高考化学一轮复习讲义第15讲　物质的除杂、检验与实验评价

这是一份高考化学一轮复习讲义第15讲　物质的除杂、检验与实验评价，共13页。试卷主要包含了 常见物质的除杂， 常见混合气体的除杂， 除杂操作“四小心”， 有关Ksp的判断等内容，欢迎下载使用。

考点1 物质的除杂与检验
知 识 梳 理
常见的除杂方法
1. 常见物质的除杂(括号中的物质为杂质)
2. 常见混合气体的除杂(括号中的物质为杂质)
[易错辨析]物质分离、除杂的实验装置和方法。
1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
,①) ,②) ,③)
(1) 用装置①可以分离苯和溴苯(√)
(2) 用装置②可以干燥氨气(√)
(3) 用装置③可以吸收SO2(√)

(4) 用装置④可以分离CCl4和液溴(×)
(5) 用装置⑤可以吸收SO2(×)
(6) 用装置⑥可以分离CCl4层和水层(√)
2. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1) 室温下，向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量浓溴水，振荡、静置后过滤，可除去苯中混有的少量苯酚(×)
(2) 煮沸自来水可除去其中的Ca(HCO3)2(√)
(3) 除去KCl中混有的MnO2，应该选用蒸发结晶法(×)
(4) 除去碘中的NaCl，应该选用加热升华法(√)
(5) 除去酸性MgCl2溶液中混有的少量FeCl3：加入足量的Mg(OH)2 并过滤(√)
(6) 除去NaCl溶液中混有的少量Na2S：加入适量AgCl后再过滤(√)
(7) 除去氯化钠固体中混有的少量纯碱：加入过量氯化钙溶液，过滤、蒸发、结晶(×)
(8) 除去乙醇中混有的少量乙酸：先加生石灰，过滤后再蒸馏(√)
(9) 除去CO2中混有的少量HCl：用饱和碳酸钠溶液洗气(×)
(10) 除去NO2中混有的少量NO：用水洗气(×)
(11) 除去FeCl2溶液中混有的少量FeCl3：加入过量铁粉，过滤(√)
(12) 除去铜粉中混有的少量CuO：加入适量稀硝酸后，过滤、洗涤(×)
(13) 除去CO中混有的少量CO2：依次通过盛有NaOH溶液、浓硫酸的洗气瓶(√)
(14) 除去Cl2中混有的少量HCl：依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶(√)
(15) 除去Na2CO3固体中混有的少量NaHCO3固体：加热(√)
解疑释惑 22
除杂“四原则”、常见提纯方法、除杂操作“四小心”
1. 除杂“四原则”
(1) 不增，不得引入新杂质，如用调节pH沉淀某些离子时，不能引入易溶的难以除去的其他离子。
(2) 不减，尽量不减少被提纯和分离的物质，如通过调pH沉淀Fe3＋时，不要把目标产物离子也沉淀了，注意控制pH范围。
(3) 易分，应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离，比如易沉淀、可以产生气体、可以发生分层(易分液)等。
(4) 易复原，被提纯物质转化后要易被复原。
2. 常见提纯方法
(1) 加热法：使杂质分解、氧化、升华，如通过加热除去过量的H2O2，通过升华提纯碘单质。
(2) 沉淀法：加入沉淀剂或调pH使杂质转化为沉淀，如调pH沉淀Fe3＋达到除杂目的。
(3) 氧化还原反应：加入氧化剂或还原剂使杂质转化为被提纯的物质，如除去杂质离子Fe2＋，可先加入H2O2将Fe2＋氧化成Fe3＋，再通过调pH沉淀Fe3＋达到除杂目的。
3. 除杂操作“四小心”
(1) 除杂试剂要过量。
(2) 过量试剂需除去。
(3) 选择的途径要最佳。
(4) 除去多种杂质时，要考虑加入试剂的先后顺序。
常见物质检验
典 题 悟 法
物质的分离
(2024·江苏各地模拟题重组)下列操作可以达到实验目的的是(A)

A. 用装置甲分液得到FeCl3溶液
B. 用装置乙蒸干溶液可制得无水FeCl3
C. 用装置丙分离Cu与CuSO4溶液
D. 用装置丁分离乙酸乙酯和乙醇
【解析】 加热可促进Fe3＋的水解和HCl的挥发，直接加热蒸干FeCl3溶液无法制得无水FeCl3，不能达到实验目的，B不符合题意；过滤时，要用玻璃棒引流，不能达到实验目的，C不符合题意；蒸馏时，温度计测量的是馏分的温度，温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口附近，不能达到实验目的，D不符合题意。
(2024·无锡四校调研)实验室制备水合肼(N2H4·H2O)溶液的反应原理为NaClO＋2NH3===N2H4·H2O＋NaCl，N2H4·H2O能与NaClO发生剧烈反应。下列装置和操作能达到实验目的的是(B)

A. 用装置甲制取Cl2
B. 用装置乙制备NaClO溶液
C. 用装置丙制备水合肼溶液
D. 用装置丁分离水合肼和NaCl混合溶液
【解析】 浓盐酸与二氧化锰制取Cl2时需要加热，该装置缺少加热装置，A错误；NH3通入NaClO溶液中，生成的水合肼会与过量的NaClO发生反应，C错误；水合肼与NaCl溶液互溶，无法用分液法将二者分离，D错误。
物质的检验
(2024·江苏各地模拟重组)下列鉴别或检验不能达到实验目的的是(A)
A. 用石灰水鉴别Na2CO3与NaHCO3
B. 用KSCN溶液检验FeSO4是否变质
C. 用盐酸酸化的BaCl2溶液检验Na2SO3是否被氧化
D. 加热条件下用银氨溶液检验乙醇中是否混有乙醛
【解析】 石灰水与Na2CO3和NaHCO3均能发生反应，生成白色沉淀碳酸钙，无法鉴别，A错误；Fe2＋变质后会生成Fe3＋，加入KSCN溶液，溶液变红，说明Fe2＋已经变质，可以检验，B正确；Na2SO3被氧化后生成Na2SO4，加入盐酸酸化的BaCl2，产生白色沉淀，说明Na2SO3已被氧化，可以检验，C正确；银氨溶液可以与乙醛发生反应，产生银镜现象，银氨溶液与乙醇不反应，可以检验，D正确。
深度指津
不同状态混合物分离提纯的一般方法
(1) 分离“固＋固”混合物

(2) 分离“固＋液”混合物

(3) 分离“液＋液”混合物

(4) 分离“气＋气”混合物
考点2 实验评价
知 识 梳 理
“实验操作及现象、结论”原因分析
1. 逻辑陷阱
2. 条件陷阱
3. 原理陷阱
常考的实验评价
1. 探究氧化性、还原性强弱
2. 探究电解质强弱
3. 通过实验现象判断酸性强弱
4. 有关Ksp的判断
典 题 悟 法
(2022·江苏卷)室温下，下列实验探究方案不能达到探究目的的是(D)
【解析】 向FeSO4溶液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴加几滴氯水，溶液变红，说明溶液中有Fe3＋生成，氯水能将Fe2＋氧化成Fe3＋，Fe2＋作还原剂，具有还原性，A正确；SO2具有漂白性，可以使品红溶液褪色，加热，溶液又恢复红色，说明SO2的漂白具有暂时性和不彻底性等特点，B正确；Br2可以将KI氧化成I2，淀粉溶液遇I2变蓝，该反应中，Br2是氧化剂，I2是氧化产物，同一反应中，氧化剂的氧化性强于氧化产物的氧化性，则氧化性：Br2>I2，C正确；没有给出醋酸和盐酸的浓度，故不能通过比较pH的大小得出CH3COOH是弱电解质的结论，D错误。
(2024·江苏卷)室温下，根据下列实验过程及现象，能验证相应实验结论的是(B)
【解析】 H2SO4是二元酸，CH3COOH是一元酸，通过该实验无法说明H2SO4和CH3COOH酸性的强弱，A错误；向2 mL 0.1 ml/L Na2S溶液中滴加几滴溴水，振荡，产生淡黄色沉淀，说明发生反应：S2－＋Br2===2Br－＋S↓，氧化剂的氧化性大于氧化产物的氧化性，因此氧化性：Br2>S，B正确；CaCO3和BaCO3均为白色沉淀，无法通过现象确定沉淀种类，无法比较CaCO3和BaCO3溶度积常数的大小，C错误；比较CH3COO－和NOeq \\al(－,2)结合H＋能力，应在相同条件下测定相同浓度CH3COONa溶液和NaNO2溶液的pH，但题中未说明二者浓度相等，D错误。
1. (2024·南京、盐城期末) 室温下，探究0.1 ml/L NaHCO3溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是(B)
【解析】 Na能与水反应生成气体H2，对该实验探究产生干扰，A错误；观察Na元素的焰色时，不用透过蓝色钴玻璃观察，C错误；HCOeq \\al(－,3)、COeq \\al(2－,3)均能与澄清石灰水反应产生白色沉淀，无法检验溶液中是否存在COeq \\al(2－,3)，D错误。
2. (2023·苏州期末)室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是(A)
【解析】 相同浓度的NaCN溶液的pH大于醋酸钠溶液，说明氰酸根离子在溶液中的水解程度大于醋酸根离子，由盐类水解规律可知，氢氰酸的酸性弱于醋酸，A正确；若氧化铁未完全还原，加入稀盐酸时，氧化铁溶于稀盐酸得到的铁离子与铁反应生成亚铁离子，滴入硫氰化钾溶液，溶液不会变为红色，故观察溶液颜色变化不能确定氧化铁是否全部被还原，B错误；将二氧化硫通入滴有酚酞的氢氧化钠溶液中，溶液红色褪去，说明二氧化硫是酸性氧化物，不能说明二氧化硫具有漂白性，C错误；未说明氯化钾和碘化钾的浓度，向混合溶液中滴加硝酸银溶液，观察沉淀颜色不能比较碘化银和溴化银的溶解度大小，D错误。
3. (2024·扬州期末)25 ℃，探究0.1 ml/L KHC2O4溶液的性质。下列实验方案能达到探究目的的是(D)
【解析】 观察K元素的焰色试验时，需要透过蓝色的钴玻璃观察，A错误；无论HC2Oeq \\al(－,4)是否有还原性，滴加氯水，再滴加AgNO3溶液，均会有白色沉淀产生，B错误；KHC2O4溶液显酸性，HC2Oeq \\al(－,4)电离程度大于水解程度，水解很微弱，滴加2～3滴酚酞试液，溶液颜色不会变化，C错误。
4. (2023·常州期末)常温下，下列实验探究方案能够达到探究目的的是(A)
【解析】 将放入浓硫酸中的铝片取出洗净后又浸入CuSO4溶液，若铝片表面无明显现象，则说明铝遇浓硫酸发生钝化，A正确；酸性条件下，MnOeq \\al(－,4)与Fe2＋和Cl－都能反应，当溶液的紫色褪去时，无法证明Fe2＋的存在，B错误；检验1-溴丙烷中含有溴原子的实验中，应先向反应后的溶液中加入过量硝酸中和氢氧化钾，然后再加入AgNO3溶液，C错误；中和反应的反应热应在量热计内进行测量，需要将稀酸、稀碱迅速混合，并用温度传感器采集溶液的最高温度，D错误。
请老师布置同学们及时完成《配套精练》中的练习。
复习目标
1. 知道常见物质的除杂和检验方法。
2. 能正确设计、评价、分析实验方案并得出合理的实验结论。
熟记网络
课前自测
1. 判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。
(1) 通过点燃来除去CO2中混有的CO(×)
(2) 检验Fe2＋时，先滴加H2O2溶液，再滴加KSCN溶液(×)
(3) 可以通过向未知溶液中滴加用稀硝酸酸化的BaCl2溶液来检验SOeq \\al(2－,4)(×)
(4) 可以将HCl、CO2的混合气体通过饱和NaHCO3溶液以除去CO2(×)
(5) 向H2O2溶液中滴加酸性KMnO4溶液，溶液褪色，说明H2O2具有氧化性(×)
2. 完成下列填空。
(6) Cl2(HCl)可依次通过盛有饱和食盐水、浓硫酸的洗气瓶；
(7) CO2(HCl) 可依次通过盛有饱和碳酸氢钠溶液、浓硫酸的洗气瓶；
(8) 乙酸乙酯(乙酸)可先加入足量的饱和碳酸钠溶液反应后，再进行分液(填操作名称)；
(9) 将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀，该沉淀为BaSO4；
(10) 用pH试纸测得0.1 ml/L CH3COONa溶液的pH约为9,0.1 ml/L NaNO2溶液的pH约为8，说明CH3COOH电离出H＋的能力比HNO2弱(填“强”或“弱”)
物质
除杂试剂
分离方法或主要操作步骤
Na2CO3固体(NaHCO3)
—
加热
NaHCO3溶液(Na2CO3)
通足量CO2
加酸转化法
NaCl固体(NH4Cl)
—
加热分解
FeCl2溶液(FeCl3)
过量铁粉
过滤
FeCl3溶液(FeCl2)
通足量Cl2
加氧化剂转化法
I2(SiO2)
—
加热升华
I2(NaCl)
—
加热升华
Fe2O3(Al2O3)
过量NaOH溶液
过滤
NH4Cl溶液(FeCl3)
适量氨水
过滤
KNO3固体(NaCl)
水
蒸发浓缩、冷却结晶，过滤
NaCl固体(KNO3)
水
蒸发结晶、趁热过滤
炭粉(CuO)
稀盐酸
过滤
Mg粉(Al粉)
过量NaOH溶液
过滤
Fe粉(Al粉)
过量NaOH溶液
过滤
乙醇(水)
新制CaO
蒸馏
苯(苯酚)
NaOH溶液
分液
苯酚(苯)
NaOH溶液
分液后在水层中通入足量CO2，过滤
溴乙烷(溴)
饱和NaHSO3溶液
分液
混合气体
除杂试剂及操作方法
N2(O2)
通过灼热的铜网
CO2(CO)
通过灼热的CuO，充分反应
CO(CO2)
依次通过盛有NaOH溶液、浓硫酸的洗气瓶
CO2(SO2)
依次通过盛有饱和NaHCO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
SO2(HCl)
依次通过盛有饱和NaHSO3溶液、浓硫酸的洗气瓶
NO(NO2)
依次通过盛有水、浓硫酸的洗气瓶
CH4(C2H4)
通过盛有溴的CCl4溶液的洗气瓶
物质
检验试剂或用品或方法
现象
H2O
无水CuSO4
固体由白色变为蓝色
Cl2
湿润的淀粉碘化钾试纸
试纸变蓝
NH3
湿润的红色石蕊试纸
试纸变蓝
SO2
品红溶液
品红溶液褪色，加热后颜色又恢复
CO2
澄清石灰水
无色无味气体且能使澄清石灰水变浑浊
NO
O2
气体由无色变为红棕色
NO2
H2O
红棕色气体通入水中，生成无色气体
乙醛
新制氢氧化铜
混合后加热煮沸，有砖红色沉淀生成
乙醛
新制银氨溶液
混合后水浴温热，有银镜出现
淀粉
碘水
溶液变蓝
蛋白质
灼烧
有烧焦羽毛的气味
实验操作及现象以及结论
判断(填“√”或“×”)
①用铂丝蘸取某溶液进行焰色试验，火焰呈黄色，则该溶液一定是钠盐溶液
×
②向乙醇中加入浓硫酸，加热，溶液变黑，将产生的气体通入酸性KMnO4溶液，溶液褪色，则该气体是乙烯
×
③蘸有浓氨水的玻璃棒靠近溶液X，有白烟产生，则X一定是浓盐酸
×
④向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊，则该溶液一定是碳酸盐或碳酸氢盐溶液
×
⑤向两份蛋白质溶液中分别滴加饱和Na2SO4溶液和CuSO4溶液，均有固体析出，则蛋白质均发生变性
×
⑥向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，产生白色浑浊，则酸性：醋酸>碳酸>苯酚
×
实验操作及现象以及结论
判断(填“√”或“×”)
①向NaCl和NaI稀溶液中滴加少量AgNO3溶液，先出现黄色沉淀，则Ksp(AgCl)＞Ksp(AgI)
×
②溴乙烷与NaOH溶液共热后，滴加AgNO3溶液，未出现浅黄色沉淀，则溴乙烷未发生水解
×
③在淀粉溶液中加入适量稀硫酸微热，向水解后的溶液中加入新制Cu(OH)2并加热，无砖红色沉淀，则说明淀粉未水解
×
④用pH计分别测定等体积的CH3COOH溶液和CH2ClCOOH溶液的pH，前者pH大，探究键的极性对羧酸酸性的影响
×
实验操作及现象以及结论
判断(填“√”或“×”)
①向溶液中滴加硝酸，再滴加BaCl2溶液，有白色沉淀生成，则该溶液中一定含有SOeq \\al(2－,4)
×
②将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀，则此沉淀是BaSO3
×
③将SO3、SO2气体通入BaCl2溶液中，生成白色沉淀，则此沉淀是BaSO4
√
④将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液变红，则Fe(NO3)2晶体已氧化变质
×
⑤向过氧化钠样品中滴加过量的盐酸，将生成的气体通入BaCl2溶液，无白色沉淀生成，则样品未变质
×
⑥将SO2通入溴水(或碘水或酸性高锰酸钾溶液)，溴水褪色，则SO2有漂白性
×
⑦向某溶液中先加入氯水或双氧水再滴加KSCN溶液，溶液显红色，则该溶液中一定含Fe2＋
×
实验操作及现象
实验结论
判断(填“√”或“×”)
解释
①将Fe(NO3)2样品溶于稀硫酸，滴加KSCN溶液，溶液变红
Fe(NO3)2晶体已氧化变质
×
Fe2＋能被H＋、NOeq \\al(－,3)氧化成Fe3＋而干扰实验
②向盛有Fe(NO3)2溶液的试管中加入0.1 ml/L H2SO4溶液，试管口出现红棕色气体
溶液中NOeq \\al(－,3)被Fe2＋还原为NO2
×
还原产物是NO，在试管口被O2氧化为NO2
③向FeCl2溶液中滴加氯水，溶液颜色变成棕黄色
说明氯水中含有HClO
×
氯气也能将Fe2＋氧化为Fe3＋，使溶液变为棕黄色
④将硫酸酸化的H2O2滴入Fe(NO3)2溶液中，溶液变黄色
氧化性：
H2O2＞Fe3＋
×
NOeq \\al(－,3)在酸性条件下优先氧化Fe2＋
⑤向0.1 ml/L H2O2溶液中滴加0.01 ml/L KMnO4溶液，溶液褪色
H2O2具有氧化性
×
高锰酸钾表现氧化性，H2O2表现还原性
⑥向某黄色溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液呈蓝色
溶液中含Br2
×
黄色溶液中含有能氧化I－的物质，也可能是Fe3＋
⑦将SO2气体通入Ba(NO3)2溶液中，生成白色沉淀
此沉淀是BaSO3
×
H＋、NOeq \\al(－,3)能将S元素由＋4价氧化到＋6价，白色沉淀是BaSO4
⑧将SO3、SO2气体通入BaCl2溶液中，生成白色沉淀
此沉淀是BaSO3、BaSO4
×
SO2与BaCl2溶液不能反应生成BaSO3
探究方案
探究目的
判断(填“√”或“×”)
解释
①室温下，用pH计测量醋酸溶液、盐酸的pH，比较溶液pH大小
CH3COOH是弱电解质
×
浓度未知，无法判断
②室温下，用pH试纸测得：CH3COONa溶液的pH约为9，NaNO2溶液的pH约为8
HNO2电离出H＋的能力比CH3COOH强
×
浓度未知，无法判断
实验操作及现象
实验结论
判断(填“√”或“×”)
解释
①向Na2CO3溶液中加入冰醋酸，将产生的气体直接通入苯酚钠溶液中，溶液变浑浊
酸性：醋酸>碳酸>苯酚
×
挥发出来的CH3COOH也能使苯酚钠溶液变浑浊
②分别向盛有0.1 ml/L醋酸和饱和硼酸溶液的试管中滴加等浓度Na2CO3溶液，前者产生无色气泡，后者无明显现象
酸性：醋酸＞碳酸＞硼酸
√
醋酸能与碳酸钠反应生成二氧化碳，硼酸不能与碳酸钠反应生成二氧化碳
③向石灰石中加入醋酸，将产生的气体直接通入硅酸钠溶液中，溶液变浑浊
酸性：醋酸＞碳酸＞硅酸
×
挥发出来的醋酸也能使硅酸钠溶液变浑浊
实验操作及现象
实验结论
判断(填“√”或“×”)
解释
①在硫酸钡沉淀中加入碳酸钠浓溶液，充分搅拌后，取沉淀(洗净)放入盐酸中，有气泡产生
Ksp(BaCO3)NOeq \\al(－,2)
选项
探究目的
实验方案
A
HCOeq \\al(－,3)是否发生电离
向2 mL 0.1 ml/L NaHCO3溶液中加入一小块钠，观察溶液中是否有气泡产生
B
HCOeq \\al(－,3)是否发生水解
用干燥洁净玻璃棒蘸取0.1 ml/L NaHCO3溶液，点在干燥的pH试纸上，测出溶液的pH
C
溶液中是否存在Na＋
取一支洁净的铂丝，蘸取0.1 ml/L NaHCO3溶液后在煤气灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃观察火焰颜色
D
溶液中是否存在COeq \\al(2－,3)
向2 mL 0.1 ml/L NaHCO3溶液中滴入几滴澄清石灰水，观察溶液是否变浑浊
选项
探究方案
探究目的
A
用pH计测量浓度均为0.1 ml/L的NaCN溶液和CH3COONa溶液的pH，比较溶液pH大小
酸性：CH3COOH>HCN
B
向CO还原Fe2O3所得到的产物中加入稀盐酸，滴加KSCN溶液，观察颜色变化
Fe2O3全部被还原
C
将SO2通入滴有酚酞的NaOH溶液中，观察溶液颜色变化
SO2具有漂白性
D
向KCl和KI的混合溶液中滴加AgNO3溶液，观察沉淀颜色
溶解度：AgI