物质的检验和分离的介绍，

【课标要点】

1.初步学会根据某些性质检验和区分一些常见的物质。

2.初步学习使用过滤、蒸发等方法对混合物进行分离。

【梳理归纳】

1.物质的检验

（1）物质的检验分鉴定、鉴别（区别、区分）和推断三种类型

①鉴定 根据物质的化学特性，用化学方法来确定被检验的物质就是预测的物质，对于组成物质的各部分（如阴、阳离子）要分别证明，一一检验。

②鉴别（区别、区分） 把分别存放的两种或两种以上的物质，通过若干步试验，根据它们在各步试验中所呈现的不同现象，将它们一一区别开来。

③推断 根据已知的实验现象和物质性质，通过推理分析或配合一定计算，分别确定被检物质的组成或名称或确定被检物质是否存在。

（2）常见气体的检验

（3）常见酸、碱、盐的检验

（续表）

注：打*者为竞赛要求。

（4）常见有机物的检验或区别

①淀粉 加碘水呈蓝色。

②蛋白质 灼烧产生烧焦羽毛的气味。

③葡萄糖 与新制的氢氧化铜悬浊液共热至沸产生砖红色沉淀。

④食醋与酒精的区别 可采用闻气味的方法。

⑤油脂与汽油的区别 可采用闻气味的方法。

（5）物质检验的注意事项

①检验方法要简便易行，即操作步骤要尽量少，条件要容易实现（如能在常温下反应检验的，即不用加热反应的方法；能通过观察颜色状态就能得出结论的就不加试剂等）。

②尽量根据物质的特征反应或特殊性质选择适当的试剂，尽量选用常用试剂，反应要快速灵敏，现象要明显。

③对被检验的物质要取少量样品进行试验，一般不能将试剂加到全部样品中进行检验。如一次实验达不到目的，就要做多次实验，多数情况下要重新取样，重新加试剂。

④叙述时，不可将待检物质当成已知物来描述反应现象。若同时检验多种物质时，可对样品或样品配成的溶液编号，防止混淆，且利于叙述。必须对实验现象分析后再得出结论，不能先说结论再描述现象。

⑤鉴别题类型有不限试剂种类的鉴别、只准用一种试剂的鉴别和不用任何试剂鉴别等三种类型。在解后两种类型鉴别题时，除直接加一种试剂所呈现的现象无相同现象而能马上进行鉴别外，还可采用的方法有：观察样品的颜色状态；将前几步检出的样品作为检验其他样品的试剂；分别取少量样品两两互相混合后，根据不同的现象组合而加以鉴别等。

2.混合物中各物质的分离

（1）物质的分离及注意事项

混合物中各物质的分离是指运用合适的化学方法和物理方法，将混合物中的各物质分开，得到各种成分的纯物质的过程。若只需分离出其中一种主要成分而得到该物质的纯净物，其他成分作为杂质而除去，这种分离过程又叫物质的提纯。

混合物的分离常用的基本操作有溶解、过滤、蒸发、结晶等。必要时可先用化学方法，将其中的某些物质先转化成可用上述基本操作分离的“中间产物”，再进行分离，然后再将“中间产物”转化为原物质。

提纯物质时要注意三点：

①要全面考虑被提纯物质和杂质的物理性质和化学性质，应首先考虑使用物理方法（如溶解、过滤、蒸发、结晶等）进行分离。

②若需用化学方法时，加入的试剂尽量不要带进新的杂质，如果不可避免会引进新杂质，则新杂质也应设法除去，因此要注意除杂质时所加试剂和操作的顺序。

③若在除杂质过程中被提纯物质已转化为其他物质，则应将其转化为原物质，并使其恢复原来状态。

（2）物质分离的基本操作

①过滤 过滤是将不溶于液体的固体物质与液体分离的常用方法。

a.过滤器的制作：先将圆形的滤纸对折两次成扇形，再展开成圆锥形，注意使其角度与漏斗角度吻合，将尖端向下放入漏斗，再用水湿润，用手指或玻璃棒轻压滤纸，赶走气泡，如下图连接好装置。

b.过滤操作的注意点：一贴：滤纸需紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘须低于漏斗口5mm，漏斗内液面须低于滤纸边缘；三靠：漏斗下端管口须紧靠烧杯内壁；向漏斗内倾倒液体时，要用玻璃棒引流，玻璃棒下端应与滤纸三层部分相靠；盛待过滤液体的烧杯嘴要紧靠玻璃棒，使液体沿着玻璃棒慢慢流入过滤器。

c.如果过滤是为了获得纯净的沉淀物，最后应对滤纸上滤出的沉淀进行洗涤，以洗去固体表面残留的溶液。洗涤的方法是：向漏斗内注入少量水，以水面刚好浸过沉淀物，待滤去后，再加水重复洗涤1～2次。

②蒸发和结晶。

a.蒸发：用加热的方法，使溶液中的溶剂不断挥发的过程。

b.结晶：溶液中的溶质形成晶体，从溶液中析出的过程。若溶质的溶解度受温度变化的影响不大，可采用蒸发溶剂的方法使晶体析出；若溶质的溶解度受温度变化的影响较大，且随温度的升高而变大，则可先将溶液蒸发浓缩，然后再降温使晶体析出。再经过滤、洗涤，即可得较纯的晶体。

c.蒸发结晶操作的注意事项：蒸发用到的仪器有蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台和铁圈等。待蒸发的溶液注入蒸发皿的量不能超过蒸发皿容量的；在加热蒸发过程中，要不断地用玻璃棒搅拌，防止局部温度过高，造成液滴飞溅；当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热，利用余热将剩下的少量溶剂蒸干。实验结束后，不要将热的蒸发皿立即移到桌面上，以免烫坏桌面，可垫上石棉网放置，或不立即移动蒸发皿，将其留在铁圈上，待冷却后再移动。

【案例解析】

例1 小英和志强两位同学对游泳池内的水显蔚蓝色非常好奇，他们请教了游泳池的管理员。管理员叔叔告诉他们，水显蓝色是因为水中加了少量的硫酸铜的缘故。于是他们用一个饮料瓶盛满了一瓶泳池里的水，带到了学校的实验室，做了下列实验。

①用一支洁净的试管取泳池内水少量，放入一个表面已擦亮的铁钉，片刻后，铁钉表面出现红色固体；

②另用一支洁净试管取泳池内水少量，滴入几滴硝酸钡溶液，有白色沉淀生成，再滴加稀硝酸，沉淀不溶解；

③再用一支洁净试管取泳池内水少量，加入氢氧化钠溶液，有蓝色沉淀生成。

试根据上述实验操作和现象，回答下列问题。

（1）上述__________（填序号）步实验证实游泳池内水中存在铜离子，有关反应的化学方程式是__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。

（2）上述实验中证实硫酸根离子存在的化学方程式是____________________________________________________________________________________________________________。

（3）请帮助他们总结上述实验的结论：_______________________________________________________________________________________________________________。

分析 两位同学所做实验的目的是要验证游泳池水中确实加入了硫酸铜，这是一个鉴定实验。而鉴定酸、碱或盐等物质，必须通过实验分别确定阴、阳离子为何种离子，然后再综合确认是什么物质。故本实验对所取样品既要证明它含铜离子，又要证明它含硫酸根离子，综合分析认定游泳池水里加入了硫酸铜。

在第①③步实验中，生成的红色物质是铜，蓝色沉淀是氢氧化铜，两步反应的化学方程式分别是：CuSO4+Fe===FeSO4+Cu；CuSO4+2NaOH===Cu（OH）2↓+Na2SO4，证实了游泳池中含有铜离子。

在第②步实验中，生成的白色沉淀是硫酸钡，反应的化学方程式为

CuSO4+Ba（NO3）2===BaSO4↓+Cu（NO3）2，证实了游泳池水中含有硫酸根离子。

由此，可得出结论为：游泳池水中加入了硫酸铜。

在检验物质时要注意，当所给的样品是固体时，常常需要取少量固体样品，先将其放入水中看其是否可溶，若能溶则配成溶液，使检验反应在溶液中进行，观察效果更为显著。

答案 略。

例2 某校实验室在搬迁，不慎把三瓶无色溶液的标签损坏了，只知道该三瓶溶液依次是盐酸、氯化钡溶液、碳酸钠溶液。甲、乙、丙三位学生各用一种试剂，都一次性地鉴别成功。若已知甲、乙、丙三位学生采用了不同类别的试剂，他们是各用什么试剂来鉴别的？丁同学认为不用任何试剂即可鉴别，请简要叙述他的鉴别方法。

分析 在鉴别几种物质时，应根据这几种物质的性质差异来选用试剂。本题中，待鉴别的三种溶液的酸碱性不同：盐酸呈酸性、氯化钡溶液呈中性、碳酸钠溶液呈碱性，故可选用紫色石蕊溶液作试剂，能使石蕊变红的是盐酸，不能使石蕊变色的是BaCl2溶液，能使石蕊变蓝色的是Na2CO3溶液。三种溶液和稀硫酸反应的现象也不同，产生无色气体（CO2）的是碳酸钠溶液，产生白色沉淀（BaSO4）的是氯化钡溶液，无反应现象的是盐酸。三种溶液与碳酸盐反应的现象也不同：生成无色气体（CO2）的是盐酸，能生成白色沉淀（BaCO3）的是氯化钡溶液，无反应现象的是Na2CO3。这里的试剂可用碳酸钾溶液。

故甲、乙、丙三位同学分别采用紫色石蕊溶液、稀硫酸、碳酸钾溶液中的一种。

丁同学未用任何试剂即将这三种溶液一一鉴别开来，他采用的方法应是试样两两混合的方法，可将现象列表如下：

说明：上表中“-”表示不反应，“↑”表示生成气体，“↓”表示生成沉淀。

从上表可看出，当与其他两种溶液分别混合时，若只有一个试管中产生气体，另一支试管中无明显现象的，该试样溶液为盐酸；若一个试管中产生沉淀，另一试管中无明显现象的，该试样溶液为氯化钡溶液；若一试管中有气体生成，另一试管中有沉淀生成的，该试样溶液为碳酸钠溶液。

答案 略。

例3 怎样用化学方法除去下列物质中的杂质？写出简要的操作方法和有关的化学方程式。

（1）铜粉中混有的少量氧化铜；

（2）氯化亚铁中混有的少量氯化铜；

（3）氯化钾溶液中混有的少量碳酸钾；

（4）硝酸钾中混有的少量氯化钠。

分析 除去杂质的一般方法是：①将杂质转化成所需要的物质；②将杂质或所需要的物质转化成溶解性不同的物质，然后用过滤法分离，若所需物质已转化的，再恢复原来物质；③利用溶解度变化受温度影响的不同，用结晶法分离。

对题（1），第一种方法：将混合物放在足量稀硫酸中，充分反应后过滤，再用蒸馏水洗涤滤纸上的不溶物，再将其干燥后得到纯铜。反应的化学方程式为：CuO+H2SO4===CuSO4+H2O。

第二种方法：在加热条件下，用CO或H2将混合物中的CuO还原成铜。反应的化学方程式为：。

对题（2），加适量水将此固体混合物全部溶解，加入过量铁粉，充分反应后，过滤除去铜和多余的铁粉，再将滤液加热蒸发浓缩后降温结晶，即得纯氯化亚铁晶体。发生的反应为：Fe+CuCl2===FeCl2+Cu。

对题（3），第一种方法：向溶液中加入盐酸至刚好不再冒气泡为止，即得到不含K2CO3的KCl溶液。发生的反应为：K2CO3+2HCl===2KCl+CO2↑+H2O。

第二种方法：向溶液中加入CaCl2溶液至沉淀不再增加为止，过滤，滤液即不含K2CO3的KCl溶液。发生的反应为：CaCl2+K2CO3===CaCO3↓+2KCl。(www.xing528.com)

对题（4），将该固体混合物加水溶解，再将溶液加热蒸发浓缩，再将浓缩后的溶液降温结晶，滤出晶体并洗涤、干燥，即得到纯净的硝酸钾晶体。

答案 略。

例4 初三（1）班的同学们今天上午化学实验课上做了“二氧化碳的制取和性质”的实验，废液缸中收集了同学们制取CO2后残留的废液。小红同学想探究废液中会有哪些溶质，请你参与探究并回答下列问题。

［提出问题］

废液中的溶质有哪些？

［猜想］

小红认为废液中的溶质只有CaCl2，你认为还可能有的溶质是__________（填化学式）。

［实验与讨论］

（1）小红取少量CaCl2溶液和废液分别放入两支试管中，并分别向该两支试管内滴入几滴无色酚酞，结果两试管中溶液均显无色，于是小红认为自己的猜想是正确的。

你的点评：你认为小红的实验能否支持小红的观点？为什么？___________________________________________________________________________________________________。

（2）若要证明你的猜想，你选择的试剂是_______________________________________，实验中可能看到的现象是_________________________________________________________。

［再想想看］

（1）若实验支持了你的观点，要进一步处理废液，变成只含CaCl2的溶液，则可向废液中加入的最佳试剂是过量的________________，反应完毕后过滤。

（2）若将废液直接倒入下水道，可能造成的危害是________________________________。

分析 该题实质是一道集物质推断、方案设计、除杂提纯等技能的综合题。

例如，猜想的内容尽管是一种假设，但这里也包含着物质存在的推断，我们可以根据当时制CO2必须用的原料来推测，实验室制CO2用的试剂是CaCO3与盐酸，产物是CaCl2、CO2和H2O，因此若正好完全反应时，溶质只有CaCl2，但若盐酸过量，则溶质还有HCl（CaCO3是难溶物，溶质中肯定不含CaCO3）。

根据小红的实验，不能使酚酞变色的溶质不仅有中性溶液，还有酸性溶液，则结论只能是只含CaCl2一种溶质或含CaCl2和HCl两种溶质都可能。

若要证明溶液中除含CaCl2外还可能含HCl，有些同学受小红实验的影响，也选一种酸碱指示剂，例如紫色石蕊试液，因为现在只要证明不是只含CaCl2，而是含CaCl2和HCl两种溶质，而当溶液中含HCl时石蕊会变红，而只含CaCl2时溶液为中性，石蕊为紫色，这能达到证明的目的。但若选用Na2CO3溶液，则效果更好，若加入Na2CO3溶液时先有气泡产生，则证明了HCl的存在，若Na2CO3加到一定量时还有白色沉淀生成，这还证明了CaCl2的存在。

反应的化学方程式为：

［再想想看］栏目中第（1）题为溶液的除杂，现要得到只含CaCl2的溶液，则是要除去HCl。在这里可以采用将HCl转化成CaCl2的办法来实现。要加的试剂则可为CaCO3、CaO、Ca（OH）2等，但相对来说CaCO3更好，因为CaCO3难溶于水，能与盐酸反应生成CaCl2而除去HCl，过滤后，不会给溶液中带进新的杂质，而加CaO、Ca（OH）2时，因Ca（OH）2微溶，可能会使溶液中含Ca（OH）2，溶液变为碱性。

答案 ［猜想］HCl ［实验与讨论］（1）不能，酚酞在中性和酸性溶液中都呈无色，故无法确定HCl是否存在 （2）Na2CO3溶液 有气泡产生，加到一定量还有白色沉淀生成 ［再想想看］（1）CaCO3 （2）腐蚀下水道，污染水源

【基础检测】

（一）选择题（单项选择）

1.对下列实验方法的理解，不正确的是（　）。

A.过滤与筛选的原理是类似的，都是把颗粒大小不同的物质分离开

B.蒸发就是使溶液中的溶剂分子在外界条件的影响下逸出液面

C.蒸馏就是使液体中的分子在外界条件的影响下逸出液面再重新凝结为液体

D.结晶就是把溶液中的溶质转化为难溶的沉淀析出

2.区分下列各组物质的两种方法均正确的是（　）。

3.除去下列物质中混有的杂质，所选用的试剂及操作方法均正确的是（　）。

4.以下实验方法，可行的是：①用干燥的pH试纸区别氨气和氯化氢气体；②用锌粒和浓盐酸两种试剂制取干燥纯净的氢气；③用高锰酸钾溶液检测二氧化碳中是否含有二氧化硫气体；④向鸡蛋清溶液中加入少量浓硝酸并微热以检验蛋白质的存在（　）。

A.①②　　B.③④　　C.①③　　D.①④

5.氢氧化钠、氢氧化钙都是实验室常用的碱。要鉴别氢氧化钠稀溶液和饱和氢氧化钙溶液，下列方法达不到目的的是（　）。

A.分别滴加Na2CO3溶液　　B.分别通入CO2

C.分别滴加稀盐酸　　D.分别加热至80℃

6.下列各组溶液，不加其他试剂就能鉴别的是（　）。

A.NaOH、NaCl、KCl、FeCl3　　B.Na2CO3、稀H2SO4、稀HCl、NaNO3

C.Na2SO4、BaCl2、KNO3、NaCl　　D.K2SO4、Na2CO3、BaCl2、稀HNO3

7.从以下实验现象所获得的实验结论正确的是（　）。

①向某无色溶液中滴加氯化钡溶液，产生白色沉淀，说明该溶液是硫酸溶液

②向某无色溶液中滴加紫色石蕊试液变蓝色，说明该溶液呈碱性

③铜丝浸入硝酸汞溶液中，表面覆盖一层银白色的物质，说明铜比汞活泼

④在某固体中滴加稀盐酸，有气泡产生，说明该固体是碳酸盐

A.①②　　B.②③　　C.③④　　D.①④

（二）填空题

8.氯化钠固体中含少量氯化镁杂质，通过以下实验进行提纯，请从所给选项中按实验顺序选出正确的操作方法：①_________；②_________；③_________；④_________；⑤_________。

选项：A.结晶　　B.过滤　　C.蒸发　　D.滴加适量盐酸　　E.滴加适量硝酸　　F.滴入过量的澄清石灰水　　G.滴加过量的氢氧化钠溶液　　H.溶解

上述提纯方案中，保证氯化镁能除尽的措施是____________________________________，保证氯化钠中不含有新杂质的措施是________________________________________________。

9.请回答下列与物质提纯有关的问题：

（1）下列两个方案都可以除去铜粉中的少量氧化铜：

①用稀盐酸除去氧化铜；②用CO还原氧化铜

从环境保护和操作简便等方面考虑，较好的方案是__________（填“①”或“②”）；

（2）要除去K2SO4溶液中的少量KOH，不能选用稀盐酸，原因是会生成___________（填写具体物质的名称或化学式），而引入新的杂质；

（3）要使NaCl溶液中的少量Na2SO4转化为沉淀而除去，可选用适量的____________；

（4）要除去氢气中的少量水蒸气和氯化氢气体，将混合气体先通过足量的浓硫酸再通过足量的氢氧化钠溶液后，氢气中仍含有的杂质是____________________。

10.为了研究炼铁原理，在教师的指导下，同学们在实验室的通风橱内利用如图所示装置（其他实验用品略），进行一氧化碳与氧化铁反应的实验，请你一起参与。

（1）实验室制得的一氧化碳中常混有二氧化碳和水蒸气，欲用纯净、干燥的一氧化碳还原氧化铁并检验生成的气体。若用实验室制得的CO通过上述装置的正确连接顺序是____________________（填序号，装置不得重复使用，假设每步均完全反应）。

（2）装置B中发生反应的化学方程式为_________________________________________。

（3）装置D的玻璃管内发生反应的化学方程式为_________________________________。

（4）该实验产生的尾气会造成环境污染，应采取的措施是_________________________。

【探究尝试】

某活动小组的同学查阅资料得知，传统腌制松花蛋的主要配料是氧化钙、纯碱和食盐。小组同学将这三种物质混合后加入适量的水搅拌、过滤得滤渣和滤液，对滤液中溶质的成分进行探究：

［猜想与假设］

甲同学认为：可能是NaCl、Na2CO3、Ca（OH）2。

乙同学认为：可能是NaCl、NaOH、Na2CO3。

丙同学认为：可能是NaCl、NaOH、Ca（OH）2。

丁同学认为：可能是NaCl、NaOH。

［交流与评价］

经过讨论，大家一致认为__________同学的猜想不合理。理由一是_____________________________；理由二是_____________________________。

［活动与探究］

乙同学取原滤液向其中倾倒一定量的稀盐酸观察到有大量气泡产生，于是得出该滤液中的溶质是NaCl、NaOH、Na2CO3的结论，证实了自己的猜想。

丙同学取原滤液向其中加入Na2CO3溶液无现象，据此否定了自己的猜想；他又重新取原滤液，向其中加入CaCl2溶液观察到_______________________，得出了和乙同学相同的结论。

丁同学为了验证上述结论也取原滤液向其中滴加了少量稀盐酸，却发现无气泡产生。

［解释与结论］

大家经过分析，找出了丁同学所用试剂与乙同学相同却没有看到气泡的原因。你认为可能的原因是________________________________。经过上述四位同学的共同努力，大家终于对滤液中溶质的成分得出了正确结论。