物质的检验、鉴别与分离、除杂

物质的鉴别、分离与提纯，需要掌握各种常见气体、酸溶液、碱溶液、碳酸盐等的检验方法，熟记一些特殊的实验现象及这些物质特有的物理性质和化学性质。能综合运用化学知识对常见物质进行鉴别、分离与提纯，这也是进行科学探究活动的重要基础。

专题归纳

一、物质的除杂

1．物质的除杂是通过适当的方法把混入某物质的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质，又称为提纯。

2．除杂质要注意“三原则”“三要领”和“五种常用的方法”。

三原则：①不引入新杂质；②不减少被提纯物质的质量；③杂质便于分离。

三要领：①根据物理性质或化学性质的差异；②确定除杂质方法；③选择适宜试剂。

五种常用的方法：

(1)沉淀法：加入一种试剂将被除去的杂质变为沉淀，再用过滤法除去。

(2)化气法：加热或加入一种试剂将杂质变为气体逸出。

(3)置换法：利用置换反应的原理将杂质除去。

(4)转纯法：将被除去的杂质转变为提纯的物质。

(5)吸收法：常用于气体的提纯。

二、混合物的分离

1．混合物的分离是指通过适当的方法，把混合物中的各组分物质彼此分离开，并且恢复到各物质原来的存在状态，分别得到纯净物。

2．混合物分离的主要方法。

(1)可溶性与难溶性物质的混合物——常用溶解、过滤、蒸发三步操作加以分离，分别得到纯净物。例如：粗盐的提纯，BaSO4和Na2SO4的混合物。

(2)两种物质均溶于水，但两种物质的溶解度一种随温度变化大，另一种变化不大时，可考虑结晶法，即冷却热饱和溶液的方法加以分离，例如NaCl和KNO3的混合物。

(3)两种物质均溶于水时，可考虑用化学方法分离，如BaCl2和NaCl的混合物。

三、物质的检验、鉴别

1．物质鉴别的方法。

(1)物理方法：依据特殊物质的物理性质(如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等)进行观察、分析、判断，得出结论。

(2)化学方法：分别取出少量待检验物质(一般为溶液)，加入少量试剂充分反应，观察反应现象，根据现象分析、判断得出结论。

(3)无剂鉴别的方法一般有三种：

①特征现象法：利用物质的物理性质(如颜色等)不同，通过感观找到突破口，然后利用已鉴别出来的物质作为试剂将剩余物质连环鉴别出。

②两两混合法：当无法通过物理性质入手时，采用两两混合的方法，若能各自产生不同现象，即可加以区别。

③借助产物法：若用以上两种方法还不能将组内的一种或两种物质鉴别开来，可借用相关反应产物和酸反应加以鉴别(组内物质一般含有酸)。

2．物质鉴别的原则。

(1)操作简便：能用物理方法鉴别的不用化学方法，能用一种试剂鉴别的不用多种试剂。

(2)现象明显：使待检物质的现象对比度较大。

(3)防止干扰：鉴别Cl－和SO时，只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液。

3．鉴别方法

（1）不另用任何试剂的鉴别题

①根据物理性质鉴别。从给出的几种待鉴别物质的颜色、状态、气味等物理性质确定出一种物质，并用它作为起始鉴别试剂去鉴别其它物质。

例如：四种未知溶液分别是氢氧化钠、氯化钡、硫酸铜和硫酸钾，在不外加其它试剂的情况下，将它们鉴别开。

②两两混合反应法。当从外观上不能辨别出一种未知物质时，用两两相混合的方法，根据它们之间出现的现象来鉴别。

例如：不用外加其它试剂，鉴别BaCl2、Na2CO3、HCl、K2SO4。

（2）只用一种试剂的鉴别题

 ①指示剂法。（适用于几种待鉴物之间有明显的酸碱性差别的试题） 选择适当的指示剂，使各溶液显示不同的颜色，从而得以鉴别。

例如：只用一种试剂 石蕊试剂 鉴别氢氧化钠、水和稀硫酸三瓶液体。

 ②强酸法。（适用于待鉴物含有不稳定性酸根或是金属氧化物的试题） 选用一种强酸作为鉴别试剂，使几种待鉴物质产生不同的现象，从而得以鉴别。

例如：只用一种试剂 稀硫酸 鉴别BaCl2、Na2CO3、KCl三种溶液。

 ③强碱法。（适用于待鉴别的几种溶液中含有不同阳离子的试题） 选用一种强碱溶液作为鉴别试剂，根据生成物的溶解性、颜色、稳定性及气体的气味等的不同而加以鉴别。

例如：只用一种试剂 氢氧化钠溶液 鉴别MgCl2、(NH4)2SO4、NaCl三种溶液。

 ④特殊盐法。（适用于待鉴别的几种溶液中含有特殊的阳离子和特殊的阴离子的试题） 解答时选用一种盐作为鉴别试剂，使各溶液产生不同颜色的沉淀或气体等现象而加以鉴别。常用来作鉴别试剂的盐有：BaCl2、Na2CO3、Ba(NO3)2 、CuSO4等等。

 例如：试用一种试剂  碳酸钠溶液 鉴别Ca(OH)2、H2SO4、NaOH三种溶液。

3.任选试剂（不限于一种）的鉴别题

选用试剂的基本原则是：试剂的种类尽量要少，鉴别程序尽量简单。

①利用物质特征鉴别。

②选择适当的分组试剂，将待鉴物质分组，然后一一鉴别。常见的分组试剂有石蕊试液、NaOH、BaCl2、AgNO3等。

题型1　物质的除杂

【方法点拨】

根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法。除杂至少要满足以下条件：加入的物质只能与杂质反应，不能与原物质反应；反应后不能引入新的杂质。

[例1]（2019•广东）除去下列物质中的杂质，所选方法正确的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

【答案】D

【解析】A、KCl易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法进行分离除杂，故选项所采取的方法错误。

B、Na2CO3能与足量稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳，能除去杂质但引入了新的杂质硫酸钠，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

C、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，CO不与氢氧化钠溶液反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

D、CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，碳不与稀硫酸反应，再过滤、洗涤、干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

故选：D。

[例2]（2019•南京）除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），拟定的实验方案不可行的是（　　）

A．N2气体（O2）﹣﹣通过灼热的铜网 

B．木炭粉（CuO）﹣﹣在空气中灼烧 

C．KCl固体（MnO2）﹣﹣加入足量的水溶解，过滤，蒸发结晶 

D．FeCl2溶液（CuCl2）﹣﹣加入过量的铁粉，过滤

【答案】B

【解析】A、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

B、木炭粉在空气中灼烧生成二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

C、KCl易溶于水，MnO2难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发结晶的方法进行分离除杂，故选项所采取的方法正确。

D、过量的铁粉能与CuCl2溶液反应生成氯化亚铁溶液和铜，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

故选：B。

[例3]（2019•西藏）下列除去杂质的方法正确的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

【答案】A

【解析】A、HCl能与过量的碳酸钙反应生成氯化钙、水和二氧化碳，再过滤除去过量的碳酸钙，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

B、硫酸与过量的BaCl2溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，能除去杂质但引入了新的杂质氯化钡（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

C、NaCl与过量AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，能除去杂质但引入了新的杂质AgNO3（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

D、CaO能与水反应生成氢氧化钙，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

故选：A。

题型2　物质的分离

[例4]（2018•自贡）以下对不同工业废水的处理措施及对应的方法，都正确的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

【答案】D。

【解析】A、纯碱与石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，利用过滤能除去碳酸钙，但溶液中含有腐蚀性的氢氧化钠，故选项错误。B、氯化铜与硫酸钠不反应，不能除去杂质，故选项错误。C、明矾溶于水的生成的胶状物具有吸附性，可以吸附悬浮杂质，应放再进行过滤，故选项错误。D、由于活性炭具有吸附性，可以吸附异味物质，利用的是吸附法，故选项正确。

[例5]（2019•青岛）分离与提纯是获得物质的重要方法。下列实验操作不能达到实验目的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

【答案】A

【解析】A、碳酸钠能与过量的石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙（过量的），不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

B、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

C、硫酸能与过量的氧化铜反应生成硫酸铜和水，再过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

D、锌粉能与过量的稀盐酸反应生成氯化锌溶液和氢气，银不能与稀盐酸反应，充分反应后过滤、洗涤、干燥，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

故选：A。

题型3　不用任何试剂的鉴别

[例6]（2019•株洲）下列化肥中，从外观即可与其他化肥区别的是（　　）

A．硝酸铵 B．磷矿粉 C．氯化钾 D．硫化钾

【答案】B

【解析】A、硝酸铵为白色晶体。

B、磷矿粉是灰白色的固体。

C、氯化钾为白色晶体。

D、硫化钾为白色晶体。

硝酸铵、氯化钾、硫化钾从外观看均为白色晶体，只有磷矿粉是灰白色粉末，故从外观看与磷矿粉可与其他化肥相区别。

故选：B。

[例7]（2019•镇江）下列各组溶液，不用其他试剂就能鉴别出来的是（　　）

A．FeCl3、NaOH、KCl、Ba（NO3）2 

B．K2CO3、Ba（OH）2、KOH、稀HNO3 

C．K2SO4、Na2CO3、稀HCl、稀HNO3 

D．CaCl2、AgNO3、Mg（NO3）2、NaCl

【答案】B

【解析】A、FeCl3溶液是黄色的，能与FeCl3溶液反应产生红褐色沉淀的是NaOH溶液，但其余两两混合均没有明显现象，故不加其它试剂无法鉴别。

B、组内四种物质的溶液两两混合时，其中有一种溶液与其它三种溶液混合时出现一次白色沉淀和一次放出气体，该溶液为K2CO3溶液；与K2CO3溶液产生气体的溶液为稀HNO3，产生白色沉淀的为Ba（OH）2；与碳酸钾溶液混合无任何明显现象的为KOH溶液；故不加其它试剂可以鉴别。

C、组内四种物质的溶液两两混合时，Na2CO3溶液与稀HCl、稀HNO3溶液反应均能产生二氧化碳气体，但其余两两混合均没有明显现象，故不加其它试剂无法鉴别。

D、组内四种物质的溶液两两混合时，AgNO3与CaCl2、NaCl反应均能白色沉淀，但其余两两混合均没有明显现象，故不加其它试剂无法鉴别。

故选：B。

[例8]（2019•西宁）化学实验室有失去标签的稀硫酸、氢氧化钠、氢氧化钙、碳酸钠、氯化钡五瓶无色溶液，将其任意编号为：A、B、C、D、E，然后两两混合进行实验，其部分实验现象如下表（说明：硫酸钙视为可溶物）

（1）写出溶液A中溶质的化学式：A　      　。

（2）写出溶液A与B反应的化学方程式　                      　。

（3）写出溶液C和D反应的化学方程式　                       　。

【答案】（1）Ca（OH）2；

（2）Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH；

（3）BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl。

【解析】B+C，产生气体，碳酸钠能与稀硫酸反应生成二氧化碳气体，则BC为碳酸钠和稀硫酸中的一种，B能与AD反应生成沉淀，硫酸只能与氯化钡溶液反应生成硫酸钡白色沉淀，碳酸钠能与氢氧化钙、氯化钡溶液反应生成白色沉淀，则B为碳酸钠溶液，C为稀硫酸；AD为氢氧化钙、氯化钡溶液溶液中的一种，C+D能产生沉淀，则D为氯化钡溶液，A为氢氧化钙溶液。

（1）溶液A为氢氧化钙溶液，溶质是氢氧化钙，其化学式为：Ca（OH）2。

（2）溶液A与B反应，即氢氧化钙与碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Ca（OH）2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH。

（3）溶液C和D反应，即硫酸与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，反应的化学方程式为：BaCl2+H2SO4═BaSO4↓+2HCl。

题型4　只用一种试剂的鉴别

[例9]【指示剂法】（2018•西藏）下列试剂能将稀盐酸、氯化钠溶液、澄清石灰水三种溶液一步鉴别出来的是（　　）

A．稀硫酸  B．二氧化碳 C．碳酸钙 D．紫色石蕊溶液

【答案】D。

【解析】A、稀硫酸与稀盐酸、氯化钠溶液均不反应，不能鉴别，故选项错误。

B、二氧化碳与稀盐酸、氯化钠溶液均不反应，不能鉴别，故选项错误。C、碳酸钙与稀盐酸反应生成二氧化碳气体，与氯化钠溶液、澄清石灰水均不反应，不能鉴别，故选项错误。D、紫色石蕊溶液遇酸性溶液变红，遇碱性溶液变蓝，稀盐酸、氯化钠溶液、澄清石灰水三种溶液分别显酸性、中性、碱性，使石蕊溶液分别显示红色、紫色、蓝色，能出现三种明显不同的现象，可以鉴别，故选项正确。

[例10]【强酸法】（2019•上海）能鉴别氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液的是（　　）

A．酚酞试液 B．盐酸 

C．氢氧化钾溶液 D．碳酸钾溶液

【答案】B

【解析】A、氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液均显碱性，均能使酚酞溶液变红色，不能鉴别，故选项错误。

B、盐酸能与氢氧化钠溶液反应生成氯化钠和水，与碳酸钠溶液反应生成氯化钠、水和二氧化碳气体，可以鉴别，故选项正确。

C、氢氧化钾溶液与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均不反应，不能鉴别，故选项错误。

D、碳酸钾溶液与氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液均不反应，不能鉴别，故选项错误。

故选：B。

[例11]【强碱法】（2018•平南）一次性鉴别下列4种物质最好选用（　　）

①NH4NO3②Na2SO4③（NH4）2SO4④NaNO3

A．石蕊试液 B．稀盐酸 C．Ba（OH）2溶液 D．酚酞试液

【答案】C。

【解析】应该选择既能与NH4+反应，又能与SO42﹣反应的物质。所以我们可以选择碱性物质来鉴别氨根离子，因氢氧根离子与氨根离子反应产生刺激性气味的气体。我们选择钡离子来鉴别硫酸根离子。因硫酸根离子遇钡离子出现白色沉淀。

[例12]【特殊盐法】（2019•德州）两瓶标签损毁的溶液分别是稀盐酸、稀硫酸，下列试剂中能够用来区分两种溶液的是（　　）

A．锌粒 B．氯化钡溶液 

C．紫色石蕊溶液 D．氢氧化钠溶液

【答案】B

【解析】A、锌粒均能与稀盐酸、稀硫酸均能发生反应，均会观察到有气泡产生，不能鉴别，故选项错误。

B、氯化钡溶液能与稀硫酸反应生成硫酸钡白色沉淀，与稀盐酸不反应，不能鉴别，故选项正确。

C、稀盐酸和稀硫酸均显酸性，均能使紫色石蕊溶液变红色，不能鉴别，故选项错误。

D、氢氧化钠溶液均能与稀盐酸、稀硫酸均能发生中和反应，但均无明显变化，不能鉴别，故选项错误。

故选：B。

题型4　任选试剂的鉴别

[例13]（2019•苏州）鉴别下列各组物质，所选用的试剂不正确的是（　　）

A．面粉和米粉：碘酒 

B．NaOH固体和NH4NO3固体：水 

C．硬水和软水：肥皂水 

D．NaCl溶液和NaNO3溶液：AgNO3溶液

【答案】A

【解析】A、面粉和米粉中均富含淀粉，均能使碘酒变蓝色，不能鉴别，故选项正确。

B、NaOH固体和NH4NO3固体溶于水分别放热、吸热，使温度升高、降低，可以鉴别，故选项错误。

C、硬水和软水的区别在于所含的钙镁离子的多少，可用肥皂水来区分硬水和软水，加入肥皂水，若产生泡沫较多，则是软水，若产生泡沫较少，则是硬水，可以鉴别，故选项说法错误。

D、NaCl溶液能与AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，硝酸钠不能与硝酸银溶液反应，可以鉴别，故选项错误。

故选：A。

[例14]（2019•天水）下列物质鉴别方案正确的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

【答案】C

【解析】A、氮气和二氧化碳都能使燃烧的木条熄灭，现象相同，不能鉴别，错误；

B、氯化铵和硝酸铵与熟石灰研磨都会产生刺激性气味，现象相同，不能鉴别，错误；

C、盐酸为酸性，使用pH试纸测定值小于7，碳酸钠溶液呈碱性，用pH试纸测定值大于7，氯化钠溶液呈中性，用pH试纸测定值等于7，现象不同，可以鉴别，正确；

D、观察颜色，黄色的溶液为硫酸铁溶液，能与硫酸铁溶液混合产生红褐色沉淀的是氢氧化钠溶液，但是硝酸钠和氯化钾溶液无法鉴别，错误；

故选：C。

　 [例15]（2019•日照）下列关于物质鉴别的说法不正确的是（　　）

A．只用稀盐酸就可以鉴别Fe、C、CuO三种黑色粉末 

B．只用酚酞就可以鉴别NaOH、NaCl、Na2SO4、稀盐酸四种溶液 

C．只用水（可以使用温度计）就可以鉴别NaCI、NaOH、NH4NO3三种固体

D．不需要其它任何试剂就能鉴别Na2CO3、HNO3、NaNO3、CaCl2四种溶液

【答案】B

【解析】A、Fe与稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，氧化铜与稀盐酸反应生成氯化铜和水，碳与稀盐酸不反应，分别滴加稀盐酸，能产生气泡的是铁，黑色固体溶解、溶液变蓝色的是氧化铜，无明显变化的是碳，可以鉴别，故选项说法正确。

B、NaOH、NaCl、Na2SO4、稀盐酸四种溶液分别显碱性、中性、中性、酸性，分别能使酚酞溶液显红色、无色、无色、无色，再分别将NaCl、Na2SO4、稀盐酸滴加至红色溶液中，能使红色消失的是稀盐酸，无法鉴别NaCl、Na2SO4，故选项说法错误。

C、NaOH、NH4NO3固体溶于水分别放热、吸热，使温度升高、降低、氯化钠溶于水温度几乎无变化，可以鉴别，故选项说法正确。

D、组内四种物质的溶液两两混合时，其中有一种溶液与其它三种溶液混合时出现一次白色沉淀和一次放出气体，该溶液为碳酸钠溶液；与碳酸钠溶液产生气体的溶液为HNO3，产生白色沉淀的为CaCl2；与碳酸钠溶液混合无任何明显现象的为NaNO3溶液；不加其它试剂可以鉴别，故选项说法正确。

故选：B。

题型3　检验鉴别分离除杂的综合

[例16]（2018·上海）有关CO2、CO的实验设计错误的是（　　）

A．A B．B C．C D．D

【答案】D。

【解析】A、二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，一氧化碳不能，可以鉴别，故选项设计正确。B、二氧化碳能与水反应生成碳酸，碳酸能使紫色石蕊溶液变红色，一氧化碳不能，可以鉴别，故选项设计正确。C、二氧化碳能与碳粉在高温条件下反应生成一氧化碳，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项设计正确。D、除去二氧化碳中的一氧化碳不能够点燃，这是因为会引入新的气体杂质，且当二氧化碳（不能燃烧、不能支持燃烧）大量存在时，少量的一氧化碳是不会燃烧的，故选项设计错误。

[例17]（2019•丹东）下列实验方案不能达到实验目的的是（　　）

A．NaCl固体、NaOH固体和NH4NO3固体，可以用水鉴别 

B．稀盐酸、NaOH溶液、CuSO4溶液、NaCl溶液，不加任何试剂就可以鉴别 

C．除去铜粉中的Fe2O3，加入过量的稀盐酸，充分反应后过滤 

D．除去Na2SO4溶液中的CuSO4，加入适量的Ba（OH）2溶液，充分反应后过滤

【答案】D

【解析】A、NaOH固体和NH4NO3固体溶于水分别放热、吸热，使温度升高、降低，NaCl固体溶于水温度几乎无变化，可以鉴别，故选项说法正确。

B、CuSO4溶液是蓝色的，首先鉴别出蓝色的CuSO4溶液；能与CuSO4溶液反应产生蓝色沉淀的是NaOH溶液，再将剩余的两种溶液分别滴加至蓝色沉淀中，能使沉淀消失的是稀盐酸，无明显变化的是氯化钠溶液，故选项说法正确。

C、Fe2O3能与过量的稀盐酸反应生成氯化铁和水，充分反应后过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。

D、CuSO4和Na2SO4溶液均能与Ba（OH）2溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误。

故选：D。