高考化学一轮复习 9.2 物质的检验、分离和提纯课件.ppt

第2节物质的检验、分离和提纯,-2-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一物质的检验,-3-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-4-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-5-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,-6-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,3.常见气体的检验(1)可燃性气体的检验。,-7-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)酸性气体的检验。,-8-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3)碱性气体的检验(NH3)。,-9-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4)强氧化性气体的检验。,-10-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,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(),答案,解析,-11-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,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。气体要用“通入”,切不可把液体或固体试剂“通入中”。(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。,-12-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,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”)。,-13-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,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)MgCO3Ba(NO3)2、AgNO3MgCO3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,-14-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,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。,-15-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,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。,-16-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,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。,-17-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,如固态物质的检验程序:,-18-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(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:,-19-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,考点二物质的分离与提纯,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。,-20-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,2.物质分离、提纯的常用物理方法,-21-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,-22-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,-23-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,-24-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,3.常见的提纯实验,-25-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,-26-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,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,-27-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,互动探究(1)在萃取实验中,如何选择萃取剂?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。(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: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。,-28-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,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。,-29-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,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,-30-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,互动探究(1)可否用一种试剂代替NaOH溶液和氯化钡溶液?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。(2)过滤操作应该选择在哪步之前?答案:由于CaCO3、Mg(OH)2都易与酸反应,故在加酸之前先过滤。(3)如果操作步骤允许重复,你的最佳操作方案是什么?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。,-31-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,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。,-32-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,(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。,-33-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,(2015全国)下列实验中,对应的现象以及结论都正确且两者具有因果关系的是(),-34-,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,高考微题组,答案,解析,-35-,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。,-36-,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。,-37-,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:沿玻璃棒向过滤器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。,-38-,例二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈,设计实验流程如下:,-39-,(1)洗涤滤渣A的目的是为了除去(填离子符号),检验该离子是否洗净的方法是。(2)第步反应的离子方程式是,滤渣B的主要成分是。(3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来,TBP(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有、烧杯、玻璃棒、量筒等。(4)取上述流程中得到的Ce(OH)4产品0.536g,加硫酸溶解后,用0.1000molL-1FeSO4标准溶液滴定至终点时(铈被还原为Ce3+),消耗25.00mL标准溶液。该产品中Ce(OH)4的质量分数为。,-40-,-41-,-42-,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,答案,解析,-43-,2.实验室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4,主要流程如下:,-44-,(1)为使Mg2+、Al3+同时生成沉淀,应先向沉淀反应器中加入(填“A”或“B”),再滴加另一反应物。(2)如右图所示,过滤操作中的一处错误是。(3)判断流程中沉淀是否洗净所用的试剂是。高温焙烧时,用于盛放固体的仪器名称是。,-45-,(4)无水AlCl3(183升华)遇潮湿空气即产生大量白雾,实验室可用下列装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液,该装置的主要作用是。F中试剂的作用是。用一件仪器装填适当试剂后也可起到F和G的作用,所装填的试剂为。,-46-,答案:(1)B(2)漏斗下端尖嘴未紧贴烧杯内壁(3)AgNO3溶液(或硝酸酸化的AgNO3溶液)坩埚(4)除去HCl吸收水蒸气碱石灰(或NaOH与CaO混合物)解析:(1)先加入氨水,再加入盐的混合溶液,会使两种沉淀同时生成。(2)为了防止液体溅出,在过滤时应该将漏斗的尖嘴部分紧贴烧杯的内壁。(3)根据题意可知,沉淀中应该附着氯离子和,若判断是否洗净,可以取少量最后一次洗涤液,加入硝酸酸化的硝酸银溶液进行判断,若生成白色沉淀,则说明没有洗涤干净;若没有沉淀生成,则说明已经洗涤干净。(或其他合理方法)(4)根据所给的装置图可知,B中的饱和食盐水是为了除去混有的HCl气体;因为氯化铝易发生水解,故应该防止空气中的水蒸气进入E装置,而G是吸收空气中的CO2,所以可以加入碱石灰来代替F和G的作用。,-47-,3.氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌含有Fe()、Mn()、Ni()等杂质的流程如下:提示:在本实验条件下,Ni()不能被氧化;高锰酸钾的还原产物是MnO2。,-48-,回答下列问题:(1)反应中除掉的杂质离子是,发生反应的离子方程式为、;在加高锰酸钾溶液前,若pH较低,对除杂的影响是。(2)反应的反应类型为,过滤得到的滤渣中,除了过量的锌外还有。(3)反应形成的沉淀要用水洗,检验沉淀是否洗涤干净的方法是。(4)反应中产物的成分可能是ZnCO3xZn(OH)2。取干燥后的滤饼11.2g,煅烧后可得到产品8.1g,则x等于。,-49-,-50-,-51-,2,1,3,4,5,考点一物质的检验1.(