个？
提示：B、C。因没有引入Cl-，加入AgNO3溶液，能产生白色
沉淀，说明含有Cl-。
【变式备选】能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、Na［Al(OH)4］四
种溶液的试剂是( )
A.HNO3 B.KOH
C.BaCl2 D.NaClO
【解析】选A。本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I-生成紫黑色
的碘，与Na2CO3产生无色的CO2气体，与Na［Al(OH)4］反应先
生成白色沉淀,HNO3过量时沉淀又溶解，现象均不同。
物质分离、提纯的常用方法
1.物理方法
方法
装置
条件
说明
不溶
性固
体和
液体
的分
离
过滤
(1)操作中注意一贴、二低、三靠;
(2)若一次过滤后仍浑浊可重复过滤
方法
装置
条件
说明
蒸发
分离
易溶
性固
体溶
质和
溶剂
(1)玻璃棒的
作用:搅拌,防
止局部过热导致固体或液体飞溅;(2)当有较多晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干
方法
装置
条件
说明
蒸馏
分离
沸点
相差
较大
的互
溶液
体混
合物
(1)温度计的水银球在支管口处;
(2)加碎瓷片防暴沸;
(3)冷凝管水流方向低进高出
方法
装置
条件
说明
萃取和分液
分离
互不
相溶
的两
种液
体
(1)溶质在萃取剂中的溶解度大;
(2)两种液体互不相溶;(3)溶质和萃取剂不反应；
(4)分液时下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
方法
装置
条件
说明
升华
利用
物质
升华
的性
质进
行分
离
属于物理变
化,与物质的
分解反应区别开
方法
装置
条件
说明
渗析
分离
提纯
胶体
和小
分子
要不断更换烧杯中的液体,以提高渗析效果
2.化学方法
【高考警示钟】
(1)要注意物质分离和提纯时的原则：不增(不引入新的杂质)、不减(被提纯物不损失)、不变(化学成分不能发生变化)、易分离。
(2)不同混合物的分离选择的方法不同，注意选择的依据。
【典例2】下列实验操作与实验目的正确的是( )
【解题指南】解答本题时应注意以下三点：
(1)除去杂质离子时要考虑先后顺序，后来加入的试剂要除去前面加入的过量离子；
(2)除杂和分离不同，分离除了将物质分开之外，还要恢复原来的状态；
(3)萃取时要考虑萃取剂与原溶液互不相溶。
【解析】选B。加入的过量氯化钡要用碳酸钠除去，应先加入过量氯化钡，再加入过量碳酸钠，过滤，滤液中加适量盐酸后加热，A错误；氯化银和硫化银都难溶，但溶解度氯化银大于硫化银，在氯化银沉淀中滴加Na2S溶液，沉淀颜色由白色变成黑色，选项B正确；物质分离是把物质分开，并恢复原来的状态，乙醇和乙酸的混合液中加入氢氧化钠，蒸馏得到乙醇和乙酸钠，在乙酸钠中再加入硫酸，得到乙酸，选项C错误；酒精与水互溶，不能做萃取剂，应选苯或四氯化碳做萃取剂，选项D错误。
【技巧点拨】物质分离、提纯方案的设计
(1)对于同一分离提纯问题，可能存在多种方法，但都要遵循步骤少、操作简单、除杂彻底的原则。
(2)注意加入试剂的先后顺序，凡是加入的试剂都要过量，达到完全分离除杂的目的，过量的先加入的物质，被后来加入的试剂一块除去。
【变式训练】为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙
等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下
(用于沉淀的试剂稍过量)：
称取粗盐 滤液
精盐
(1)第①步操作的名称是______，第②步加入的试剂化学式为
______________。
(2)第④步加入试剂的化学式为______，相关的离子方程式是
____________。
(3)第⑤步操作所需玻璃仪器的名称是____________。
(4)若第②、④步顺序颠倒，是否会对实验结果产生影响
______(填“有影响”或“无影响”)。
【解析】除去粗盐中的杂质，实际上就是除去镁离子(用氢氧化钠)、钙离子(用碳酸钠)、硫酸根离子(用氯化钡)，多余的钡离子用碳酸钠除去，故氯化钡加在碳酸钠之前，沉淀一块过滤除去，滤液中多余的氢氧根离子和碳酸根离子用盐酸除去。过滤时用到的主要仪器有：漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台等，题目中要求玻璃仪器，填前三种。
答案：(1)溶解 BaCl2
(2)Na2CO3

(3)漏斗、玻璃棒、烧杯 (4)有影响
【答题要领10】——气体的检验的答题规范
【典例】［2010·山东高考·T30(1)］聚合硫酸铁又称聚
铁，化学式为［Fe2(OH)n(SO4)3-0.5n］m，广泛用于污水处理。
实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O )过程如下：
验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是__________。
固体W(S、SiO2等)
溶液X 溶液Z 聚铁胶体 聚铁
烧渣
足量O2
H2SO4溶液
溶液Y 绿矾
【抽样分析】
【规范答案】 将气体通入品红溶液，溶液退色，加热恢复原色，则证明含有SO2(合理即可)
**答题模板**
将气体xxxxxx(操作)xxxxxx溶液(试剂)，xxxxxx(现象)。
说明：解答此类题目注意三个得分点：操作+试剂+结果。
(1)操作：要有明显的动词，“加入、通入”等，“倒入”不正确。也可采用 “点燃”等其他操作。
(2)试剂：选择试剂要准确，如本题仅有品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、溴水三种试剂可选，其他如澄清石灰水、氯水、硝酸酸化的BaCl2等均不正确。
(3)结果：需有明显的现象或结论、判断。
［2010·全国卷Ⅰ·T29(4)］请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。
验证CO的方法是_________________。
答案：点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊
1.(2012·临沂模拟)实验室从海带中提取碘的操作过程中，
仪器选用不正确的是( )
【解析】选B。灼烧干海带至完全变成灰烬应选用坩埚，不能在烧杯中。
2.下列实验操作或事故处理中，正确的做法是( )
A.除去K2CO3固体中少量NaHCO3，置于坩埚中加热
B.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2，加入稍过量双氧水后放
置
C.不慎将浓硫酸沾在皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗
D.在250 mL烧杯中，加入216 g水和24 g NaOH固体，配制
10% NaOH溶液
【解析】选B。加热使碳酸氢钠分解成碳酸钠，引入新的杂
质，A选项错误；双氧水具有氧化性可把FeCl2氧化成FeCl3，
过量的H2O2可分解除去，不引入新的杂质，B项正确；浓硫酸
沾在皮肤上应先用大量水冲洗，再用NaHCO3溶液冲洗，NaOH
溶液有强腐蚀性，所以C错误。D中配制溶液约216 mL用
250 mL烧杯过小，一般配制溶液所选的容量约为所配制溶液
体积的2倍，所以D错误。
3.下列与实验相关的叙述正确的是( )
A.稀释浓硫酸时，应将蒸馏水沿玻璃棒缓慢注入浓硫酸中
B.配制溶液时，若加水超过容量瓶刻度，应用胶头滴管将多
余溶液吸出
C.酸碱滴定时，若加入待测液前用待测液润洗锥形瓶，将导
致测定结果偏高
D.检验某溶液是否含有 时,应取少量该溶液，依次加入
BaCl2溶液和稀盐酸
【解析】选C。浓硫酸溶于水会放出大量的热，因此稀释浓硫
酸时，应将浓硫酸沿器壁缓慢注入水中，A错误；配制溶液
时，若加水超过容量瓶刻度，则已经说明实验失败，需要重
新配制，B错误；在检验某溶液是否含有 时,为了防止其
他离子的干扰应先加入稀盐酸，若无现象时，再加入BaCl2溶
液，D错误。
4.下列分离方法正确的是( )
A.分离汽油和水可以用结晶的方法
B.除去氯化钠溶液中的泥沙用分液的方法
C.分离乙酸(沸点118 ℃)与乙酸乙酯(沸点77.1 ℃)用蒸馏的方法
D.从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾用过滤的方法
【解析】选C。汽油和水互不相溶，可以用分液的方法，A错误；除去氯化钠溶液中的泥沙用过滤的方法，B错误；乙酸与乙酸乙酯的沸点差距较大，用蒸馏的方法分离，C正确；氯化钠与硝酸钾均易溶于水，应用结晶和重结晶的方法分离，D错误。
5.除去溶液里溶解的少量杂质，下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)( )
A.FeCl2溶液(FeCl3)：加过量铁粉还原，过滤
B.KNO3溶液(AgNO3)：加过量KCl 溶液，过滤
C.NaCl溶液(I2)：加CCl4，分液
D.KNO3溶液(NaCl)：加热蒸发得浓溶液后，降温、过滤
【解析】选B。FeCl3与铁粉反应生成FeCl2，A正确；B选项中
除去了银离子，引入了氯离子，错误；碘易溶于四氯化碳且
水与四氯化碳互不相溶，C项正确；KNO3溶液中含有NaCl，加
热蒸发得浓溶液后，降温，KNO3的溶解度随温度变化大，析
出，属于降温结晶，选项D正确。
6.有A、B、C、D、E五种常见化合物，是由下列离子中的一种或几种形成的，阴离子有：硫酸根、硝酸根、碳酸氢根、氢氧根，阳离子有：钠离子、钾离子、铜离子、铝离子。
为了鉴别上述化合物。分别完成以下实验，其结果是：
①分别将它们溶于水后，D为蓝色溶液，其他均为无色溶液；
②将E溶液滴入到C溶液中出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解；
③进行焰色反应，只有B、C为紫色(透过蓝色钴玻璃)；
④在各溶液中加入硝酸钡溶液，再加过量稀硝酸，A中放出无色气体，C、D中产生白色沉淀；
⑤将B、D两溶液混合，未见沉淀或气体生成。
根据上述实验填空：
(1) 写出B、D的化学式：
B____________，D___________。
(2)将含1 mol A的溶液与含1 mol E的溶液反应后蒸干，仅得到一种化合物，该化合物的化学式为____________。
(3)在A溶液中加入少量澄清石灰水，其离子方程式为_____。
【解析】D为蓝色溶液，则D为铜盐即Cu(NO3)2、CuSO4之一；
由④得D为硫酸盐，所以D为CuSO4；由②将E溶液滴入到C溶液
中先出现白色沉淀，继续滴加，沉淀溶解，即铝盐与强碱反
应，又由③得C为钾盐、由④得C为硫酸盐，所以C为
KAl(SO4)2，且E为NaOH。由④得A为NaHCO3。由③、⑤得B为KNO3。
答案:(1)KNO3 CuSO4 (2)Na2CO3
(3)