會員檢查和識別、雜質去除和物質共存
知識是必須具備的。 1.物質的檢驗和鑑定
1. 物質檢查
原則根據物質的不同特性,利用特性的差異,選擇適當實用的檢測物質的方法,現象明顯。
測試方法
1)物理方法:根據物質的特殊物理性質,如顏色、氣味、水溶性等,通過觀察、分析、判斷,得出結論。
2)化學方法:利用物質的特殊化學性質和反應過程中產生的特徵現象來試驗給定的物質。
物理方法
1)具有特殊顏色的物質很常見(離子代表含有這種離子的溶液)。
固體物質:cu:紅色(或紫紅色)顏色;CuSO4·5H2O:藍色;S:淡黃色。
沉澱:Cu(OH)2:藍色;Fe(OH)3:紅褐色。
溶液:Fe2:淺綠色;Fe3:黃色;Cu2:藍色;MNO4:紫紅色。
2)具有特殊氣味的物質很常見。
氨:刺激性氨氣;SO2:刺激性惡臭氣體。
化學方法
1)常見氣體的檢查。
2)常見離子的檢測。
2. 物質鑑定
物質鑑定原則:操作簡單,試劑種類少,現象明顯。
物質鑑定方法:先簡單後複雜,先用物理方法,再用化學方法。
1)物理方法:根據物質的特殊物理性質(如顏色、狀態、氣味、溶解度、溶解過程中的吸熱釋熱現象)進行觀察、分析、判斷和得出結論。
2)化學法:根據物質間反應過程中產生的特殊反應現象(如變色、放氣、析出、放熱等)進行鑑別。
物質鑑定的形式
1)試劑的鑑別:選擇試劑,將其加入待測物質中,觀察實驗現象。
2)多種試劑的鑑別:選擇多種試劑,依次加入待測物質中,會有明顯的差異。
3)免試劑鑑別:通過利用物質的不同物理性質或物質之間的相互反應(包括與產物的反應)產生不同的現象來鑑定物質。
常見物質的鑑別
二、雜質的去除
除雜原理:不增加,不減少,易於分割。
1)主不還原:所選試劑不能與純化物質(主成分)發生反應。
2)雜質不增加:在去除雜質的同時,不會產生新的雜質。
3)易分離:除雜後產生的產物狀態應與純化物質的狀態不同,便於除去。
雜質去除方法
1)去除氣體中的雜質。
方法一:通過物質的吸收和反應除去雜質氣體,如吸收濃硫酸可除去氧氣中的水蒸氣,用氫氧化鈉溶液可吸收除去一氧化碳中的二氧化碳。
方法二:將雜質氣體轉化為主要氣體,如二氧化碳中的一氧化碳,可由煅燒氧化銅轉化為二氧化碳。
常見氣體雜質示例
2)去除固體中的雜質。
方法1:通過在空氣中燃燒去除氣體中的雜質,例如氧化銅中的碳粉。
方法二:將雜質轉化為溶液除去,如銅中的鐵可與鹽酸反應除去。
固體雜質的常見例子
3)去除液體中的雜質:即去除雜質離子。
通過離子共存問題去除雜質。
步驟1:比較兩種物質,發現兩種物質中的相同離子和不同離子(離子a,雜質離子);
步驟2:根據雜質離子的化學性質,找出不與雜質離子共存的離子B,將離子B與離子A結合,即為除雜試劑。
以從氫氧化鈉(NaOH)溶液中去除碳酸鈉(Na2CO3)為例
通過置換反應去除雜質:
也就是說,雜質的去除是通過使用金屬活性的順序進行的。
這種型別的除雜一般是相同的陰離子,陽離子是兩種具有不同活性的金屬離子。
步驟1:比較兩種物質,發現兩種物質中的相同離子和不同離子(離子a,雜質離子);
步驟2:根據雜質離子的化學性質,找出不與雜質離子共存的離子B,將離子B與離子A結合,即為除雜試劑。
常見液體雜質的例子]。
3.物質的共存
共存條件
1)組內物質是可溶的。
2)在同一溶液中,物質(即它們所含的離子)之間沒有反應,即不產生沉澱物、氣體或水。
不能共存的離子
物質共存的隱含條件
1)pH值為7或酸性溶液,則溶液中必須存在H,並且溶液中沒有能與H反應的物質(離子)。
常見的描述有:酸性溶液、pH2(pH7)溶液、能使紫色石蕊溶液變紅的溶液、加入活性金屬能釋放氫氣的溶液、加入碳酸鹽或碳酸氫鹽能釋放氣體的溶液等。
2)pH>7或鹼性溶液,溶液中必須有OH,溶液中無能與OH反應的物質(離子)。
常見的描述有:鹼性溶液、pH11(pH7)溶液、使無色酚酞溶液變紅的溶液、使紫色石蕊溶液變藍的溶液等。
3)如果溶液是無色透明的,溶液中不得有色離子,如Cu2、Fe2、Fe3、Mno4等。 溶液也不得形成渾濁或沉澱,即給定混合物中可以反應形成沉澱物的離子不能共存。