高考化学备考 中等生百日捷进提升系列 专题15 物质的鉴别分离提纯类选择题解题方法和策略（含解析）

在学生就要走出校门的时候，班级工作仍要坚持德育先行，继续重视对学生进行爱国主义教育、集体主义教育、行为规范等的教育，认真落实学校、学工处的各项工作要求专题十五 物质的鉴别分离、提纯类选择题解题方法策略考试方向物质的检验、分离与提纯在高考中通常以选择题的形式存在，在工艺流程题、探究性实验题中也有出现。试题与元素及化合物知识联系紧密。解题中通过元素及化合物知识，认识其特点，用特征的反应及现象及检验，通过物质的不同性状进行分离与提纯。经典题例析【例题1】【2015新课标卷】海水开发利用的部分过程如图所示。下列说法错误的是（ ）A向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收【答案】C【考点定位】本题以海水的综合开发利用为载体重点考查了粗盐的提纯、海水提取溴、物质的分离与提纯操作、试剂的选取等，题目难度中等。【名师点晴】本题从知识上考查物质的分离与提纯，考查了学生对知识了解、理解、掌握和分析、综合运用的情况。明确常见的化学实验基本操作以及常见物质的性质是答题的关键。【例题2】下列说法正确的是（ ）A为测定新制氯水的pH，用玻璃棒蘸取液体滴在pH试纸上，与标准比色卡对照即可B做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸。如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加C在未知溶液中滴加BaCl2溶液出现白色沉淀，加稀硝酸，沉淀不溶解，说明该未知溶液中存在SO42或SO32D提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法【答案】B【考点定位】本题主要是考查化学实验基本操作，涉及氯水性质、pH测定、蒸馏实验安全操作注意事项、硫酸根离子、亚硫酸根离子、氯离子检验、氯化钠提纯等【名师点晴】化学实验考试旨在考查考生对中学化学实验基础知识、基本技能的掌握情况和所应具有的观察能力、分析能力、思维能力和自学能力。萃取、分液、蒸馏、重结晶等都是分离、提纯混合物的基本实验操作都是高考要求考生必须掌握的基本方法和技能。能对常见的物质进行检验、分离和提纯也是必须要求掌握的知识。该类试题考查了学生对物质性质、实验现象的掌握情况，结合物质的性质考察了学生实验操作能力。充分体现了化学的实用性，化学是一门实验性学科的特点。 解题方法与策略1、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。检验类型鉴别利用不同物质的性质差异，通过实验，将它们区别开来。鉴定根据物质的特性，通过实验，检验出该物质的成分，确定它是否是这种物质。推断根据已知实验及现象，分析判断，确定被检的是什么物质，并指出可能存在什么，不可能存在什么。检验方法若是固体，一般应先用蒸馏水溶解若同时检验多种物质，应将试管编号要取少量溶液放在试管中进行实验，绝不能在原试剂瓶中进行检验叙述顺序应是：实验（操作）现象结论原理（写方程式）2、混合物的物理分离方法方法适用范围主要仪器注意点实例固+液蒸发易溶固体与液体分开酒精灯、蒸发皿、玻璃棒不断搅拌；最后用余热加热；液体不超过容积2/3NaCl(H2O)固+固结晶溶解度差别大的溶质分开NaCl(KNO3)升华能升华固体与不升华物分开酒精灯I2(NaCl)固+液过滤易溶物与难溶物分开漏斗、烧杯一贴、二低、三靠；沉淀要洗涤；定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)Fe粉(A1粉)液+液萃取溶质在互不相溶的溶剂里，溶解度的不同，把溶质分离出来分液漏斗先查漏；对萃取剂的要求；使漏斗内外大气相通;上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶液体分液漏斗乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液蒸馏分离 沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管温度计水银球位于支管处；冷凝水从下口通入；加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与NaCl盐析加入某些盐，使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油气+气洗气易溶气与难溶气分开洗气瓶长进短出CO2(HCl)、CO (CO2)液化沸点不同气分开U形管常用冰水NO2(N2O4)3、混合物的化学分离法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：最好不引入新的杂质；不能损耗或减少被提纯物质的质量；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；（4）正盐和与酸式盐相互转化法；（5）利用物质的两性除去杂质；（6）离子交换法 审清被提纯物质与除杂对象，对比二者性质，选择合适的分离原理或除杂试剂审题析题解题利用差异性，选择合理的分离原理或除杂试剂，除杂试剂除去杂质的同时，不消耗被提纯的物质，不引入新的杂质选择合适的分离或除杂装置根据分离原理选择合适的分离装置（过滤、分液、蒸馏等），根据除杂试剂的状态及反应条件，选择合适的装置，（液体洗气，固体U型管）。综合分析，筛选答案综合分析物质分离是否完全，被提纯物质中的杂质是否被除去，选择最佳答案。跟踪训练1【2015江苏卷】下列设计的实验方案能达到实验目的的是（双选）A制备Al(OH)3悬浊液：向1molL1AlCl3溶液中加过量的6molL1NaOH溶液B提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量饱和碳酸钠溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水C检验溶液中是否含有Fe3：取少量待检验溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，观察实验现象D探究催化剂对H2O2分解速率的影响：在相同条件下，向一支试管中加入2ml5%H2O2和1mlH2O，向另一支试管中加入2mL5%H2O2和1mLFeCl3溶液，观察并比较实验现象【答案】BD【解析】A、Al(OH)3是两性氢氧化物，可以和过量氢氧化钠反应生偏铝酸钠，故不能制备氢氧化铝悬浊液，错误；B、乙酸的酸性强于碳酸钠，饱和碳酸钠除去乙酸，还可以降低乙酸乙酯的溶解度使之析出，然后分液即可，故正确；C、氯水具有强氧化性，可能把Fe2氧化成Fe3，也会出现上述现象，故错误；D、两试管做对比实验，如果第二支试管冒出气泡多与第一支，说明FeCl3是催化剂，加快反应速率，故正确。【考点定位】考查实验方案的评价、离子检验、物质除杂等知识。【名师点睛】实验方案设计要求最简，对环境危害小，实验能否成功需要看细节，氢氧化铝呈两性，氢氧化钠过量，会使氢氧化铝溶解，实验室常用氨水，离子检验要防止其他离子的干扰，特别注意氯离子干扰，因此平时学习时多注意细节问题。2除去下列物质中含的杂质（括号内为杂质）。选用试剂正确的是（ ）AFeCl2溶液(FeCl3)：Fe粉 BCO2 (SO2)：饱和的Na2CO3溶液CAl2O3 (SiO2)：NaOH溶液 DNaHCO3溶液（Na2CO3）：Ca(OH)2溶液【答案】A【考点定位】本题主要是考查物质的分离提纯【名师点晴】本题主要是通过物质除杂的考查，重点考查了学生对元素及其化合物知识的掌握与应用的能力。把物质中混有的杂质除去而获得纯净物叫提纯，将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物叫分离。在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则: 1.不能引入新的杂质（水除外），即分离提纯后的物质应是纯净物（或纯净的溶液），不能有其他物质混入其中；2.分离提纯后的物质状态不变；3.实验过程和操作方法简单易行，即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学，先简单后复杂的原则。3下列除杂方法不合理的是A通过饱和食盐水除去Cl2中的HCl B通过NaOH溶液除去CO2中的HClC通过加热法除去Na2CO3固体中的NaHCO3 D通过NaOH溶液除去CO中混有的CO2【答案】B【考点定位】本题主要是考查混合气体的除杂提纯【名师点晴】本题属于化学实验的核心内容，尤其是物质的分离、提纯、鉴别、检验等为高考考查的重点。考查了学生对基础知识和基本技能的理解和掌握。分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下：分离提纯物是固体(从简单到复杂方法) ：加热(灼烧、升华、热分解)，溶解，过滤(洗涤沉淀)，蒸发，结晶(重结晶)；分离提纯物是液体(从简单到复杂方法) ：分液，萃取，蒸馏；分离提纯物是胶体：盐析或渗析；分离提纯物是气体：洗气。该类试题充分体现了“源于教材又不拘泥于教材”的指导思想，在一定程度上考查了学生的知识的灵活运用能力和分析问题解决问题的能力。4从下列事实所列出的相应结论正确的是( ) 实验事实结论铜生的锈是绿色的称为铜绿铜绿是致密的氧化膜浓盐酸可除去烧瓶内残留的MnO2，稀硝酸可除去试管内壁的银镜，用磨口玻璃瓶保存NaOH溶液都发生了氧化还原反应少量CO2通入NaAl(OH)4溶液产生白色沉淀和Na2CO3 酸性：HCO3-Al(OH)3 某溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，该溶液滴加CaCl2 溶液，有白色沉淀现象确定该溶液存在CO32-某无色溶液加入浓氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝该溶液一定有NH4 A B CD全部【答案】C【解析】试题分析：铜绿的成分是Cu2(OH)2CO3，属于盐，错误；氢氧化钠保存在带橡胶塞的玻璃瓶中，错误；根据强酸制弱酸的原理，少量的CO2通入NaAl(OH)4溶液中产生白色沉淀和碳酸钠，则酸性HCO3-Al(OH)3，正确；根据Ca2+CO32-=CaCO3，CO32-+2H=CO2+H2O，某溶液加入稀盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体，该溶液滴加CaCl2 溶液，有白色沉淀现象，确定该溶液中存在CO32-，正确；根据NH4 的检验方法，正确；正确；答案选C。【考点定位】考查化学实验方案的设计与评价，离子的检验等知识。【名师点睛】离子的检验是考纲要求的考点，也是每年高考命题的重要出题点。教材中介绍了Cl、CO32-、SO42-、Na、K、Fe3、NH4 的检验方法，命题将侧重于离子检验时排除其他离子可能造成的干扰及简答题的答题规范和实验方案的设计，常见的离子检验方法和试剂如下： 离子试剂现象注意沉淀法氯离子，溴离子，碘离子硝酸银溶液和稀硝酸溶液氯化银白色沉淀，溴化银淡黄色沉淀，碘化银黄色沉淀亚硫酸根的干扰硫酸根离子稀盐酸和氯化钡溶液白色沉淀先用盐酸酸化亚铁离子氢氧化钠溶液白色沉淀迅速变成灰绿色，最终变成红褐色无铁离子氢氧化钠溶液红褐色沉淀无铝离子氢氧化钠溶液先白色沉淀后溶解锌离子也可以气体法铵根离子氢氧化钠溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝要加热碳酸根离子稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊亚硫酸根或碳酸氢根干扰亚硫酸根离子稀硫酸和品红溶液产生有刺激性气味的气体，能使品红溶液褪色亚硫酸氢根干扰显色法碘离子氯水，四氯化碳下层为紫色亚铁离子硫氰化钾和氯水先无变化，后出现红色先加硫氰化钾，后加氯水铁离子硫氰化钾或苯酚红色或紫色钠离子铂丝和稀盐酸火焰为黄色钾离子铂丝和稀盐酸火焰为紫色透过蓝色钴玻璃观察5. 为提纯下列物质（括号内为杂质），选用的试剂或方法有错误的是物质试剂分离方法A硝酸钾（氯化钠 ）蒸馏水降温结晶B氢氧化铁胶体（Fe3+）蒸馏水渗析C甲烷（乙烯）酸性高锰酸钾溶液洗气D乙醇（水）生石灰蒸馏【答案】C【考点定位】本题主要是考查物质的分离方法【名师点睛】常用的去除杂质的方法10种 1.杂质转化法:欲除去苯中的苯酚，可加入氢氧化钠，使苯酚转化为酚钠，利用酚钠易溶于水，使之与苯分开。欲除去Na2CO3中的NaHCO3可用加热的方法。2.吸收洗涤法:欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水，可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠的溶液后，再通过浓硫酸。3.沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜，加入过量铁粉，待充分反应后，过滤除去不溶物，达到目的。4.加热升华法:欲除去碘中的沙子，可用此法。5.溶剂萃取法:欲除去水中含有的少量溴，可用此法。6.溶液结晶法(结晶和重结晶):欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠，可利用二者的溶解度不同，降低溶液温度，使硝酸钠结晶析出，得到硝酸钠纯晶。7.分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精，可采用多次蒸馏的方法。8.分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离，可采用此法，如将苯和水分离。9.渗析法:欲除去胶体中的离子，可采用此法。如除去氢氧化铁胶体中的氯离子。10.综合法:欲除去某物质中的杂质，可采用以上各种方法或多种方法综合运用。6下列根据实验操作和现象所得出结论正确的是（）编号实验操作实验现象解释与结论A某溶液加入浓NaOH溶液，加热，在试管口放一片湿润的红色石蕊试纸试纸变蓝NH3是碱B硝酸银溶液中加入足量NaCl溶液，再加入KI溶液先出现白色沉淀，后变为黄色沉淀KSP(AgCl)KSP(AgI)C2ml2%CuSO4中加4-6滴2%NaOH,振荡后加入0.5mlX溶液，加热煮沸未出现砖红色沉淀X不含有醛基D等体积pH=3的H和两种酸分别与足量的锌反应相同时间内，收集到氢气多是强酸【答案】B【考点定位】本题主要是考查实验方案的设计【名师点睛】检验醛基可以用新制取的氢氧化铜或银镜反应，但要注意两种反应都需要在碱性条件下进行，醛和新制的氢氧化铜反应的实验操作为：取一定量的氢氧化钠溶液，滴加几滴硫酸铜溶液，再将待测溶液加入，加热到沸腾，若有醛基，则看到有砖红色沉淀生成。银镜反应的实验操作为：在一只洁净的试管中加入向硝酸银溶液，再加入氨水，直到先产生的沉淀恰好溶解为止，再加入待测溶液，放在水浴中加热，不能振荡，一段时间后可以看到试管内有光亮的银镜产生。7某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质，为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌、过滤，再将滤液按下图所示步骤进行提纯（过滤操作已略去）下列说法的是（）A起始滤液常温下pH=7 B试剂为Ba(NO3)2溶液C上图过程须经2次过滤 D步骤目的是除去CO32-【答案】D考点：考查混合物分离提纯的综合应用8实验室一瓶固体M的标签右半部分已被腐蚀，剩余部分只看到“Na2S”字样（如图所示）,已知，固体M只可能是Na2SO3、Na2SiO