聚焦常见物质的分离、提纯和检验

物质的分离、提纯和检验是高考的常见题型，现将其一般的方法总结如下。

一、物质的分离和提纯

1、化学方法分离和提纯物质

对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据混合物的特点用恰当的分离方法（过滤、渗析、萃取、蒸馏等）进行分离。

2、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。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。

3、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+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。

二、物质的检验

物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类，它们的共同点是：依据物质的特殊性质和特征反应，选择适当的试剂和方法，准确观察反应中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等，进行判断、推理。鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特性，分别检出阳离子、阴离子；鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性区别于另一种，也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别；推断是通过已知实验事实，根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。

2、几种重要阳离子的检验

（l）H+：能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。

（2）Na+、K+：用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色（通过钴玻片）。

（3）Ba2+：能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。

（4）Mg2+：能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。

（5）Al3+：与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。

（6）Ag+：能与稀HCl或可溶性盐酸盐反应生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水。

（7）NH4+：铵盐（或浓溶液）与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味的NH3。

（8）Fe2+：能与少量NaOH溶液反应，先生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色，2Fe2++Cl2＝2Fe3++2Cl-。

（9）Fe3+：与KSCN溶液反应变成血红色Fe(SCN)3溶液；与NaOH溶液反应生成红褐色Fe(OH)3沉淀。

（10）Cu2+：蓝色水溶液（浓的CuCl2溶液显绿色），能与NaOH溶液反应，生成蓝色的Cu(OH)2沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。

3、几种重要阴离子的检验

（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。

4、几种重要有机物的检验

（1）苯：能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状（密度大于1）难溶于水的硝基苯。

（2）乙醇：能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。

（3）苯酚：能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。

（4）乙醛：能发生银镜反应，或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应，生成红色的Cu2O沉淀。

5、用一种试剂或不用试剂鉴别物质

用一种试剂来鉴别多种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应，而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4、Cu(OH)2悬浊液等。

6、不用其他试剂来鉴别一组物质

一般情况从两个方面考虑：①利用某些物质的特殊性质（如颜色、气味、溶解性等），首先鉴别出来，然后再用该试剂去鉴别其他物质。②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同，进行综合分析鉴别。

三、典型例题分析

例1、为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂，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（）。①过滤 ②加过量的 NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量 NaC03溶液 ⑤加过量 BaCl2溶液

A.①④②⑤③ B.④①②⑤③

C.②⑤④①③ D.⑤②④①③

解析：必须了解各个实验步骤的目的，才能分清操作顺序。加入过量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+，加入过量的BaCl2溶液是为了除去SO42-，加入过量的Na2C03溶液是为了除去Ca2+及多余的Ba2+，然后进行过滤，除去 Mg（OH）2、BaSO、CaC03等难溶物，然后加适量的盐酸，除去多余的Na2C03和调节溶液的pH。综上所述，正确的实验操作顺序为C、D。答案：CD。

例2、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

解析：两种互不相溶，密度也不相同的液体可以用分液漏斗分离。本题中不能相淆的物质有：乙酸乙酯和水、二溴乙烷和水、溴苯和水、硝基苯和水、油酸和水、甲苯和水、已烷和水。则能够用分液漏斗分离的是B、D组。答案：BD。

例3、实验室有一包KCl和AlCl3的固体混合物，通过以下实验可确定KCl和AlCl3的质量之比，试根据实验方法和主要步骤，回答有关问题：

（1）调整托盘天平的零点时，若指针偏向右边，应将右边的螺丝向____旋动。

（2）某学生用已知质量为yg的表面皿准确称取W g样品，他在托盘天平的右盘上放上（W＋y）g的砝码，在左盘的表面皿中放入样品，此时指针稍偏右边，该学生应怎样操作__________________。

（3）将样品置于烧杯中加适量水溶解，滴入过量的A溶液，烧坏中有沉淀物，则A溶液的名称是；

（4）过滤，某学生欲用右图装置操作，错误之处应怎样纠正？答：_____________________ 。

（5）甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物，然后使其干燥，得到固体纯净物C，质量为W2g，C的名称是__________________ ；

（6）乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合，然后蒸干溶剂，再充分加热，最后得到纯净KCl固体W1g，则原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式为__________________ 。

解析：（1）调整托盘天平的零点时，若指针偏向右边，则说明右边重，应将右边的螺丝向左旋动。（2）在左盘的表面皿中放入样品，指针稍偏右边，说明样品少，应往左盘表面皿上慢慢加少量样品，使指针指向标尺中间。（3）要确定KCl和AlCl3的质量之比，可先将样品溶解，加入过量氨水，使Al3+全部沉淀，通过测定沉淀的质量确定比值。（4）过滤时要让漏斗下端管口紧靠烧杯内壁；倾倒液体时应用玻璃棒引流。（5）固体纯净物C为氢氧化铝。（6）原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式为W1:（W－W1）或W1:（133.5W2/78）。

答案：（1）左 （2）往左盘表面皿上慢慢加少量样品，使指针指向标尺中间 （3）氨水 （4）漏斗下端管口应紧靠烧杯内壁；倾倒液体时应用玻璃棒引流（5）氢氧化铝 （6）W1:（W－W1）或W1:（133.5W2/78）