化学实验（三）
—— 物质的分离、提纯和鉴别
江苏省如东高级中学
二 00四届高三化学备课组
常见物质的分离、提纯和鉴别
（一）、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
例如 NaCl溶液里混有少量的
MgCl2杂质，可加入过量的 NaOH溶液，使 Mg2+离子
转化为 Mg(OH)2沉淀（但引入新的杂质 OH －），过滤
除去 Mg(OH)2，然后加入适量盐酸，调节 pH为中性
。
（ 2）生成气体法
例如 Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加 SO42－，可加入
适量的稀 H2SO4，将 CO32－转化为 CO2气体而除去。
（ 3）氧化还原法
例如在 FeCl3溶液里含
有少量 FeCl2杂质，可通入适量的 Cl2气将FeCl2氧化为 FeCl3。若在 FeCl2溶液里含有少
量 FeCl3，可加入适量的铁粉而将其除去。
（ 4）正盐和与酸式盐相互转化法
例如在 Na2CO3固体中含有
少量 NaHCO3杂质，可将固体加热，使 NaHCO3
分解生成 Na2CO3，而除去杂质。若在 NaHCO3溶
液中混有少量 Na2CO3杂质，可向溶液里通入足量CO2，使 Na2CO3转化为 NaHCO3。
（ 5）利用物质的两性除去杂质
例如在 Fe2O3里混有少量
的 Al2O3杂质，可利用 Al2O3是两性氧化物，能与
强碱溶液反应，往试样里加入足量的 NaOH溶
液，使其中 Al2O3转化为可溶性 NaAlO2，然
后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的 Fe2O3。
（ 6）离子交换法
例如用磺化煤（ NaR）
做阳离子交换剂，与硬水里的 Ca2+、 Mg2+进行
交换，而使硬水软化。
（二）、物质的鉴别1．常见气体的检验
氢气 :纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混合空
气点燃有爆鸣声，生成物只有水。不是只有氢
气
才产生爆鸣声；可点燃的气体不一定是氢气 .
氧气 :可使带火星的木条复燃
氯气 :黄绿色，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝（ O3、
NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝） .
氯化氢 :无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形
成白雾，能使湿润的蓝色石蓝试纸变红；用
蘸有
浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入
AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫 :无色有刺激性气味的气体。能使品
红溶 液褪色，加热后又显红色。能使酸性
高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢 :无色有具鸡蛋气味的气体。能使
Pb(NO3)2或 CuSO4溶液产生黑色沉淀，或
使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气 :无色有刺激性气味，能使湿润的红色石
蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时
能生成白烟。
二氧化氮 :红棕色气体，通入水中生成无色的
溶液并产生无色气体，水溶液显酸性。
一氧化氮 :无色气体，在空气中立即变成红棕色
二氧化碳 :能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的
木条熄灭。 SO2气体也能使澄清的石灰水变混
浊， N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳 :可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生
成 CO2；能使灼热的 CuO由黑色变成红色。
甲烷 :无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和
CO2；不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙烯 :无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和
黑烟，生成水和 CO2。能使高锰酸钾溶液、溴
水褪色。
乙炔 :无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火
焰和浓烟，生成水和 CO2，能使高锰酸钾溶
液、溴水褪色。
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 NH4Cl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 HNO3，但溶
于氨水，生成［ Ag(NH3)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++Cl2＝ 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。
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(NH3)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气体，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 BaCl2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－ 取含 HCO3－盐溶液煮沸
，放出无色无味 CO2气体，气体能使澄清石灰
水变浑浊。或向 HCO3－盐酸溶液里加入稀
MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀
MgCO3生成，同时放出 CO2气体。
（ 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。
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。
用一种试剂或不用试剂鉴别物质
用一种试剂来鉴别多
种物质时，所选用的试剂必须能和被鉴别的
物质大多数能发生反应，而且能产生不同的
实验现象。常用的鉴别试剂有 FeCl3溶
液、 NaOH溶液、 Na2CO3溶液、稀 H2SO4、
Cu(OH)2悬浊液等。
不用其他试剂
来鉴别一组物质，一般情况从两个方
面考虑：
① 利用某些物质的特殊性质（如颜色
、气味、溶解性等），首先鉴别出来
，然后再用该试剂去鉴别其他物质。
② 采用一种试剂与其他物质相互反应
的现象不同，进行综合分析鉴别。
典型例题
[例 1]为了除去粗盐中的 Ca2+、 Mg2+、
SO42-及泥砂，可将粗盐溶于水，然后进
行下列五项操作。其中正确的操作顺序
是（ ）。
① 过滤 ②加过量的 NaOH溶液 ③
加适量盐酸 ④加过量 Na2CO3溶
液 ⑤加过量 BaCl2溶液
A B ①④②⑤③ ④①②⑤③
C．②⑤④①③ D。⑤②④①③
C． D
分析与解答：必须了解各个实验步骤的
目的，才能分清操作顺序。加入过量
的 NaOH溶液的目的是除去 Mg2+，加
入过量的 BaCl2溶液是为了除去SO42-，加入过量的 Na2C03溶液是为
了除去 Ca2+及多余的时”，然后进
行过滤，除去
Mg（ OH） 2、 BaSO4、 CaCO3等难
溶物，然后加适量的盐酸，除去多余
的 Na2C03和调节溶液的 pH值。综
上所述，正确的实验操作顺序为
C． D。
[例 2]下列每组各有三对物质，它
们都能用分液漏斗分离的是（
）。
A．乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水
B．二澳乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水
C．甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇
D．油酸和水，甲苯和水，已烷和
水
B． D
分析与解答：两种互不相溶，密度
也不相同的液体可以用分液漏斗
分离。本题中不能相淆的物质有
：
乙酸乙酯和水，二漠乙烷和水，溴
苯和水，硝基本和水，油酸和水
，甲苯和水，已烷和水。则能够
用分液漏斗分离的是 B． D组。
正确答案为 B． D。
［例 3］仅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
A
综合例题
[例 1]
某学生根据高中课本中硝
酸钾受热分解的实验操作来判断硝酸铅的分解产物
之一是氧气；将试管中的硝酸铅加热到熔融，把带
有火星的细木条伸进试管口，检验放出的气体，当
发现木条复燃时该学生即断言，硝酸铅受热分解有
氧气放出。请你对上述实验及结论的合理性作出评
价。如有必要，可提出改进的实验方案。
解题思路：有关反应的方程式为：
上述实验及结论在科
学上是错误的。由于 NO2干扰了 O2的
检验，因此应选用 NaOH溶液除掉 NO2
后再检验。
比较反应式①
和②，其不同之处是②中除生成 O2外
，还生成了 NO2。这一不同又产生了
两个结果，一方面 NO2稀释了 O2， O2
仅占混合气体的 20%，而这与空气中
O2的含量相近，因而此处的 O2不可能
使带火星的木条复燃；另一方面 NO2
本身也能使带火星的木条复燃。因为
NO2 受 热 也 能 放 出 O2 ；
2NO2=2NO+O2。
[例 2] A～ F属于下列物质中的六种物质：浓硫酸、
浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氟水、水、
锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、
四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、氢气、二氧化碳、
二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气
、氧气。
实验现象：（ 1） D物质由黑色变为红色（ 2）
无水硫酸铜粉末放入无色透明的 E中得到蓝色
溶液（ 3）点燃的镁条伸入无色无味的 F中．
镁条表面生成一种灰黄色固体物质。将该发黄
色物质放入水中，有气体放出，该气体具有刺
激性气味。并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。
通过分析回答：
l、写出 A～ F的物质名称： A ， B ， C ，
D ， E ， F 。
2、写出有关的化学方程式：
A与 B ；
C与 D ；
E与无水硫酸铜
;
F与Mg ；
F与 Mg的反应产物与水
。
浓氨水 氧化钙
氨气 氧化铜 水 氮气
CaO+NH3·H2O=NH3+Ca(OH)2
2NH3+3CuO = 3Cu+N2↑+3H2O
CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O
3Mg+N2 = Mg3N2
Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2↓+2NH3↑
解题思路：
“ 该气体具有刺激性气味，并能使润湿
的红色石蕊试纸变蓝”是解答此题的
突破口，此气体只能是 NH3，结合题
意， F就是 N2。因此，从限定的反应
物中，只能设法从氨水中获取．然后
结合发生装置特点（固、液、不加
热）及其他实验现象，便可推断其他
的物质。
/12
