【志鸿优化设计】高考化学一轮复习 第十单元化学实验基础第2讲物质的检验、分离和提纯练习1 苏教版.doc

第2讲物质的检验、分离和提纯考纲点击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、结晶、萃取等方法分离和提纯常见的物质，了解层析是一种分离和提纯物质的方法。一、常见物质的检验1检验的类型(1)鉴定：是指通过一定的方法将物质_一一检验出来。(2)鉴别：是指有若干种物质，需根据物质各自不同特性或离子的_反应把有关物质一一区分开来。(3)推断：是通过已知实验事实，根据性质分析推理出被检验物的组成或名称。2基本原则(1)充分利用物质(或离子)的特征反应。(2)确定检验操作顺序要“_”。(3)确定物质检出顺序要“_”。3注意事项(1)选择合理的试剂、试纸，要求选择操作简单、反应灵敏、现象_的方法和途径。(2)不能向待检物中直接加入试剂，必须另取试样。一般来说，固体物质的检验常先加水配成溶液。(3)一种溶液需要进行两次以上实验时，一般应分别取样，不能在同一试液中，实验操作叙述时要先说明现象再得出结论。常见离子的检验如nh的检验试剂：_。原理：_。现象：_。fe3的检验试剂：_。现象：_。cl的检验试剂：_。原理：_。现象：_。so的检验试剂：_。原理：_。现象：_。co的检验试剂：_。原理：_，_。现象：_。特别提示：离子的检验是为确定某一种或几种离子的特性而进行的实验。检验离子时除了要考虑各离子的特征反应外，还要注意排除离子间可能存在的干扰。即时训练1为了确定某物质是否变质，所选试剂(括号内物质)达不到实验要求的是()。ak2so3是否被氧化(bacl2)bfeso4是否被氧化(kscn)cki是否被氧化(淀粉溶液)d氢氧化钠是否变质(bacl2)即时训练2某溶液含有中的离子(见下表)，欲用中的试剂来检验溶液是否还含有中的离子，能够进行成功检验的是(说明：在实验过程中不允许加热、过滤、萃取等操作)()。选项a稀氨水al3mg2b稀硝酸、agno3溶液clickscn溶液fe2fe3d稀盐酸、bacl2溶液soso二、物质的分离和提纯1概念(1)物质的分离是将两种或多种物质的混合物彼此分开，得到几种_的过程。(2)物质的提纯是除去物质中混有的_而得到纯净的物质。(3)物质的分离与提纯目的不同，但所遵循的原则与实验操作却非常相似。2基本原则(1)不增(不引入新_)(2)不减(不减少_)(3)易分离(被提纯物与_易分离)(4)易复原(_易复原)3注意事项(1)除杂试剂需_；(2)过量试剂需_；(3)去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序；(4)选择最佳的除杂途径。常见分离方法的选择：固体与固体的混合物：杂质易分解、易升华时，用_法，如碳酸钠中混有nahco3；一种易溶，一种难溶，用_法，如nacl中混有泥沙；二者均易溶，但其溶解度随温度的影响不同，用_法，如nacl中混有kno3。液体与液体的混合物：沸点相差较大时，用_法，如石油的分馏；互不混溶时，用_法，如苯与水的混合物的分离；在溶剂中的溶解度不同时，用_法，如用ccl4萃取碘水中的碘。气体与气体的混合物：洗气吸收法。对胶体有盐析、渗析等方法。即时训练3下列除去杂质的实验方法正确的是()。a除去co中少量o2：通过灼热的cu网后收集气体b除去k2co3固体中少量nahco3：置于坩埚中加热c除去苯中溶有的少量苯酚：加入适量浓溴水反应后过滤d除去fecl3酸性溶液中少量的fecl2：加入稍过量双氧水后放置即时训练4可用于分离或提纯物质的方法有：a分馏b盐析c过滤d重结晶e升华f渗析g电解h加热分解i蒸馏j灼热氧化如欲分离或提纯下列各组混合物，请选择上述方法中最合适者，并将相应字母填入题后空格内：(1)从石油中分离出汽油和煤油等成分_；(2)除去淀粉溶液中的少量碘化钠_；(3)从油脂皂化反应后的混合液中分离出高级脂肪酸钠_；(4)除去粗铜中锌、银等金属_；(5)除去水中的na、so、cl等杂质_；(6)除去kno3晶体中混有的少量nacl_。即时训练5如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置，请根据装置回答问题：(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体选择装置_(填代表装置图的字母，下同)；除去自来水中的cl等杂质，选择装置_。(2)从碘水中分离出i2，选择装置_，该分离方法的名称为_。(3)装置a中的名称是_，进水的方向是_。(4)装置b在分液时为使液体顺利下滴，应进行的具体操作是_，分液时要注意及时_，分液后漏斗内剩余的液体从_入烧杯。一、物质的检验1气体的检验检验气体是根据气体的特性。一般从气体的颜色和气味；水溶液的酸碱性；助燃、可燃及燃烧现象和产物；遇空气的变化等方面进行检验。基本方法有：(1)观察法：对于特殊颜色的气体如cl2(黄绿色)、no2(红棕色)、i2蒸气(紫色)可据色辨之。(2)溶解法：根据溶于水现象不同区分。如no2和br2蒸气均为红棕色，但溶于水后no2形成无色溶液，br2形成橙色溶液。(3)褪色法：如so2和co2可用品红溶液区分。(4)氧化法：被空气氧化看颜色变化，如no的检验。(5)试纸法：如石蕊试纸、ki淀粉试纸等。常见气体检验方法氢气纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，混入空气后点燃有爆鸣声，生成物只有水氧气可使带火星的木条复燃氯气黄绿色，有刺激性气味，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝氯化氢无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蕊试纸变红；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟；将气体通入agno3溶液时有白色沉淀生成二氧化硫无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色，加热后又恢复红色；能使酸性高锰酸钾溶液褪色；能使溴水褪色氨气无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟二氧化氮红棕色、有刺激性气味的气体，通入水中生成无色的溶液并产生无色气体，水溶液显酸性，能使紫色石蕊溶液变红色一氧化氮无色气体，在空气中立即变成红棕色二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊；能使燃着的木条熄灭一氧化碳可燃烧，火焰呈淡蓝色，燃烧后只生成co2；能使灼热的cuo由黑色变成红色甲烷无色气体，可燃，淡蓝色火焰，生成水和co2；不能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色乙烯无色气体、可燃，燃烧时有明亮的火焰和黑烟，生成水和co2。能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色乙炔无色无臭气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和co2，能使酸性高锰酸钾溶液或溴水褪色2常见离子的检验离子使用的试剂检验方法及现象ag盐酸或可溶性氯化物，并加入稀硝酸产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解fe3加入kscn溶液溶液呈红色fe2加入kscn溶液，再加入新制氯水加入kscn溶液无明显现象，再加入新制氯水时溶液呈红色nh加naoh溶液并加热，用湿润的红色石蕊试纸检验有气体产生，此气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝色nak用焰色反应检验，火焰分别呈黄色、紫色(透过蓝色的钴玻璃)al3加入naoh溶液先出现白色絮状沉淀，后沉淀溶解clagno3溶液、稀硝酸加入agno3溶液，产生白色沉淀，该沉淀在稀硝酸中不溶解co3盐酸、澄清石灰水；cacl2溶液加入盐酸，产生无色无味的气体，该气体能使澄清石灰水变浑浊；若向原溶液中加入cacl2溶液，产生白色沉淀so4bacl2溶液、稀盐酸加入盐酸无明显现象，再加入bacl2溶液生成白色沉淀【例1】某无色溶液，由na、ag、ba2、al3、alo、mno、co、so中的若干种组成，取该溶液进行如下实验：a取适量溶液，加入过量盐酸，有气体生成，并得到溶液；b在a所得溶液中再加入过量碳酸氢铵溶液，有气体生成，同时析出白色沉淀甲；c在b所得溶液中加入过量ba(oh)2溶液，也有气体生成，并有白色沉淀乙析出。根据上述实验完成下列问题：(1)溶液中一定不存在的离子是_。(2)一定存在的离子是_。(3)判断沉淀乙成分的方法是_。二、物质的分离和提纯1物质分离、提纯的常用物理方法方法适用范围装置示意图举例过滤固体与液体分离过滤装置示意图粗盐提纯时，把粗盐溶于水，经过过滤，把不溶于水的固体杂质除去结晶、重结晶混合物中各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同硝酸钾溶解度随温度变化大，氯化钠溶解度随温度变化小，可用该法从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾升华混合物中某一成分在一定温度下可直接变为气体，再冷却成固体升华装置示意图粗碘中碘与钾、钠、钙、镁的碘化物混杂，利用碘易升华的特性，可将碘与杂质分离蒸发分离溶于溶剂中的溶质蒸发装置示意图从食盐水溶液中提取食盐晶体蒸馏、分馏利用沸点不同来分离互溶的液体混合物蒸馏装置示意图制取蒸馏水，除去水中杂质；除酒精中水(加生石灰)；乙醇和乙酸的分离(先加naoh蒸馏，后加浓硫酸蒸馏)；石油分馏分液两种互不相溶的液体的分离分液装置示意图除溴乙烷中乙醇(先水洗)；水、苯的分离；除乙酸乙酯中乙酸(加饱和na2co3洗)萃取利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来(图同分液)ccl4把溶于水里的br2萃取出来渗析用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来(提纯胶体)渗析装置除去淀粉胶体中的nacl；除去fe(oh)3胶体中的hcl特别提示：影响晶粒生成的条件(1)晶体颗粒的大小与结晶的条件有关：溶质的溶解度越小，溶液的浓度越高，溶剂的蒸发越快，溶液冷却得越快，析出的晶体颗粒越细，反之可得较大的晶体颗粒。(2)当溶液发生过饱和现象时，振荡容器、用玻璃棒搅动或轻轻摩擦器壁或投入几粒晶体(晶种)，都可促使晶体析出。2分离和提纯常用的化学方法(1)加热法：当混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去。如nacl中混有nh4cl，na2co3中混有nahco3等均可直接加热除去杂质。(2)沉淀法：在混合物中加入某种试剂，使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时，应注意后加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质。如加适量的bacl2溶液可除去nacl中混有的na2so4；再如nacl溶液中混有mgcl2、cacl2杂质，可先加入过量的naoh，使mg2转化为mg(oh)2沉淀而除去(同时引入了oh杂质)；然后加入过量的na2co3，使ca2转化为caco3沉淀而除去(同时引入了co杂质)；最后加入足量的盐酸，并加热除去oh及co(加热的目的是赶走溶液中存在的co2和hcl)，并调节溶液的ph至中性。(3)酸碱法：被提纯的物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱反应，用酸碱作除杂试剂。如用盐酸除去sio2中的caco3，用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。(4)氧化还原反应法：如果混合物中混有还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。如将适量的氯气通入混有fecl2的fecl3溶液中，以除去fecl2杂质；同样如果混合物中混有氧化性杂质，可加入适当的还原剂使其被还原为被提纯物质。如将过量的铁粉加入混有fecl3的fecl2溶液中，以除去fecl3杂质。(5)转化法：不能通过一次达到分离目的的，需要经过多次转化，将其转化成其他物质才能分离，然后再将转化的物质恢复为原物质。如分离fe3和al3时，可加入过量的naoh溶液，生成fe(oh)3和naalo2，过滤后，再加入盐酸重新生成fe3和al3。在转化的过程中尽量减少被分离物质的损失，而且转化物质要易恢复为原物质。(6)调节ph法：通过加入试剂来调节溶液的ph，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般是加入相应的难溶或微溶物来调节。如在cucl2溶液中含有fecl3杂质，由于fecl3的水解，溶液是酸性溶液，就可采用调节ph的方法将fe3沉淀出去，为此，可向溶液中加入cuo、cu(oh)2、cuco3或cu2(oh)2co3。(7)电解法：利用电解原理来分离提纯物质，如电解精炼铜，就是将粗铜作阳极，精铜作阴极，用含铜离子的溶液作电解液，在直流电的作用下，粗铜中比铜活泼的杂质金属失去电子，在阴极只有铜离子得到电子析出，从而提纯了铜。【例2】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是()。操作现象结论a滴加bacl2溶液生成白色沉淀原溶液中有b滴加氯水和ccl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有ic用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有na，无kd滴加稀naoh溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无nh拓展应用食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。(1)粗食盐常含有少量k、ca2、mg2、fe3、so等杂质离子，实验室提纯nacl的流程如下：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。欲除去溶液中的ca2、mg2、fe3、so离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为_(填化学式)，滤液中滴加盐酸调ph45的目的是_；选用75%乙醇洗涤除去nacl晶体表面附带的少量kcl，检验nacl是否洗净的方法是_。(2)用提纯的nacl配制480 ml 4.00 moll1 nacl溶液，需要称取的质量为_g，所用仪器除药匙、玻璃棒、烧杯外还有_(填仪器名称)。1欲分离下列混合物，所选主要仪器用品及操作错误的是()。选项混合物仪器用品操作a含有食盐的鸡蛋白溶液烧杯、半透膜渗析b苯酚和酒精的混合物烧杯、分液漏斗分液c苯和硝基苯的混合物蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管蒸馏dnaalo2溶液中通入过量co2的产物漏斗、滤纸过滤2(2012课标全国理综，7)下列叙述中正确的是()。a液溴易挥发，在存放液溴的试剂瓶中应加水封b能使润湿的淀粉ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2c某溶液加入ccl4，ccl4层显紫色，证明原溶液中存在id某溶液加入bacl2溶液，产生不溶于稀硝酸的白色沉淀，该溶液一定含有ag3除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是()。ahno3溶液(h2so4)，适量bacl2溶液，过滤bco2(so2)，酸性kmno4溶液、浓硫酸，洗气ckno3晶体(nacl)，蒸馏水，结晶dc2h5oh(ch3cooh)，加足量cao，蒸馏4下列说法正确的是()。a用铂丝蘸取某溶液于无色火焰上灼烧，火焰呈浅紫色，证明其中含kb在中和热的测定实验中，将氢氧化钠溶液迅速倒入盛有盐酸的量热计中，立即读出并记录溶液的起始温度，充分反应后再读出并记录反应体系的最高温度c在试管中将一定量的浓硝酸、浓硫酸和苯混合，用酒精灯直接加热几分钟，即可制得硝基苯d溶质的溶解度越大，溶液的浓度越高，溶剂的蒸发速度越快，溶液的冷却速度越快，析出的晶体就越细小5某钠盐溶液可能含有阴离子no，co，so，so，cl，br，i。为了鉴定这些离子，分别取少量溶液进行以下实验：测得混合溶液呈碱性；加盐酸后，生成无色无味的气体。该气体能使饱和石灰水变浑浊；加ccl4，滴加少量氯水，振荡后，ccl4层未变色；加bacl2溶液产生白色沉淀，分离，在沉淀中加入足量的盐酸，沉淀不能完全溶解；加hno3酸化后，再加过量的agno3溶液，溶液中析出白色沉淀。(1)分析上述5个实验，写出每一实验鉴定离子的结论与理由。实验_；实验_；实验_；实验_；实验_。(2)上述5个实验不能确定是否存在的离子是_。参考答案基础梳理整合一、1(1)所含元素(2)特征2(2)合理(3)正确3(1)明确naoh固体或naoh浓溶液nhohnh3h2o生成气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝naoh溶液或kscn溶液红褐色沉淀或溶液变为红色agno3溶液、稀硝酸agcl=agcl有白色沉淀生成，加入稀硝酸沉淀不溶解bacl2溶液、盐酸soba2=baso4加入盐酸无明显现象，再加入bacl2溶液生成白色沉淀盐酸、澄清石灰水co2h=co2h2oco2ca22oh=caco3h2o加入盐酸生成无色无味、使澄清石灰水变浑浊的气体即时训练1a即时训练2d二、1(1)纯净物(2)杂质2(1)杂质(2)被提纯物(3)杂质(4)被提纯物3(1)过量(2)除去加热过滤结晶或重结晶法蒸馏分液萃取即时训练3d即时训练4答案：(1)a(2)f(3)b(4)g(5)i(6)d即时训练5答案：(1)da(2)b萃取分液(3)冷凝管下口进，上口出(4)打开口部的塞子或使塞子上的小孔(或凹槽)对准漏斗口上的小孔关闭活塞，防止上层液体流下上口倒核心归纳突破【例1】答案：(1)ag、ba2、al3、mno(2)na、alo、co(3)加入盐酸，观察沉淀是否全部溶解【例2】b解析：a项，能与bacl2溶液生成白色沉淀不能确定原溶液中含有so，若原溶液中含有so或ag，也能与bacl2溶液反应生成白色沉淀，故a项错误；b项结论正确；c项，钾元素的焰色需通过蓝色钴玻璃观察，火焰呈黄色不能判断没有k，c项错误；d项，若溶液为稀溶液，铵根离子与氢氧根离子反应不能得到氨气，故d项错误。拓展应用 答案：(1)bacl2、naoh、na2co3中和溶液中过量的oh和co用干净铂丝取最后一次洗涤液在酒精灯上灼烧，透过蓝色钴玻璃，如不出现紫色火焰，则说明已洗净(2)117天平、500 ml容量瓶、胶头滴管解析：(1)因为除杂试剂必须过量，所以加入na2co3一定在bacl2之后，以除去过量的