2020版高三化学总复习专题9第2讲物质的检验、分离和提纯课件苏教版.pptx

第2讲 物质的检验、分离和提纯,-2-,考纲要求:掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。,-3-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,导学诱思 离子检验的常用方法有三种: 下列离子检验的方法不合理的是( ) A. 气体法 B.I-沉淀法 C.Fe3+显色法 D.Ca2+气体法,答案,-4-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,NaOH溶液,蓝色沉淀,白,灰绿色,红褐,无明显现象,血红,-5-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,红褐色,KSCN溶液,血红,NaOH溶液,NaOH,溶解,NaOH溶液,变蓝,浅紫,黄,石蕊,甲基橙,-6-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.常见阴离子的检验 (1)利用酸碱指示剂检验。,红,蓝,(2)利用盐酸和其他试剂检验。,BaCl2,无,无,BaCl2,白色沉淀,刺激性,品红,-7-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,稀盐酸,BaCl2,白色沉淀,-8-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,Cl-,Br-,I-,Br-,I-,蓝,-9-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.常见气体的检验 (1)可燃性气体的检验。,淡蓝色,只有水,蓝色,只有二氧化碳,淡蓝色,二氧化碳和水,明亮,褪色,-10-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)酸性气体的检验。,先变浑浊后澄清,变红,熄灭,褪去,出现红色,白烟,变红,-11-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)碱性气体的检验(NH3)。,白烟,变蓝,-12-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(4)强氧化性气体的检验。,复燃,变蓝,变红,变蓝,-13-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,易错辨析判断正误,正确的画“”,错误的画“”。 (1)能使品红褪色的气体一定是SO2( ) (2)使湿润的淀粉KI试纸变蓝的气体一定是Cl2( ) (3)加盐酸有无色无味气体生成,通入澄清石灰水产生白色沉淀,该溶液中一定含有 ( ) (4)加入BaCl2能产生白色沉淀的溶液中一定含有 (5)加入浓NaOH溶液加热产生能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体,说明该溶液中一定含有 ( ),-14-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 常见离子的检验 例1某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,由该实验能得到的正确结论是( ) C.原溶液中一定含有Cl- D.原溶液中一定含有Fe3+,答案,解析,-15-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 (1)答题要规范。 不许原瓶操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,会造成试剂污染。解答离子检验题目的一般思路:取样加试剂现象结论。要有操作,有现象,有结论。 用词要准确科学:结论的得出来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质”的字样。气体试剂要用“通入”,切不可把液体或固体试剂“通入中”。,-16-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)检验方法要科学严密。 检验反应要求具有典型性、唯一性,现象要明显,如用品红检验SO2,KSCN溶液检验Fe3+,湿润的红色石蕊试纸检验NH3等。,-17-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 物质的混合检验 例2某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。 (1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。,-18-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(2)取溶液进行焰色反应,火焰呈黄色。 (3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。 (4)通过上述实验仍无法确定的物质是 。,-19-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,答案: (1)无 CuSO4 溶液无色,而CuSO4溶液为蓝色 (2)Na2SO4 无 钠的焰色反应呈黄色 (3)MgCO3 Ba(NO3)2、AgNO3 MgCO3沉淀溶于盐酸,有气体放出;如有Ba(NO3)2,生成的BaSO4沉淀不溶于盐酸;如有AgNO3,生成的Ag2SO4沉淀在盐酸中不溶 (4)Al2(SO4)3,-20-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,解析: (1)混合物溶于水得无色溶液,说明原物质无CuSO4,因CuSO4溶液呈蓝色,白色沉淀则不确定。 (2)焰色反应呈黄色,说明原物质一定含有Na2SO4,因为只有钠的焰色反应为黄色,不能断定其他物质是否含有。 (3)白色沉淀加盐酸沉淀完全溶解并放出气体,说明原物质中一定有MgCO3,因能产生气体的只有MgCO3,而一定无Ba(NO3)2和AgNO3,因如有Ba(NO3)2或AgNO3,会与存在的Na2SO4反应生成BaSO4或Ag2SO4沉淀,加入盐酸时沉淀不会消失。 (4)仍不能确定的是Al2(SO4)3。,-21-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,互动探究某物质的水溶液中加入盐酸产生无色气体,气体通过澄清石灰水变浑浊,试确定气体的成分和溶液中可能含有的离子。,-22-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 (1)鉴别与鉴定的异同。 鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质区别于其他物质的特性而加以区别。 鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据元素或阴、阳离子的特征性质,分别检出构成物质的元素或阴、阳离子。,(2)物质检验的一般思路和程序。,-23-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,如固态物质的检验程序:,-24-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)物质检验的常见突破口。 溶于水显碱性的气体:NH3。 在空气中由无色变为红棕色的气体:NO。 在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体:Na2O2。 遇SCN-显血红色,遇OH-生成红褐色沉淀的离子:Fe3+。 遇Ag+产生沉淀,且不溶于稀硝酸,若沉淀为白色则为Cl-;若沉淀为浅黄色则为Br-;若沉淀为黄色则为I-。 可溶于NaOH溶液的白色沉淀:Al(OH)3;可溶于NaOH溶液的金属氧化物:Al2O3。 能与NaOH溶液作用产生H2的金属是Al;能与NaOH溶液反应产生H2的非金属是Si。 能与盐酸反应产生刺激性气味的气体,且该气体通入品红溶液使之褪色,加热又复原的离子:,-25-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.下列鉴别或检验有关物质的方法能达到目的的是( ) A.用丁达尔效应鉴别Fe(NO3)3溶液和Fe2(SO4)3溶液 B.用加热、称重的方法鉴别Na2CO3固体和NaHCO3固体 C.将某气体通入品红溶液中,溶液褪色,说明该气体一定是SO2 D.用铂丝蘸取溶液在酒精灯火焰上灼烧,若火焰呈黄色,则溶液中一定含有K+,答案,解析,-26-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.(2019广西南宁高三月考)由下列实验得出的结论正确的是( ),答案,解析,-27-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.下列实验所用试剂、现象和结论均正确的是( ) A. B. C. D.,答案,解析,-28-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.某白色粉末由两种物质组成,为鉴别其成分进行如下实验: 取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解;再加入足量稀盐酸,有气泡产生,固体全部溶解; 取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生,振荡后仍有固体存在。 该白色粉末可能为( ) A.NaHCO3、Al(OH)3 B.AgCl、NaHCO3 C.Na2SO3、BaCO3 D.Na2CO3、CuSO4,答案,解析,-29-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,5.甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质,分别由 、Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、 中的不同阳离子和阴离子各一种组成。已知:将甲溶液分别与其他三种物质的溶液混合,均有白色沉淀生成;0.1 molL-1乙溶液中c(H+)0.1 molL-1;向丙溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀HNO3的白色沉淀生成。下列结论不正确的是( ) A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有 C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+,答案,解析,-30-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,6.有A、B、C、D、E和F六瓶无色溶液,它们都是中学化学中常用的无机试剂。纯E为无色油状液体;B、C、D和F是盐溶液,且它们的阴离子均不同。现进行如下实验: A有刺激性气味,用蘸有浓盐酸的玻璃棒接近A时产生白色烟雾; 将A分别加入其他五种溶液中,只有D、F中有沉淀生成;继续加入过量A时,D中沉淀无变化,F中沉淀完全溶解; 将B分别加入C、D、E、F中,C、D、F中产生沉淀,E中有无色、无味气体逸出; 将C分别加入D、E、F中,均有沉淀生成,再加入稀HNO3,沉淀均不溶。,-31-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,根据上述实验信息,请回答下列问题: (1)能确定的溶液是(写出溶液标号与相应溶质的化学式): ; (2)不能确定的溶液,写出其标号、溶质可能的化学式及进一步鉴别的方法: 。,答案: (1)A:NH3,E:H2SO4,F:AgNO3,C:BaCl2 (若C作为不能确定的溶液,进一步鉴别的方法合理也可) (2)B Na2CO3或K2CO3 用铂丝蘸取少量B,在酒精灯火焰中灼烧,若焰色呈黄色,则B为Na2CO3溶液;若透过蓝色钴玻璃观察焰色呈紫色,则B为K2CO3溶液 D Al2(SO4)3或MgSO4 取少量D,向其中滴加NaOH溶液有沉淀生成,继续加过量NaOH溶液,若沉淀溶解,则D为Al2(SO4)3溶液;若沉淀不溶,则D为MgSO4溶液,-32-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,物质的分离与提纯 导学诱思 物质分离与提纯的方法有多种,下列操作过程中用到的方法和仪器为: (1)从NaCl溶液中提取食盐。方法: , 仪器: 。 (2)从海水中提取淡水。方法: , 仪器: 。 (3)从CuSO4溶液中提取胆矾。方法: , 仪器: 。 (4)除去Fe(OH)3胶体中的Fe(OH)3沉淀。 方法: ,仪器: 。 (5)提取溴水中的溴。方法: ,仪器: 。,蒸发,玻璃棒、酒精灯、蒸发皿,蒸馏,蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶等,蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,玻璃棒、酒精灯、烧杯、漏斗,过滤,烧杯、玻璃棒、漏斗,萃取后分液,分液漏斗、烧杯,-33-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,落实基础 1.分离和提纯 (1)混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将它们分成各组分的纯净物。 (2)混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。,-34-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.物质分离、提纯的常用物理方法,固体物质,滤纸,漏斗边缘,滤纸边缘,玻璃棒,三层滤纸,烧杯内壁,再次过滤,-35-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,液滴飞溅,有大量固体析出,-36-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,要大得多,不互溶,下口,上口,-37-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,沸点,支管口,沸石或碎瓷片,-38-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.常见的提纯实验,NaOH溶液,饱和的NaHCO3溶液,饱和的食盐水,饱和的NaHCO3溶液,-39-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,过滤,加热,NaOH溶液,过滤,加热,稀盐酸,CO2,-40-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,Cl2,Fe,-41-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度一 物质的分离方法 例1下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是( ),答案,解析,-42-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,互动探究(1)在萃取实验中,如何选择萃取剂? (2)重结晶法分离提纯的原理是什么?以除去KNO3中的NaCl杂质为例加以说明。,答案: 选择萃取剂的几个要点:溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度。萃取剂与原溶液中的溶质和溶剂不能反应。萃取剂要与原溶剂互不相溶且密度不同。,答案: 利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度不同或在同一溶剂中不同温度时的溶解度不同而使它们相互分离。NaCl在水中的溶解度随温度升高变化不大,KNO3在水中的溶解度随温度升高增加很快,将二者的混合物溶于适量水,蒸发浓缩首先析出的是NaCl晶体,趁热过滤后将滤液冷却会有KNO3晶体析出,从而使二者分离。若一次操作所得KNO3晶体纯度不够,可重复上述操作称为重结晶。,-43-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 不同状态混合物的分离方法 (1)固固混合分离型:灼烧、热分解、升华、结晶(或重结晶)。 (2)固液混合分离型:过滤、盐析、蒸发。 (3)液液混合分离型:萃取、分液、蒸馏、渗析。 (4)气气混合分离型:洗气、液化。,-44-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,考查角度二 物质的提纯 例2在电解食盐水之前,需要提纯食盐水。为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、 及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是( ) 过滤 加过量的NaOH溶液 加适量的盐酸 加过量的碳酸钠溶液 加过量的氯化钡溶液 A. B. C. D.,答案,解析,-45-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,互动探究(1)可否用一种试剂代替NaOH溶液和氯化钡溶液? (2)过滤操作应该选择在哪步之前? (3)如果操作步骤允许重复,你的最佳操作方案是什么?,答案: 可以。氢氧化钡溶液既能提供Ba2+与 生成BaSO4沉淀,又能提供OH-与Mg2+生成Mg(OH)2沉淀。,答案: 由于CaCO3、Mg(OH)2都易与酸反应,故在加酸之前先过滤。,答案: 。泥沙中难免有一些可与NaOH溶液反应的成分,为了节约试剂,避免新杂质引入,故最好先过滤再加化学试剂。,-46-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,方法指导 (1)提纯的原则与要求。 “四原则”:一是不增加新的杂质;二是不减少被提纯物质;三是被提纯物质与杂质易分离;四是被提纯物质易复原。 “三必须”:一是除杂试剂必须过量;二是过量试剂必须除尽;三是除杂途径必须最佳。 (2)物质的分离与提纯经常运用的化学(反应)方法。,-47-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,-48-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,(3)其他方法。 电化学方法电解精炼铜、电泳选矿、高压除尘等,以及离子交换法、盐析法、渗析法等。,-49-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,跟踪训练 1.下列有关实验的操作正确的是 ( ),答案,解析,-50-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,2.下列有关物质分离方法的叙述中,不正确的是( ) A.用过滤的方法分离氯化钠溶液和牛奶的混合物 B.用蒸馏的方法将自来水制成蒸馏水 C.用四氯化碳萃取碘水中的碘 D.用加热的方法分离氯化钠和氯化铵固体,答案,解析,-51-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,3.(2019广西河池高级中学高三月考)下列实验设计能够达到实验目的的是( ),答案,解析,-52-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,4.下列仪器和装置,用橡胶管经过简单连接,可制备、收集多种纯净、干燥的气体(要考虑污染性气体的尾气吸收)。关于这些装置的连接,下列说法正确的是( ) A.制备收集Cl2:连接afced B.制备收集H2:连接bcg C.制备收集CO2:连接bde D.制备收集NH3:连接bdec,答案,解析,-53-,必备知识自主预诊,关键能力考向突破,5.下列实验操作正确的是( ) A.向混有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量饱和碳酸钠溶液,振荡静置,用装置甲分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相 B.用装置乙加热分解法除去Na2CO3中混有的少量NaHCO3 C.用装置丙除去氯气中的HCl气体 D.除去Cu粉中混有的CuO:加适量稀硫酸后,过滤、洗涤,答案,解析,-54-,过滤操作中的热点及考点 过滤是分离提纯中常用的方法,在初中、高中化学教材中均是重要内容,在高考试题中经常出现,常见的考查形式: 一、判断操作正误 过滤操作要符合“一贴、二低、三靠”,不符合以上要求的均为不规范操作,另外过滤时不能用玻璃棒搅拌漏斗中的液体。,-55-,二、沉淀的洗涤 1.沉淀洗涤的目的 除去沉淀表面附着或沉淀中包夹的可溶性离子。 2.沉淀洗涤的选择 (1)不需要洗涤。 在过滤操作后,需要滤液,舍弃滤渣,则一般不需要洗涤;如在粗盐的提纯实验中,过滤后,就不需要洗涤。 (2)需要洗涤。 在过滤操作后,有时需要滤渣,舍弃滤液,则需要洗涤;如用NaAlO2溶液制取Al2O3,溶液中通入CO2充分反应后过滤,滤渣必须洗涤。 在过滤操作后,需要滤液,舍弃滤渣,但滤渣上附着一些可溶性且有毒,会对环境造成污染的杂质,则也应该洗涤。,-56-,3.沉淀洗涤液的选择 常用洗涤液是蒸馏水,但有时滤渣溶于水或与水反应,则应选择特殊洗涤液。 4.沉淀洗涤的方法 (1)洗涤方法答题模板:沿玻璃棒向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出后,重复操作23次。 (2)误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。 (3)判断洗净方法: 原理:检查洗涤液中是否含有沉淀表面附着的可溶性离子,需加入与可溶性离子反应且现象明显的物质。 答题模板:用小试管取最后一次洗涤液,加入实验现象得出结论。,-57-,例市售氯化钾中所含杂质以Na+、Mg2+为主,也含有少量 、Fe3+等。提纯过程如下: (1)操作所用的玻璃仪器有 ;操作的主要步骤是 。 (2)滤渣a的主要成分是 ;滤渣b的主要成分是 。 (3)检验BaCl2溶液是否加入过量,其详细操作过程为 。 (4)产品KCl晶体可能仍含少量的NaCl,进一步提纯的方法是 。,答案,解析,-58-,对点训练 1.在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时,可以在混合物中加入过量BaCl2溶液,沉淀 ,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量,试问: (1)怎样判断 是否沉淀完全? 。 (2)过滤后需要洗涤滤渣,洗涤滤渣的方法: ;检验沉淀是否洗净的方法: 。 (3)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为 。 提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳,-59-,答案 (1)取上层清液少许于试管中,再加入BaCl2溶液,若产生白色沉淀,