（新课标）高考化学总复习第10章第二节物质的分离、提纯和检验讲义.docx

第二节物质的分离、提纯和检验高考备考指南考纲定位1.掌握常见物质检验、分离和提纯的方法；掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。2.正确选用检验、分离和提纯物质的实验装置。核心素养1.科学探究发现和提出有探究价值的物质分离和提纯的化学问题，并依据目的，设计并优化分离方案，完成分离操作。2.创新意识能尊重事实和证据，不迷信权威，具有独立思考，取于质疑和批判的创新精神。3.社会责任对物质进行分离和提纯，获得有价值的纯净物，体现化学对社会发展的重大贡献。常见物质的分离和提纯(对应复习讲义第122页)1固体与液体的分离提纯图1图2(1)图1分离提纯方法称为过滤，涉及的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。适用范围：把不溶性固体与液体进行分离。注意事项：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸上缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁。若滤液浑浊，需再过滤。浑浊的原因可能是滤纸破损、液体超过滤纸边缘。(2)图2分离提纯方法称为蒸发，涉及的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。适用范围：适用于溶解度随温度变化较小的物质，如NaCl溶液中提取NaCl固体。适用于蒸发浓缩、冷却结晶进行晶体析出。如KNO3溶液、CuSO4溶液析出晶体。2液体与液体的分离提纯图3图4(1)图3的分离提纯方法称为萃取分液，涉及的玻璃仪器主要是分液漏斗和烧杯。适用范围：萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来；分液：两种液体互不相溶且易分层的分离方法。注意事项：溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大；萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；萃取剂与溶质不反应；分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。(2)图4的分离提纯方法称为蒸馏。适用范围：分离沸点相差较大的互溶液体混合物。注意事项：温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；蒸馏烧瓶内要加沸石防止液体暴沸；冷凝管水流方向应为“下口进，上口出”。3固体与固体的分离图5图6(1)图5适用于固体加热分离法，管口朝下倾斜，防止生成的水回流使管底炸裂，如除去Na2CO3中混有的NaHCO3固体。(2)图6的分离提纯法称为升华法。适用范围：某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下使之分离的方法。如NaCl与I2混合物。4气体与气体的分离提纯(1)固体吸收法干燥管或U形管。如用碱石灰干燥NH3。(2)溶液吸收法洗气瓶。如用浓H2SO4干燥HCl、SO2等。(3)固体加热吸收法硬质玻璃管。如用灼热的铜丝除去N2中的O2。角度1物质的一般分离与提纯1(2019郑州模拟)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项实验目的分离方法原理A除去CO2中的HCl通入饱和Na2CO3溶液洗气HCl与Na2CO3溶液反应生成CO2B除去乙醇中少量的乙酸加入足量生石灰蒸馏乙醇和乙酸钙的沸点相差较大C除去KNO3固体中的NaCl冷却热饱和溶液重结晶NaCl在水中的溶解度很大D分离乙酸乙酯和乙醇用分液漏斗分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同B饱和Na2CO3溶液可吸收CO2，A项错误；用重结晶法除去KNO3固体中的NaCl是因为KNO3在水中的溶解度受温度的影响大，C项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能采取分液的方法分离，D项错误。2(2019深圳三校第一次联考)除去下列物质中所含的杂质，选用的试剂正确的是()选项物质(杂质)试剂AAl2O3(SiO2)NaOH溶液BCO2(SO2)Na2CO3溶液CFeCl2溶液(FeCl3)铁粉DNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液CA项，二者均溶于NaOH溶液；B项，二者均与Na2CO3溶液反应；D项，二者均与Ca(OH)2反应生成CaCO3沉淀。角度2物质的分离、提纯综合试题分析3(2016全国卷)过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题：(一)碳酸钙的制备(1)步骤加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大，有利于_。(2)右图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是_(填标号)。a漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁b玻璃棒用作引流c将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁d滤纸边缘高出漏斗e用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(二)过氧化钙的制备CaCO3滤液 白色结晶(3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸，至溶液中尚存有少量固体，此时溶液呈_性(填“酸”、“碱”或“中”)。将溶液煮沸，趁热过滤。将溶液煮沸的作用是_。(4)步骤中反应的化学方程式为_，该反应需要在冰浴下进行，原因是_。(5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤，使用乙醇洗涤的目的是_。(6)制备过氧化钙的另一种方法是：将石灰石煅烧后，直接加入双氧水反应，过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是_，产品的缺点是_。答案(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀过滤分离(2)ade(3)酸除去溶液中的CO2(4)CaCl22NH3H2OH2O26H2O=CaO28H2O2NH4Cl或CaCl22NH3H2OH2O2=CaO22NH4Cl2H2O温度过高时双氧水易分解(5)去除结晶表面水分(6)工艺简单、操作方便纯度较低常见物质分离、提纯的7种化学法方法原理实例分析沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl、SO、CO及能形成沉淀的阳离子气化法将杂质离子转化为气体CO、HCO、SO、HSO、S2、NH杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用热的铜粉除去N2中的O2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等调节pH沉淀法调节pH使某些离子沉淀除去如加CuO除去CuCl2溶液中的Fe3电解法利用电解原理提纯粗金属粗金属(粗Cu)作阳极，纯金属作阴极，含纯金属的盐溶液作电解液注物质分离与提纯的基本原则(1)“四原则”：不增(提纯过程中不增加新的杂质)；不减(不减少被提纯的物质)；易分离(被提纯物质与杂质容易分离)；易复原(被提纯物质转化后要易复原)。(2)“四必须”：除杂试剂必须过量；过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；选最佳除杂途径；除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。物质的检验(对应复习讲义第124页)1常见阳离子的检验试剂与方法现象检验离子加入NaOH溶液产生红褐色沉淀Fe3产生白色沉淀变为灰绿色最后变为红褐色Fe2产生白色沉淀加至过量沉淀不溶解Mg2开始生成白色沉淀加至过量沉淀溶解Al3生成蓝色沉淀Cu2加入NaOH溶液并加热产生可使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体NH加入KSCN溶液溶液呈红色Fe3加入KSCN溶液再加入氯水开始无明显现象，再加氯水时溶液呈红色Fe2加入盐酸再加入硝酸产生白色沉淀，且不溶于稀硝酸Ag加入紫色石蕊试液溶液呈红色H焰色反应火焰为黄色Na火焰呈浅紫色(透过蓝色钴玻璃)K2.常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验(3)利用硝酸酸化的AgNO3溶液检验白色沉淀，原理：ClAg=AgCl黄色沉淀，原理：IAg=AgI浅黄色沉淀，原理：BrAg=AgBr(4)利用氯水和其他试剂检验3常见气体的检验(1)酸性气体的检验(2)碱性气体的检验(3)还原性气体的检验(4)强氧化性气体的检验角度1常见物质的检验1下列实验的有关叙述正确的是_(填序号)。向某溶液中加入NaOH溶液，有白色沉淀生成，则原溶液中一定含有Al3向某溶液中加入AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，则原溶液中一定含有Cl向某溶液中加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中一定含有CO或SO某无色溶液焰色反应呈黄色，则该溶液中一定含有Na将光亮的镁条放入pH为8.6的NaOH溶液中有气泡产生，可以说明弱碱性溶液中的OH氧化了Mg向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液，溶液呈红色可以得出溶液中一定含Fe2某溶液加入CCl4，CCl4层显紫色，证明原溶液中存在I在溶液中加NaOH溶液有红褐色沉淀，说明溶液含Fe3不含Mg2、Fe2、Al3解析可能含Mg2；不能加稀HCl检验Cl；可能含HCO或HSO；H氧化了Mg；有Fe3干扰；原溶液含I2；可能含Mg2、Fe2、Al3。答案2(2019黑龙江五校联考)下列实验中，实验操作能达到实验目的的是()选项实验操作实验目的A将炽热的木炭与浓硝酸混合所得气体通入澄清石灰水中验证碳的氧化产物为CO2B向KI淀粉溶液中通入氯气证明Cl2氧化性大于I2C向某溶液中滴加BaCl2溶液和稀硝酸检验原溶液中是否含SOD向FeCl2溶液通入足量Cl2，充分反应除去FeCl2溶液中少量的FeCl3B选项A，4HNO3(浓)C4NO2CO22H2O，NO2溶于水生成硝酸和NO，硝酸与CaCO3反应，故在NO2存在的情况下不能检验CO2，错误；选项B，淀粉遇I2变蓝，正确；选项C，稀硝酸有强氧化性，不能排除溶液中有SO或HSO，也不能排除溶液中有Ag，错误；选项D，最后得到的是FeCl3溶液，错误。3反应终止后，烧瓶C中的溶液经蒸发浓缩、冷却结晶即可析出Na2S2O35H2O，其中可能含有Na2SO3、Na2SO4等杂质。利用所给试剂设计实验，检测产品中是否存在Na2SO4，简要说明实验操作、现象和结论：_。已知Na2S2O35H2O遇酸易分解：S2O2H=SSO2H2O供选择的试剂：稀盐酸、稀硫酸、稀硝酸、BaCl2溶液、AgNO3溶液解析Na2S2O3和Na2SO3的存在对SO的检验有干扰，要先除去。根据题给信息，可先加入过量的稀盐酸将二者除去。答案取少量产品溶于足量稀盐酸，静置，取上层溶液(或过滤，取滤液)，滴加BaCl2溶液，若出现白色沉淀则说明含有Na2SO4杂质(合理即可)物质检验的一般答题模板(1)分别取固体少许于试管中加热或加入试剂，现象是，是物质。(2)分别取固体少许于试管中溶于水形成溶液，加试剂，现象是，是物质。(3)分别取溶液少许于试管中，分别加入试剂，现象是，为物质。(4)分别取溶液少许于试管中，分别加入试剂，现象是，继续加入试剂，现象是，为物质。注意不能原瓶操作；不能“指名道姓”，应取“待测物”。角度2常见物质的鉴别4(2019青岛模拟)在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别氯化钾、碳酸钾、偏铝酸钾、氢氧化钾、氢氧化钡、氯化钡6种溶液，这种试剂是()AH2SO4B(NH4)2SO4CNH3H2O DNH4HSO4DA项无法将KCl、KOH、Ba(OH)2、BaCl2区别开；B项无法将KCl和K2CO3鉴别开；C项均无法区别；D项加入NH4HSO4溶液后有气体生成的是K2CO3，有白色沉淀的是KAlO2、Ba(OH)2、BaCl2三种，加热后有NH3放出的是Ba(OH)2，另两种继续加NH4HSO4，溶解的是Al(OH)3沉淀，对应原KAlO2，不溶解的对应BaCl2。另两种加入少量NH4HSO4，加热有NH3生成的是KOH，另一种为KCl。5只用试管和胶头滴管就可以对下列各组中的溶液进行鉴别的是 _(填序号)。AlCl3溶液和NaOH溶液 Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液NaAlO2溶液和盐酸 Al2(SO4)3溶液和氨水Na2CO3溶液和稀H2SO4AgNO3、BaCl2、K2SO4和Mg(NO3