化学2017年高考总复习物质的检验、分离和提纯课件.ppt

第二单元物质的检验、分离和提纯,三年15考高考指数:1.能对常见的物质进行检验和分析,初步了解常见物质的组成和结构的检测方法，并初步掌握其操作技能。2.能根据物质的特性，运用过滤、蒸发、蒸馏、结晶、萃取等方法分离和提纯常见物质。3.了解层析是一种分离和提纯物质的方法。,一、物质的检验1.检验物质时的操作要求(1)准确。(2)方法简便。(3)反应特征典型。,2.常见阳离子的检验,溶液变红,产生红褐色沉淀,溶液呈血红色,产生白色沉淀变成灰绿色红褐色,血红色,无变化,NaOH溶液,NaOH溶液、加热、湿润的红色石蕊试纸,NaOH溶液,焰色反应,焰色反应,白色沉淀,白色沉淀,刺激性,变蓝,出现蓝色沉淀,黄,浅紫,消失,3.常见阴离子的检验,稀盐酸和品红,氯化钡溶液、稀盐酸和澄清石灰水,产生无色有刺激性气味的气体,使品红褪色,产生白色沉淀,加盐酸沉淀溶解,产生无色无味气体,澄清石灰水变浑浊,稀盐酸和氯化钡溶液,加盐酸无明显变化,加氯化钡产生白色沉淀,氯化钡溶液、稀盐酸和澄清石灰水,硝酸银溶液和硝酸,硝酸银溶液和硝酸,氯水、四氯化碳,加氯化钡无明显变化,加盐酸产生无色无味气体,使澄清石灰水变浑浊,产生白色沉淀,产生淡黄色沉淀,分层,下层为橙色,硝酸银溶液和硝酸,氯水、四氯化碳,产生黄色沉淀,分层,下层为紫红色,酚酞,紫色石蕊试液,变红色,变蓝色,4.常见气体的检验,木条复燃,淡蓝色,小液滴,蓝色,褪色,恢复红色,变浑浊,变澄清,变蓝,二、物质的分离和提纯1.混合物的分离、提纯(1)混合物的分离：将混合物中各组分分开，得到比较纯的物质。(2)物质的提纯：将混合物中的杂质除去得到纯净物的过程。要求是：不增(不引入新的杂质)、不减(被提纯物不损失)。,2.物质分离、提纯方法的选择(在常用方法和混合物之间连线),过滤,蒸发,萃取,蒸馏,升华,分液,重结晶,盐析,a.从海水中获取粗食盐,b.从海水中提取溴,c.除去氯化钠溶液中的泥沙,d.分离固体氯化钠和单质碘,e.用自来水提取蒸馏水,f.油脂发生皂化反应后产物的分离,g.四氯化碳和水的分离,h.除去硝酸钾中混有的氯化钠,洗气,加热法,沉淀法,氧化还原法,j.除去CH4中的少量乙烯,k.除去Na2CO3固体中的少量NaHCO3,l.除去淀粉胶体中的NaCl,m.除去FeCl3溶液中的少量FeCl2,渗析,i.除去NaCl溶液中混有的少量Na2SO4,1.取少量某溶液，依次加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，加入稀盐酸沉淀不溶解，证明溶液中含有SO42-。()【分析】如果溶液中没有SO42-，有Ag+，按照如上操作也会产生白色沉淀，从而不能说明存在SO42-，应先加稀盐酸，再加氯化钡溶液。2.某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，说明该钾盐是K2CO3。()【分析】该盐可能是碳酸钾、碳酸氢钾或两者的混合物。,3.利用饱和Na2CO3溶液能够除去二氧化碳中的氯化氢。()【分析】饱和Na2CO3溶液能够与二氧化碳反应，应选用饱和的碳酸氢钠溶液。4.铜粉中含有少量的氧化铜，可加入稀硝酸后过滤。()【分析】稀硝酸不仅能与氧化铜反应，也能与铜粉反应，应加入稀盐酸或稀硫酸。5.乙醇的沸点78.5，由95%的乙醇制取无水乙醇，可用蒸馏法。()【分析】95%的乙醇蒸馏时，在乙醇挥发的同时水也挥发，无法得到无水乙醇，可加入氧化钙后蒸馏。,物质的鉴别、鉴定1.物质检验的一般原则(1)基本步骤。一看(颜色、状态)，二嗅(气味)，三实验(加试剂)。(2)实验现象。生成气体：如：NH4+、CO32-的检验。生成沉淀：如：Cl-、SO42-的检验。颜色变化：如：用苯酚或硫氰化钾检验Fe3+；淀粉检验单质碘等。焰色反应：如检验金属或金属离子。,根据“实验现象的差异”鉴定物质任何具有明显实验现象差异的物理性质、化学性质都可用于物质的鉴定。在物质鉴定过程中常常是根据颜色的变化、是否有气体产生、能否溶解、有无沉淀、有无吸热或放热等现象来判断。可以根据能不能产生某个现象来判断，也可以根据产生某个现象的快慢进行判断。所以常常可以用多种方法鉴定某种物质。,(2)物质的鉴别。物质的鉴别是对两种或两种以上物质进行定性鉴别，可以不加试剂，也可以加入一种或几种试剂。物质鉴别的一般类型有：,【高考警示钟】(1)物质鉴定对物质的阴阳离子都要进行鉴别，如鉴定氯化钠，可用硝酸银溶液鉴别氯离子，用焰色反应鉴别钠离子。(2)解答鉴别题的要求不能在原瓶中操作，鉴别的目的是为了以后再用，在原瓶中操作，会造成试剂污染，要有“各取少许”字样。用词要准确，结论来自实验现象，加试剂之前物质是未知的，不可出现“取某试剂加入某物质”等字样。,【典例1】在允许加热的条件下，只用一种试剂可以将(NH4)2SO4、KCl、MgCl2、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3这5种溶液鉴别开，这种试剂是()A.NaOH溶液B.氨水C.硝酸银溶液D.BaCl2溶液【解题指南】解答本题的关键是抓住以下两点：(1)(NH4)2SO4、Al2(SO4)3、Fe2(SO4)3三种物质的阴离子相同，所以要鉴别它们，实际上要检验其中的阳离子，NH4+、Al3+、Fe3+的鉴别需要加入OH-。(2)KCl、MgCl2的鉴别实际上是K+和Mg2+的鉴别，也需加入OH-即可。,【解析】选A。NH4+、Al3+、Fe3+、Mg2+与OH-反应的现象依次为产生刺激性气味的气体、白色沉淀(OH-过量时沉淀溶解)、红褐色沉淀、白色沉淀(OH-过量时沉淀不溶解)；K+与OH-混合无明显现象。【技巧点拨】检验物质需要考虑的几个方面(1)气体的颜色、气味(2)水溶液的酸碱性(3)气体的助燃性、可燃性及燃烧现象和产物(4)遇空气发生的变化(5)沉淀的生成、溶解及沉淀的颜色(6)其他特性：如Fe3+遇SCN-变为血红色，淀粉遇I2变蓝等,【变式备选】能鉴别MgI2、AgNO3、Na2CO3、NaAlO2四种溶液的试剂是()AHNO3BKOHCBaCl2DNaClO【解析】选A。本题考查物质的鉴别。HNO3氧化I生成紫黑色的碘，与Na2CO3产生无色的CO2气体，与NaAlO2反应先生成白色沉淀,HNO3过量时沉淀又溶解，现象均不同。,物质分离、提纯的常用方法1.过滤(1)装置。(2)条件：不溶性固体和液体的分离。,(3)说明。一贴：滤纸紧贴漏斗内壁。二低：滤纸低于漏斗口，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，漏斗下端紧靠烧杯内壁。若一次过滤后仍浑浊可重复过滤。,2.蒸发(1)装置。(2)条件。分离易溶性固体溶质和溶剂。(3)说明。玻璃棒的作用：搅拌，防止局部过热液体飞溅；当有较多晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干。,3.蒸馏(1)装置。(2)条件。分离沸点相差较大的液体混合物。(3)说明。温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；加碎瓷片防暴沸；冷凝管水流方向低进高出。,4.萃取和分液(1)装置。(2)条件。分离互不相溶的两种液体。(3)说明。溶质在萃取剂中的溶解度大；两种液体互不相溶；溶质和萃取剂不反应；分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。,5.升华(1)装置。(2)条件。利用物质升华的性质进行分离。(3)说明。属于物理变化，与物质的分解反应区别开。,6.渗析(1)装置。(2)条件。分离提纯胶体和小分子。(3)说明。要不断更换烧杯中的液体，以提高渗析效果。,7.减压过滤(1)装置。(2)条件：固体和液体混合物。,(3)说明。布氏漏斗下端斜口正对吸滤瓶支管口；滤纸要比漏斗内径略小且将全部小孔覆盖；橡胶塞插入吸滤瓶内的部分不得超过塞子高度的2/3；过滤前先用蒸馏水润湿滤纸，抽气使滤纸紧紧贴在漏斗瓷板上；溶液量不应超过漏斗容量的2/3；停止过滤时，先拔掉吸滤瓶侧口上的橡皮管，然后关闭水龙头，以防倒吸；注意观察吸滤瓶内液面高度，当快达到支管口位置时，应拔掉吸滤瓶上的橡皮管，从吸滤瓶上口倒出溶液，不要从支管口倒出。,8.层析(1)装置。(2)条件。利用各组分在水或有机溶剂中的溶解能力各不相同，各组分在两相之间产生不同的分配现象对物质进行分离。,(3)说明。点样原点距滤纸一端2cm为宜，点样动作要轻，不要刺破滤纸。重复点样时要晾干后再点，每次点在同一位置上。点样斑点直径要小于0.5cm，斑点太大会出现拖尾现象导致不易分开。试样点不要接触展开剂，以防止要分离的物质进入展开剂。,9.化学方法,【高考警示钟】(1)要注意物质分离和提纯时的原则：不增(不引入新的杂质)、不减(被提纯物不损失)、不变(化学成分不能发生变化)、易分离。(2)不同混合物的分离选择的方法不同，注意选择的依据。,【典例2】(2012绍兴模拟)下列实验操作不正确的是()A.吸滤完毕停止吸滤时，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管，再关闭水龙头B.分液操作时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出C.萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大D.蒸馏时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口【解题指南】解答本题应注意以下两点：(1)常见物质分离、提纯方法的注意事项；(2)萃取剂的选择原则。,【解析】选C。吸滤完毕停止吸滤时，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡皮管，再关闭水龙头，防止倒吸，A正确；分液操作时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，防止重新混有杂质，B正确；选择萃取剂时应注意：溶质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中大；萃取剂与原溶剂不相溶；萃取剂与溶质不反应，密度可比水大也可比水小，C错误；蒸馏时，应测量蒸气的温度，故温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口，D正确。,【技巧点拨】物质分离、提纯方案的设计(1)对于同一分离提纯问题，可能存在多种方法，但都要遵循步骤少、操作简单、除杂彻底的原则。(2)注意加入试剂的先后顺序，凡是加入的试剂都要过量，达到完全分离除杂的目的，过量的先加入的物质，被后来加入的试剂一块除去。,【变式训练】为除去粗盐中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)：(1)第步操作的名称是_，第步加入的试剂化学式为_。(2)第步加入试剂的化学式为_，相关的离子方程式是_。(3)第步操作所需玻璃仪器的名称是_。(4)若第、步顺序颠倒，是否会对实验结果产生影响_(填“有影响”或“无影响”)。,【解析】除去粗盐中的杂质，实际上就是除去镁离子(用氢氧化钠)、钙离子(用碳酸钠)、硫酸根离子(用氯化钡)，多余的钡离子用碳酸钠除去，故氯化钡加在碳酸钠之前，沉淀一块过滤除去，滤液中多余的氢氧根离子和碳酸根离子用盐酸除去。过滤时用到的主要仪器有：漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台等，题目中要求玻璃仪器，填前三种。,答案：(1)溶解BaCl2(2)Na2CO3CO32-+Ca2+=CaCO3，CO32-+Ba2+=BaCO3(3)漏斗、玻璃棒、烧杯(4)有影响,【答题要领10】气体的检验的答题规范,【典例】2010山东高考T30(1)聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为Fe2(OH)n(SO4)3-0.5nm，广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO47H2O)过程如下：,验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是_。,【抽样分析】,【规范答案】将气体通入品红溶液，溶液褪色，加热恢复原色，则证明含有SO2(合理即可),*答题模板*将气体(操作)溶液(试剂)，(现象)。说明：解答此类题目注意三个得分点：操作+试剂+结果。(1)操作：要有明显的动词，“加入、通入”等，“倒入”不正确。也可采用“点燃”等其他操作。(2)试剂：选择试剂要准确，如本题仅有品红溶液、酸性高锰酸钾溶液、溴水三种试剂可选，其他如澄清石灰水、氯水、硝酸酸化的BaCl2等均不正确。(3)结果：需有明显的现象或结论、判断。,2010全国卷T29(4)请设计CO2在高温下与木炭反应生成CO的实验。验证CO的方法是_。答案：点燃气体，火焰呈蓝色，再用一个内壁附着有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上，烧杯内壁的石灰水变浑浊,1(2012临沂模拟)实验室从海带中提取碘的操作过程中，仪器选用不正确的是()【解析】选B。灼烧干海带至完全变成灰烬应选用坩埚，不能在烧杯中。,2.下列实验操作或事故处理中，正确的做法是()A.除去K2CO3固体中少量NaHCO3，置于坩埚中加热B.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2，加入稍过量双氧水后放置C.不慎将浓硫酸沾在皮肤上，立即用NaOH溶液冲洗D.在250mL烧杯中，加入216g水和24gNaOH固体，配制10%NaOH溶液,【解析】选B。加热使碳酸氢钠分解成碳酸钠，引入新的杂质，A选项错误；双氧水具有氧化性可把FeCl2氧化成FeCl3，且不引入新的杂质，B项正确；浓硫酸沾在皮肤上应先用大量水冲洗，再用NaHCO3溶液冲洗，NaOH溶液有强腐蚀性，所以C错误；D中配制溶液约216mL用250mL烧杯过小，一般配制溶液所选的容量约为所配制溶液体积的2倍，所以D错误。,3.(2012绍兴模拟)离子检验的常用方法有三种：在中学化学中，下列离子检验的方法不合理的是()A.Fe3+显色法B.SO42-沉淀法C.NH4+沉淀法D.OH-显色法,【解析】选C。检验Fe3+可利用与KSCN溶液反应显血红色的原理；检验SO42-可利用与Ba2+反应生成白色沉淀的原理；检验OH-可利用与指示剂变色的原理；检验NH4+应利用与碱反应生成氨气的原理。,4.下列分离方法正确的是()A.分离汽油和水可以用结晶的方法B.除去氯化钠溶液中的泥沙用分液的方法C.分离乙酸(沸点118)与乙酸乙酯(沸点77.1)用蒸馏的方法D.从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾用过滤的方法【解析】选C。汽油和水互不相溶，可以用分液的方法，A错误；除去氯化钠溶液中的泥沙用过滤的方法，B错误；乙酸与乙酸乙酯的沸点差距较大，用蒸馏的方法分离，C正确；氯化钠与硝酸钾均易溶于水，用结晶和重结晶的方法分离，D错误。,5.除去溶液里溶解的少量杂质，下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)()AFeCl2溶液(FeCl3)：加过