李建國

物質的鑒別和提純（即除雜）題是歷年來中考化學的常見題型，也是熱點題型，具有內(nèi)涵豐富、題型多樣、思維容量大、綜合性強的特點。重點考查學生的綜合實驗能力、分析能力、應變能力及創(chuàng)新能力?，F(xiàn)就此類試題的常見類型及求解方法進行簡略的闡述，以期對同學們在解決此類問題時有所啟示。

【物質的鑒別】

物質的鑒別題是初中化學教學過程中提高學生分析問題、解決問題能力的一種題型，涉及的知識面廣，對能力的要求較高。它既可以考查學生的元素化合物知識，也可以考查學生的綜合實驗知識。它在考查時主要以選擇題、簡答題的形式出現(xiàn)，在一些競賽中有時也以實驗題的形式呈現(xiàn)。

一、氣體物質的鑒別

此類題通?？疾闅怏w的相關物理性質、化學性質，如密度、顏色、氣味、可燃性、還原性等。常見的氣體的鑒別方法有：能使帶火星的木條復燃的氣體是O2，能被引燃的氣體是CO或H2，燃燒時產(chǎn)生淡藍色火焰的氣體是H2，能使澄清石灰水變渾濁的氣體是CO2，具有刺激性氣味的氣體是SO2，呈棕紅色的氣體是NO2。

例1.（2013年北京市）下列方法能鑒別氧氣和空氣的是（）

A．聞氣味

B．將集氣瓶倒扣在水中

C．觀察顏色

D．將帶火星的木條伸入集氣瓶中

解析：氧氣和空氣均是無色無味的氣體，不溶于水，A、B、C都不能鑒別，故選D。

例2.（2013年揭陽市）有三瓶無色無味的氣體，分別是氧氣、空氣、二氧化碳，區(qū)別它們最簡單的方法是（）

A.分別測定氣體的密度

B.分別伸入燃著的木條

C.分別滴入澄清石灰水，振蕩

D.分別滴入紫色石蕊溶液，振蕩

解析：此題中的氧氣和空氣無論是滴入澄清的石灰水，還是滴入紫色石蕊溶液，現(xiàn)象都不明顯。比較A、B兩個答案，A雖能區(qū)別，但在學生實驗室中可行性不強，故選B。

二、固體物質的鑒別

固體物質的鑒別通常利用的是固體物質的顏色、溶解性、特征反應等相關的物理性質、化學性質。

1.觀察物質的顏色，可以直觀的進行鑒別。

2.用水鑒別。

如果待鑒別的物質有較明顯的溶解性差異，或溶解時的熱效應差異，或溶于水顯示特殊的顏色，則可加水使其溶解來鑒別。

3.利用特征性質鑒別。

在待鑒別的物質中加入一種試劑能使它們分別產(chǎn)生沉淀、氣體、特殊氣味或無明顯現(xiàn)象，如鑒別銨態(tài)氮肥和鉀肥，則加入熟石灰研磨，銨態(tài)氮肥與熟石灰迅速反應，產(chǎn)生有刺激性氣味的氨氣，而鉀肥與熟石灰混合無明顯現(xiàn)象。

例3.(2013年十堰市)下列化肥中，從外觀即可與其他化肥相區(qū)別的是（）

A．硫酸鉀B．硝酸銨

C．磷礦粉D．氯化鉀

解析：含氮、磷、鉀的三種化肥中，氮肥、鉀肥一般都是白色固體，較易溶于水，而磷肥是灰白色固體，一般不易溶于水。故根據(jù)顏色可鑒別出磷肥，當然也可以根據(jù)溶解性鑒別。本題選C。

例4.（2013年吉林?。┫铝懈鹘M物質不能用水鑒別的是（）

A．硫酸銅和氯化鈉

B．燒堿和純堿

C．碳酸鈣和碳酸鋇

D．熟石灰和生石灰

解析：一般AgCl、BaSO4、CaCO3、BaCO3等難溶于水的物質加水會出現(xiàn)渾濁，生石灰(CaO)、濃硫酸、固體氫氧化鈉溶于水會放熱，NH4NO3溶于水溫度明顯降低，而CuSO4、FeCl3、FeCl2等溶于水會顯示藍色、黃色、淺綠色等特殊顏色。故本題選C。

三、液體物質的鑒別

液體物質的鑒別涉及的知識點主要集中在酸、堿、鹽部分，考查時主要以選擇題、簡答題的形式出現(xiàn)，綜合性較強，難度較大，學生往往很怕做此類試題。

1.不加其他試劑鑒別。

一般可按照以下兩種方法解答：方法一，根據(jù)被鑒別物質的物理性質，找出有特殊顏色或氣味的一種物質，用這種物質作鑒別試劑與其他物質一一混合，若再有一組特殊現(xiàn)象則可鑒別出第二種物質，然后再以被鑒別出的第二種物質作試劑與剩余物質混合，這樣依次類推，即可選出正確答案。方法二，被鑒別物質沒有特殊的物理性質，則可將待鑒別物質的溶液兩兩混合，根據(jù)出現(xiàn)的不同現(xiàn)象從而將各種物質區(qū)別開來，如有沉淀生成、氣泡冒出、顏色變化或無明顯變化等，該方法的突破口往往是碳酸鹽或酸。

2.只用一種試劑鑒別。

此類題目也有兩種方法解答：方法一，用酸堿指示劑鑒別，當待鑒別的物質溶液之間有明顯的酸堿性差異時，可選用適當?shù)乃釅A指示劑或pH試紙鑒別。方法二，利用特征性質鑒別，由于酸堿性相同而用指示劑不能鑒別時，則選擇一種能使它們分別產(chǎn)生沉淀、氣體、特殊顏色或無明顯變化等現(xiàn)象的試劑。突破口一般是根據(jù)碳酸鹽和酸混合時有氣體產(chǎn)生，或堿與CuSO4溶液、FeCl3溶液混合時產(chǎn)生藍色沉淀Cu(OH)2、紅褐色沉淀Fe(OH)3等。

3.自選或任意選擇試劑鑒別。

這類題目對學生的綜合實驗能力要求高，難度大，學生往往感覺無從下手，換一種角度思考，把物質的鑒別轉化成特殊離子的鑒別，即可化難為易。

例5.（2013年鎮(zhèn)江市）下列各組溶液，不用其他試劑不能鑒別出來的是（）

A．Na2CO3、稀H2SO4、稀HCl、KNO3

B．稀HCl、Na2CO3、BaCl2、Na2SO4

C．NaOH、Na2CO3、酚酞、CaCl2

D．CuSO4、NaOH、BaCl2、NaCl

解析：此題難度較大，觀察題目中各項，不難發(fā)現(xiàn)A、B選項利用組內(nèi)物質兩兩反應，根據(jù)產(chǎn)生的不同現(xiàn)象鑒別；而C、D選項除了兩兩反應外，還要借助于顏色的變化進行鑒別。A中物質兩兩混合反應，稀H2SO4溶液和稀HCl溶液與Na2CO3溶液反應，都有氣泡產(chǎn)生，與KNO3溶液都不反應，因此有兩次產(chǎn)生氣泡的是Na2CO3溶液，都沒有明顯現(xiàn)象的是KNO3溶液，稀H2SO4和稀HCl溶液由于產(chǎn)生的現(xiàn)象一樣則不能鑒別。B中物質兩兩混合反應，稀HCl溶液和Na2CO3溶液反應有氣體CO2產(chǎn)生，Na2CO3溶液和BaCl2溶液反應及BaCl2溶液和Na2SO4溶液反應都有白色沉淀產(chǎn)生，因此反應過程中只有一次氣泡產(chǎn)生的是稀HCl溶液，一次有沉淀、一次有氣泡產(chǎn)生的是Na2CO3溶液，有兩次產(chǎn)生白色沉淀現(xiàn)象的是BaCl2溶液，只有一次產(chǎn)生白色沉淀的是Na2SO4溶液。同理C組中兩兩混合后，變紅兩次的是酚酞溶液，只變紅一次而沒有其他現(xiàn)象的是NaOH溶液，變紅一次且有白色沉淀產(chǎn)生的是Na2CO3溶液，只產(chǎn)生白色沉淀而不變紅的是CaCl2溶液。D項中先鑒別出藍色溶液CuSO4，然后把CuSO4溶液作為鑒別試劑加入其余溶液中，有藍色沉淀產(chǎn)生的是NaOH溶液，有白色沉淀產(chǎn)生的是BaCl2溶液，沒有明顯現(xiàn)象的是NaCl溶液。不用其他試劑不能鑒別出來的是A項。

例6.（原創(chuàng)）某校化學實驗室現(xiàn)有K2CO3、K2SO4、KCl、KNO3四種無色溶液，請你自選實驗室里的常用試劑，自行設計合理方案鑒別出這四種溶液。

解析：鑒別K2CO3、K2SO4、KCl、KNO3四種物質的溶液，實際上就是鑒別CO2-3、SO2-4、Cl-、NO-3這四種離子?？梢赃x擇稀HNO3首先鑒別出CO2-3（若不重新取樣，加稀HCl或稀H2SO4會對下一步SO2-4、Cl-的鑒別造成干擾），再用Ba(NO3)2溶液鑒別出SO2-4［若用BaCl2溶液可對Cl-的鑒別造成干擾，若先用AgNO3溶液鑒別Cl-后用Ba(NO3)2溶液鑒別SO2-4，產(chǎn)生的AgCl、Ag2SO4都不易溶于水，現(xiàn)象區(qū)別不明顯］，最后用AgNO3溶液鑒別出Cl-，無明顯現(xiàn)象的即是KNO3溶液。

【小結】物質的鑒別是化學知識在一個較高層次上的鞏固和應用，是學科能力培養(yǎng)的一個重要平臺，是化學學科重要且獨特的考試形式，掌握這類題目的鑒別原則及一般思路方法，問題就可迎刃而解。（1）物質鑒別的原則：操作簡便，現(xiàn)象明顯，防止干擾。（2）物質鑒別的思路、方法：①氣體鑒別：一看顏色，二聞氣味，三用火點，四加試劑；②固體、液體鑒別：一觀顏色，二看氣體，三辨沉淀。

【物質的提純】

將物質中混有的雜質除去而獲得純凈的物質，稱為提純或除雜。它不同于混合物的分離，分離時要求把幾種物質用一定的方法分開，并且原混合物中各成分都必須保留；除去雜質時只要求把雜質除掉，保留原物質即可。除雜題也是初中化學的常見試題，它靈活多變，可以綜合考查學生的解題能力?，F(xiàn)列舉幾種方法，希望能對學生有所幫助。

一、物理方法

常根據(jù)物質溶解性的不同或溶解度受溫度影響大小的不同，采用過濾法或結晶法除去雜質，達到提純的目的。有時也利用物質的特殊性質除去雜質，如鐵與其他金屬混合，欲除去鐵或提純鐵時，可用磁鐵吸引的方法；水的凈化過程中常用吸附、蒸餾等方法，生活中水與油的混合物或水與酒精的混合物，可以用加熱煮沸或蒸餾的方法。

1.過濾法。

此方法的原理是把不溶于液體的固體與液體通過過濾而分開。

2.結晶法。

幾種可溶性固態(tài)物質的混合物，根據(jù)它們在同一溶劑中的溶解度隨溫度的變化趨勢不同，可用結晶的方法分離。

例1.（原創(chuàng)）如何從硝酸鉀和少量氯化鈉的混合物中提取出純凈的硝酸鉀？

解析：先在較高溫度下制成硝酸鉀的飽和溶液，然后逐步冷卻，由于硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而顯著增大，溫度降低時，大部分硝酸鉀成為晶體析出，而氯化鈉的溶解度隨溫度的升高而增大不明顯，所以大部分氯化鈉仍留在母液中，通過過濾把硝酸鉀晶體和氯化鈉溶液分開，再把硝酸鉀晶體加熱蒸發(fā)即可得到硝酸鉀固體。為得到更純凈的硝酸鉀，可再重復操作一次，即重結晶。

二、化學方法

加入合適的試劑發(fā)生化學反應，把雜質反應掉或把雜質轉化成沉淀或氣體而除去，從而達到提純的目的。

1.把雜質轉化成沉淀或氣體。

2.溶解法。

加入一種試劑與雜質發(fā)生化學反應，生成所要提純的物質，達到提純的目的。

3.吸收法。

常用于氣體的提純，使混合氣體通過一種液體試劑，雜質被吸收掉或反應掉，得到純凈的氣體。

4.其他方法。

將混合物中的雜質用化學方法轉化成要提純的物質，達到除去雜質的目的。

例2.（2013年營口市）要除去以下四種物質中的少量雜質，所選用的除雜試劑不正確的是（）

選項待提純的物質（括號內(nèi)為雜質）除雜試劑ANaOH（Na2SO4）Ba(OH)2溶液BKCl（CuCl2）KOH溶液CCO2（HCl）NaOH溶液DNaCl（Na2CO3）稀鹽酸解析：A項中除雜試劑Ba(OH)2溶液與雜質Na2SO4反應，生成BaSO4沉淀和NaOH，過濾即可；B項中除雜試劑KOH溶液與雜質CuCl2反應，生成Cu(OH)2沉淀和KCl，兩項都屬于將雜質轉化成沉淀除去。D項中除雜試劑稀鹽酸與雜質Na2CO3反應，生成CO2氣體逸出，同時生成NaCl溶液，屬于將雜質轉化成氣體除去。C項中除雜試劑NaOH溶液與雜質、原物質均發(fā)生反應，故不正確。本題選C。

例3.（改編）下列除雜質的方法中，所選試劑及操作不正確的是（）

序號物質雜質試劑操作AFeCl2溶液CuCl2過量鐵粉過濾BCaCl2溶液稀HCl過量的碳酸鈣過濾CFeSO4溶液稀H2SO4過量氧化鐵過濾D銅粉鐵粉過量鹽酸過濾解析：A項中加入的過量鐵粉與雜質CuCl2反應，置換出銅，過濾可得到FeCl2溶液。B項中加入的過量的碳酸鈣與稀HCl反應，生成CaCl2、H2O，逸出CO2氣體，過濾出剩余的碳酸鈣可得CaCl2溶液。D項中加入的過量鹽酸與銅粉不反應，與鐵粉發(fā)生置換反應生成FeSO4溶液，放出H2，過濾出FeSO4溶液，可得到銅粉。C項中加入的氧化鐵（Fe2O3）與稀H2SO4反應，生成的是Fe2(SO4)3溶液，不是FeSO4溶液，即混入了新的雜質Fe2(SO4)3，不能達到目的。本題選C。

例4.(改編)除去下表物質中含有的雜質，所選試劑錯誤的是（）

選項物質雜質除去雜質所選試劑A銅粉鐵粉硫酸銅溶液BCuCuO通入氫氣、加熱CCaO固體CaCO3固體高溫煅燒DCO2CO通入氧氣、點燃解析：A項中的除雜試劑硫酸銅溶液與鐵粉發(fā)生置換反應，能把鐵粉轉化成銅而除去鐵粉。B項中通入氫氣、加熱，能把CuO還原成Cu，達到除去CuO的目的。C項中CaCO3固體在高溫煅燒時發(fā)生分解反應，生成CaO，逸出CO2氣體，除去了CaCO3固體。D項中CO混在大量的CO2氣體中，通入氧氣后點燃，不能燃燒且混入了新的雜質氧氣，不能達到目的（可使混合氣體通過灼熱的氧化銅，把CO轉化成CO2除去）。本題選D。

【小結】解答物質的提純類題目時要審清題目要求，分析并理順思路，才能準確解題。同時要注意幾個原則：①“不增”、“不減”，即不引入新的雜質，不減少被提純的物質。②不能“玉石俱焚”，即加入的試劑一般只與雜質反應，不與要提純的物質反應。但是特殊情況下，所加試劑需要和要提純的物質反應，但最終還要再轉化成需要提純的物質。如從苦鹵（海水曬鹽后的母液，主要含有MgCl2和NaCl）中提純MgCl2固體，可加入過量的NaOH溶液→過濾→洗滌沉淀→加適量稀鹽酸溶解沉淀→加熱蒸發(fā)。③操作方法簡便易行，雜質便于分離。④盡量“沾親帶故”，即所選擇的除雜試劑中的陽離子或陰離子盡量和被提純的物質中的陽離子或陰離子有一部分相同。如除去NaCl溶液中的Na2CO3，可加入適量和NaCl具有相同陰離子的稀鹽酸或CaCl2溶液。⑤健康環(huán)保，即所選用的提純方法，不產(chǎn)生有毒有害的物質，不污染環(huán)境，不損害人的健康。當一個題目有多種方法提純時，要選擇那些簡便易行，除雜質最徹底的方法，能用物理方法去除雜質的，先用物理方法，后用化學方法。為了得到較為純凈的物質，有時往往把幾種方法綜合起來運用。