专题物质的检验、分离和提纯
【考纲要求】
1、了解Cl 、SO4
2、CO32、Na+、K+、Al 3+、Fe3+、NH4+等常见离子的检验方法，能对常见的物质组成进行检验
和分析；
2、了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法，能对常见的物质进行分离和提纯。
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、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。
1
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NH 4Cl 溶液。
（5）Al3+能与适量的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+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl 沉淀，不溶于稀HNO 3，但溶于氨水，生成[ Ag（NH 3）
2 ]+。
（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NH3 气体。
（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++Cl 2＝2Fe3++2Cl －
（9）Fe3+能与KSCN 溶液反应，变成血红色Fe（SCN）3 溶液，能与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、几种重要的阴离子的检验
（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（NH 3）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，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BaCl 2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 加盐酸，放出无色无味CO2 气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。
（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。
二、物质的鉴别
1、不用任何试剂鉴别多种物质①先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。
②若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。
③若以上两方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定。④若被鉴别物质为两种时，
可考虑因试剂加入的顺序不同，现象不同而进行鉴别。
2、只用一种试剂鉴别多种物质①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂（石蕊）进行鉴别。②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐的溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐的溶液作试剂。
③常用溴水、新制氢氧化铜、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。
3、任选试剂鉴别多种物质任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现，回答时要掌握以下要领：①选取试剂要最佳：选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使之一目了然。
②不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂污染，“别”而无用。要有“各取少许”字
样。
③不许“指名道姓” ：结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂
加入某某物质??”的字样。一般简答顺序为：各取少许→溶解→加入试剂→ 描述现象→ 得出结论。
〖易错指津〗
1．要全面考虑除杂原则。防止虽然除去了原有的杂质，但同时又带进了新的杂质。
2．在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应注意三个原则：①不能引入新杂质；②提纯后的物质成分不变；③实验过程和操作方法简单易行。
3．物质提纯和净化时要注意下列几点：①所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应；②所选择的反应要具有较大的不可逆性，即反应要完全，为了使杂质能除尽，所加的试剂要稍过量；③加入的试剂以不引入新的杂质为好；④提纯物易分离。
4．物质的检验要经历方法的选择（包括物理方法和化学方法）、现象的观察及逻辑推理得出结论三个步骤，缺一不可。尽可能选择特效反应以减少干扰。
5．有机物的提纯与分离中很少使用过滤、结晶等方法，较多地使用蒸馏（可分馏）、分液等方法，以及
物理与化学的综合法。
在分离提纯有机物时，常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。例如，除去乙酸乙酯中混有
的乙酸，如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法，试图将乙酸加转化为乙酸乙酯，这是适得其反的。
其一是加入的试剂难以除去；其二是有机反应缓慢、复杂，副反应多，该反应是可逆反应，不可能反应到底将乙酸除尽。6．缺乏推理判断的能力和方法。如对不用另加试剂的鉴别题、只用一种试剂的鉴别题、可用多种不同试剂和操作程序的鉴别题，缺乏对解题突破口的确认能力，以及解题程序的安排能力。对图式鉴别题，除了难以寻找突破口以外，对正推法和逆推法的使用，还存在思维障碍。鉴于上述列举的几种情况，因此平时复习解题应重视解题思维的训练，重视思维方法的归纳总结。
三、物质的分离与提纯
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（见化学基本操作）进行分离。
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。
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；（2）生成气体法；（3）氧化还
原法；（）正盐和与酸式盐相互转化法；（）利用物质的两性除去杂质；（）离子交换法常见物质除杂方法〗
【典例剖析】
1．只用水就能鉴别的一组物质是（）
A ．苯、乙酸、四氯化碳B．乙醇、乙醛、乙酸
C．乙醛、乙二醇、硝基苯 D ．苯酚、乙醇、甘油
［点拨］根据物质是否溶于水及比水轻或重来鉴别。 B 中三种物质均溶于水；C 中前二种物质也均溶
于水；D中后二种物质均溶于水。只有A 中乙酸溶于水，苯和四氯化碳均不溶于水，且苯比水轻，四氯化碳比水重。答案：A
［要领］有机物的溶解性有三种情况：①与水混溶，主要是羧酸类和醇；②与水不相溶但比水重，一般是硝基化合物、卤代烃；③与水不相溶但比轻，一般是烃类。分析四组物质便得解。
2．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为（）
A ．加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸
B．加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C．加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D ．加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸［点拨］提纯的基本思路是除杂试剂在除去杂质的同时，不能引入新的杂质。KNO3 中含Ba（NO 3）2，即除去Ba2+离子，题中给定CO32－或SO42－离子作除杂剂。因过量SO42－离子无法通过HNO3 酸化除去，故宜选CO32－离子。答案：D
［要领］为使杂质除尽，所加试剂一般会稍为过量，因此一定要注意不引进难除的新杂质，这是做除杂问题时应特别注意的。
3．只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的下列溶液（浓度均为0.1mol/L）是（）A．CaCl2和Na2CO3 B．稀H2SO4和Na2CO3 C．Ba（OH）2和NaHCO 3 D．NaAlO 2和盐酸［点拨］利用自身间的相互反应（互滴）来鉴别。对于A.C 来讲，前者和后者两物质互滴的现象相同：均立即产生沉淀；对B：前者（稀H2SO4）滴入后者（Na2CO3）中，由于首先生成的是NaHCO3，所以开始时无气泡，而将Na2CO3 逐滴滴入稀H 2SO4中，则马上看到有气体产生，现象互不相同；D 中NaAlO 2 和盐酸互滴的现象也不相同（请读者写出反应的离子方程式），从而可将两种物质区别开来。答案：B.D
［要领］不用任何试剂进行鉴别，可采用方法有：（1）连锁推断法。即用某种与众不同的试样作为鉴别
用试剂，然后一环扣一环地逐个审；（2）两两组合法。将被检试样两两混合，根据不同现象加以区别；（3）试样互滴法。甲、乙两种试样，根据将甲逐滴滴入乙和将乙逐滴滴入甲的现象不同加以区别。
［发散］不用任何试剂鉴别多种物质的方法是：（1）先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后
再利用它们去鉴别其他的几种物质；（2）若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别；（3）若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定。鉴别物质时，可利用盐的水解。
如使用指示剂可鉴别出水解后呈现酸性、碱性和中性的盐溶液；若不用其他试剂，则常用的水解反应是Fe3+与CO32－、HCO3－及Al 3+与CO32－、S2－、HCO3－等既产生沉
淀又产生气体的双水解反应。
4．实验室用溴和苯反应制取溴苯，得到粗溴苯后，要用下列操作精制：①蒸馏；②水洗；③用干燥剂干燥；④用10%NaOH 溶液洗；⑤水洗，正确的操作顺序是（）
A ．①②③④⑤B．②④⑤③①C．④②③①⑤D．②④①⑤③
［点拨］本题是课本中制溴苯实验的深化。粗溴苯的精制，关键要了解粗溴苯的组成。由于有机反应的不完全性，得到的溴苯中会溶有未反应的苯、溴、三溴化铁（催化剂）并有部分溴化氢。根据粗溴苯的组成，结合它们的理化特性，可设计出如下精制方案：
(1) 水洗：利用三溴化铁、溴化氢在水中的溶解度比在有机溶剂中大的特性，使三溴化铁、溴化氢
及部分溴进入水层，再分液除去。先用水洗，除去节约下一步操作的用碱量以外，还可以避免
FeBr 3与碱反应生成难溶性的胶状 Fe(OH)3 造成分离的困难。 (2)
用 10%NaOH 溶液洗：在分液后得到的油层中加入
NaOH 溶液，目的使油层中的 Br 2 与 NaOH
反应，生成可溶于水的 NaBr 、 NaBrO ，再经分液除去。
(3) 再水洗：用水洗去附着在溴苯表面的钠盐。分液得油层。
(4) 加入干燥剂：在 (3)分液后的油层中加入无水 CaCl 2 进行干燥，除去油层中的水分。
(5) 蒸馏：干燥后的油层的主要成分是溴苯和苯的混合物。由于溴苯与苯的沸点差异较大，故可通 过蒸馏的方法获
取溴苯。 答案： B
［要领］本题要求精制，在明确杂质成分的基础上，先用大量水洗去未反应的苯和溴，再用
NaOH 除
去残余的溴，然后用水洗去残余的 NaOH ，最后用干燥剂除水并蒸馏。
［发散 ］分液和蒸馏是有机物分离和提纯常用的方法。常见情况为：
物质 硝基苯 ( 硝酸、硫酸 ) 溴乙烷 (酒
精 )
乙酸乙酯 (乙酸 )
苯(苯酚)
酒精 (水)
方法 加水，分液 加水，分液
饱和 Na 2CO 3溶液，分液 加 NaOH 溶液，分液
蒸馏
5．某溶液含有较多的 Na 2SO 4 和少量的 Fe 2(SO 4)3。若用该溶液制取芒硝， 可供选择的操作有： ①加适 量 H 2SO 4 溶
液，②加金属 Na ，③结晶，④加过量 NaOH 溶液，⑤加强热脱结晶水，⑥过滤。正确 的操作步骤是( )
A ．②⑥③
B ．④⑥①③
C ．④⑥③⑤
D ．②⑥①③⑤
［点拨 ］芒硝是水合硫酸钠晶体，要制取纯净的水合硫酸钠晶体，首先要进行提纯，在此过程中要充 分利用原料中的
成分， 且不能引入新的杂质， 要除净 Fe 3+，加入的 NaOH 溶液要过量。 滤去 Fe(OH) 3 不溶物后，用适量
H 2SO 4 溶液中和过量的 NaOH ，得纯净 Na 2SO 4 溶液，浓缩结晶即可。凡有⑤操 作都是错误的，因为脱去结晶水
就不是芒硝，而是硫酸钠。答案： B
［要领 ］解决本题的关键之一是了解芒硝为何物；关键之二是选择合适的反应物。金属 Na 虽可直接
与水反应生成 NaOH ，但Na 比 NaOH 贵得多。故应直接用 NaOH 溶液，保证 Fe 3+完全转化为 Fe(OH) 3 沉淀滤去，但过量 NaOH 一定要用适量 H 2SO 4 中和。
6．甲、乙、丙、丁分别是 Al 2(SO 4)3.FeSO 4.NaOH 、BaCl 2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液 中，发现有白
色沉淀生成，继续滴加则沉淀消失，丁溶液滴入甲溶液时，无明显现象发生。据此推 断丙物质是( )
A ．Al 2(SO 4)3
B ． NaOH
C ． BaCl 2
D ．FeSO 4
［点拨 ］解推断题要抓住特征条件。 由题设乙白色沉淀沉淀消失可知， 丁必为 NaOH ，乙必为 Al 2(SO 4)3。 (注
意：此处隐含实验中试剂的滴加顺序与现象的关系 )，由此可推及甲为 BaCl 2，故丙为 FeSO 4。
答案： D
［要领 ］关键是抓住乙与丁反应的特征现象 ——先沉淀后溶解，推出两物质，最后推丙。
7．某待测溶液中可能含有 Fe 2+、Fe 3+、Al 3+、Ag +、Ba 2+、NH 4+、Ca 2+等离子，进行以下实验 (所加酸 , 碱，氨水，溴
水都是过量的 )。
溶液 C
2) 写出沉淀 D 的化学式
待
测 HCl
液
NH 3
根据实验结果：
1)断待测液中有无 Ba 2+、 Ca 2+，并写出理由。 沉淀 C
溶液
溶液 B
H 2SO 4
沉淀 B
(不溶于 HNO 3)
氢氧化
钠