高考化学 11.2 物质的检验、分离和提纯课件 .ppt

第二节物质的检验 分离和提纯 知识梳理 一 物质的检验1 常见阳离子的检验 fe3 fe2 al3 cu2 fe3 fe2 ag h na k 2 常见阴离子的检验 cl br i i oh 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 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 3 碱性气体的检验 nh3 白烟 变蓝 4 强氧化性气体的检验 复燃 变蓝 变红 变蓝 微点拨 1 能使品红溶液褪色的气体有 so2 cl2 o3等 其中so2只能使石蕊试液变红 而不能褪色 cl2 o3最终可使石蕊试液褪色 2 在中学化学中 氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体 3 不溶于水也不溶于硝酸的白色沉淀是agcl或baso4等 4 no气体的检验方法是向无色气体中通入空气 或o2 看气体是否变红棕色 二 物质的分离和提纯1 物质分离 提纯的区别 1 物质的分离 将混合物的各组分分离开来 获得几种纯净物的过程 2 物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程 又叫物质的净化或除杂 2 物质分离 提纯的常用方法 试根据所学的知识填写操作方法及相关内容 1 如图1 方法 装置的名称 适用范围 把不溶性 进行分离 注意事项 一贴 紧贴漏斗内壁 二低 滤纸上缘低于 液面低于滤纸边缘 三靠 烧杯紧靠 玻璃棒轻靠 处 漏斗下端紧靠 过滤 固体与液体 滤纸 漏斗边缘 玻璃棒 三层滤纸 烧杯内壁 2 如图2 方法 装置的名称 适用范围 溶解度随温度变化较小的物质 注意事项 玻璃棒的作用 当有大量晶体析出时 停止加热 利用余热蒸干而不能直接蒸干 结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程 对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质 采用 的方法 对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质 采用冷却热饱和溶液的方法 蒸发结晶 搅拌 防止液体局部过热而飞溅 蒸发溶剂 3 如图3 方法 装置的名称 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 注意事项 溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大 萃取剂与原溶剂不反应 不相溶 萃取剂与溶质不反应 分液 4 如图4 方法 装置的名称 适用范围 相差较大的液体混合物 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 冷凝管水流方向应为 逆流 5 如图5 方法 装置的名称 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分离的方法 蒸馏 沸点 升华 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 过滤 加热 naoh溶液 过滤 加热 稀盐酸 过滤 co2 cl2 fe 微点拨 1 分离氯化铵和氯化钠固体 单质碘和氯化钠固体时均可用加热的方法 但是变化的实质不同 前者是化学变化 后者是物理变化 2 在试剂选用时 要兼顾其他成分不受影响 不能引入新杂质 小题快练 1 思考辨析 1 2014 福建高考 只滴加氨水 可以鉴别nacl alcl3 mgcl2 na2so4四种溶液 分析 氨水与氯化镁 氯化铝反应均生成白色沉淀 与nacl na2so4均不反应 2 2014 福建高考 用可见光束照射以区别溶液和胶体 分析 丁达尔效应可以区分胶体和溶液 3 2014 广东高考 用重结晶法除去kno3中混有的nacl 分析 用重结晶法除去kno3中混有的nacl 其原理是硝酸钾的溶解度随温度上升而急剧增加 而温度升高对氯化钠溶解度影响很小 则可在较高温度下将混合物溶解蒸发 浓缩 冷却热饱和溶液可得纯硝酸钾 4 2014 大纲版全国卷 用agno3溶液可以鉴别kcl和ki 分析 agcl是白色沉淀 而agi是黄色沉淀 5 2013 福建高考 检验时 往试样中加入naoh溶液 微热 用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出的气体 分析 的检验方法 加入氢氧化钠溶液 加热 在试管口放湿润的红色石蕊试纸 如果变蓝色 那么原物质中有 2 教材研习 1 rj必修1 p10 下列仪器常用于物质分离的是 量筒 普通漏斗 滴定管 容量瓶 分液漏斗 蒸馏烧瓶a b c d 解析 选c 普通漏斗用于过滤 分液漏斗用于分液 蒸馏烧瓶用于蒸馏 或分馏 以分离沸点不同的液体混合物 2 rj必修1 p10 下列实验操作中正确的是 a 蒸发操作时 应使混合物中的水分完全蒸干后 才能停止加热b 蒸馏操作时 应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中c 分液操作时 分液漏斗中下层液体从下口放出 上层液体从上口倒出d 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 解析 选c 蒸发操作时 当在蒸发皿中出现较多固体时停止加热 蒸馏操作时 温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处 萃取操作时 有机萃取剂应与水互不相溶 其密度可大于水也可以小于水 3 rj必修1 p20 为提纯下列物质 括号内的物质为杂质 所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是 解析 选d a中加入溴水将nai转化为i2后 应用ccl4萃取 分液除去碘 a错误 b中加入的氢氧化钠在除去铁离子的同时会与反应 且引入了钠离子杂质 很难除去 b错误 c中少量杂质co难以燃烧 且易引入杂质o2 c错误 d中淀粉属于胶体 不能通过半透膜而留在袋中 kcl则可以通过半透膜被洗去 d正确 速记卡片 1 熟记常见物质分离操作中的注意事项 1 过滤中的 3要求 一贴二低三靠 2 蒸发中的 2注意 玻璃棒搅拌和不能蒸干 3 萃取分液中的 4步操作 加萃取剂 振荡放气 静置分层 分液 4 蒸馏中的 4注意 温度计水银球的位置 冷却水的进出方向 加沸石防暴沸 液体体积不超过烧瓶容积的 2 牢记分离 提纯应遵循的 四原则 和 三必须 1 四原则 一是不增 提纯过程中不增加新的杂质 二是不减 不减少欲被提纯的物质 三是易分离 被提纯物与杂质容易分离 四是易复原 被提纯物质易复原 2 三必须 一是除杂试剂必须过量 二是过量试剂必须除尽 因为过量试剂是引入的新杂质 三是除杂途径必须最佳 注意除多种杂质时的合理顺序 考点一物质的检验一 物质检验的常用方法根据物质性质 使被检验物质与加入的试剂作用 转变为某种已知物质 或产生某种特殊现象 从而确定该物质的存在 物理性质也是帮助检验的重要依据 常见的特殊现象有 1 生成气体 能够生成气体的离子很多 生成的气体的性质也常有相似之处 判断时要注意排除干扰离子 2 生成沉淀 许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色 特殊性质的沉淀 但同时也应注意排除干扰离子 3 显现特殊颜色 特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂 是鉴别物质的常见方法 如kscn检验fe3 淀粉检验i2等 二 物质检验的一般思路和程序 1 固态物质的检验 2 无色溶液的检验 3 气体的检验 三 物质鉴别物质鉴别的一般类型有 1 不用任何试剂的鉴别 1 先依据外观特征 鉴别出其中的一种或几种 然后再利用它们去鉴别其他物质 2 若均无明显外观特征 可考虑能否用加热或焰色反应区别开来 3 若以上两种方法都不能鉴别时 可考虑两两混合或相互滴加 记录混合后的反应现象 分析确定 4 若被鉴别物质为两种时 可考虑因试剂加入的顺序不同 现象不同而进行鉴别 5 若采用上述方法鉴别出一种物质后 可用它作试剂鉴别余下的其他物质 2 只用一种试剂鉴别多种物质 1 先分析被鉴别物质的水溶性 密度 溶液的酸碱性 确定能否选用水或指示剂进行鉴别 2 在鉴别多种酸 碱 盐的溶液时 可依据 相反原理 确定试剂进行鉴别 即被鉴别的溶液多数呈酸性时 可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂 若被鉴别的溶液多数呈碱性时 可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂 3 常用溴水 新制氢氧化铜悬浊液等作试剂鉴别多种有机物 角度一物质的检验 典题 2015 太原模拟 某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子 进行了下图所示的实验操作 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 a 原溶液中一定含有b 原溶液中一定含有c 原溶液中一定含有cl d 原溶液中一定含有fe3 解析 选b 原溶液中加入硝酸钡和盐酸 相当于加入硝酸 若含有也会被氧化成 不能确定是否含有 因为加入了盐酸 也不能确定是否含有cl 加入kscn变红色 可能含有fe3 也可能是fe2 被氧化而生成了fe3 加入naoh产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 一定含有 针对训练 2015 洛阳模拟 固体粉末x中可能含有feo fe2o3 mno2 k2so3 k2sio3 kalo2 mgcl2 k2co3 nano2中的若干种 为确定该固体粉末的成分 现取x进行连续实验 实验过程及产物如图所示 根据上述实验 以下说法正确的是 a 溶液甲中一定含有k2sio3 nano2b 无法判断溶液中是否有k2so3c 气体a和气体b一定为混合物d 原混合物中一定有fe2o3 解析 选a 有色气体a应为no2 可能含有co2 so2等气体 说明一定含有nano2 固体甲与浓盐酸反应生成有色气体b b应为cl2 则应含有mno2 沉淀a应为h2sio3 说明含有k2sio3 则一定不含有mgcl2 溶液b中加kscn溶液呈红色 说明含有fe3 则固体中可能含有feo fe2o3 fe2 可被氯气氧化生成fe3 由以上分析可知一定含有k2sio3 nano2 故a正确 因含有nano2 如含有k2so3 二者在酸性条件下发生氧化还原反应生成 加入氯化钡生成硫酸钡沉淀 加入足量稀盐酸后再加入bacl2溶液没有沉淀 则一定不含有k2so3 故b错误 有色气体a应为no2 可能含有co2气体 而浓盐酸易挥发 生成的氯气中一定含有hcl气体 气体a可能为纯净物 故c错误 溶液b中加kscn溶液呈红色 说明含有fe3 而固体中可能含有feo fe2 可被氯气氧化生成fe3 故d错误 加固训练 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 1mol l 1乙溶液中c h 0 1mol l 1 向丙溶液中滴入agno3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成 下列结论错误的是 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 解析 选d 能与其他三种溶液产生沉淀的只可能是ba oh 2 故甲为ba oh 2 根据 可知乙是h2so4 根据 可知丙的阴离子是cl 则丁的阴离子是 丙是mgcl2 丁是nh4hco3 角度二物质的鉴别 典题 2014 重庆高考 下列实验可实现鉴别目的的是 a 用koh溶液鉴别so3 g 和so2b 用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别br2 g 和no2c 用co2鉴别naalo2溶液和ch3coona溶液d 用bacl2溶液鉴别agno3溶液和k2so4溶液 解析 选c 氢氧化钾与二氧化硫和三氧化硫都能反应 而且都没有明显的实验现象 因此不能用氢氧化钾溶液鉴别 br2和no2都能将i 氧化为i2 因此不能用碘化钾淀粉试纸鉴别它们 二氧化碳与naalo2溶液反应生成al oh 3沉淀 与ch3coona不反应 agno3 k2so4与bacl2都能形成白色沉淀 即不能用bacl2溶液鉴别 针对训练 欲鉴别物质的量浓度都为0 1mol l 1的kcl nh4 2so4 nh3 h2o和h2so4四瓶无色溶液 下列实验方案最佳的是 a 用ph试纸鉴别b 分别闻气味和用ph试纸鉴别c 分别用bacl2和naoh溶液鉴别d 用ba oh 2溶液鉴别 解析 选a 选项a 用ph试纸测定 呈酸性的是 nh4 2so4和h2so4 且h2so4的ph更小 kcl溶液的ph等于7 nh3 h2o的ph大于7 故选项a方案最佳 加固训练 1 下列各组溶液中 用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是 a ba oh 2 kscn nacl mg no3 2 fecl3溶液 b nano3 nahco3 nh4 2so3 na2sio3 h2so4溶液 c nh4br k2co3 nai cacl2 agno3溶液 d nh4 3po4 nabr cuso4 alcl3 koh溶液 解析 选c a中可先利用fecl3鉴别出ba oh 2 产生红褐色fe oh 3沉淀 和kscn 溶液变为红色 然后再利用ba oh 2鉴别出mg no3 2 产生白色沉淀 最后一种为nacl 故能鉴别 b中可将h2so4分别加入四种溶液中 产生无色无味气体的为nahco3 产生白色沉淀的为na2sio3 产生刺激性气味气体的为 nh4 2so3 余下的为nano3 故能鉴别 c中用agno3溶液无法鉴别cacl2溶液和k2co3溶液 d中可将koh溶液分别逐滴加入四种溶液中 产生蓝色沉淀的为cuso4 先产生白色沉淀后又溶解的为alcl3 加热有刺激性气味气体产生的为 nh4 3po4 没有明显现象的是nabr溶液 故选c 2 2015 长春模拟 在某钠盐溶液中 除cl 之外可能还含有等物质的量的下列阴离子中的一种或多种 si i n 在此溶液中加入过量盐酸 产生气泡 溶液颜色变深 但仍澄清 并且原溶液中的阴离子种类减少了3种 试回答下列问题 1 原溶液中是否有si 硅酸钠溶液俗称 硅酸钠溶液与足量氯化铵溶液反应的离子方程式为 2 生成的气体中一定有 它具有的性质是 填字母序号 a 无色无味b 无色有刺激性气味c 属于大气污染物d 难溶于水e 能被naoh溶液吸收 3 溶液中减少的离子是 原因是 用离子方程式表示 解析 1 加入盐酸后 溶液仍澄清 说明原溶液中无si 硅酸钠水解显碱性 铵盐水解显酸性 二者混合 水解反应相互促进 生成氨气和硅酸 2 加入盐酸 溶液颜色变深 说明溶液中的i 被氧化为碘单质 形成了碘水 故溶液中一定有强氧化性的离子 结合题中所给离子知溶液中含有 在氧化还原反应过程中被还原为no 故生成的气体中一定含有no 该气体无色无味 难溶于水 是大气污染物之一 3 由 2 知 i 一定存在 但等物质的量的i 与反应后 有剩余 结合溶液中减少了3种离子 知存在 不存在 即减少的离子为 i 答案 1 没有水玻璃si 2 h2sio3 2nh3 2 noa c d 3 i 考点二物质的分离和提纯1 常用的物理方法 常用物理方法除蒸发结晶 冷却结晶 过滤 蒸馏 或分馏 萃取和分液外 还有如下方法 2 常见的化学方法 典题 2013 新课标全国卷 正丁醛是一种化工原料 某实验小组利用如下装置合成正丁醛 发生的反应如下 ch3ch2ch2ch2ohch3ch2ch2cho反应物和产物的相关数据列表如下 实验步骤如下 将6 0gna2cr2o7放入100ml烧杯中 加30ml水溶解 再缓慢加入5ml浓硫酸 将所得溶液小心转移至b中 在a中加入4 0g正丁醇和几粒沸石 加热 当有蒸气出现时 开始滴加b中溶液 滴加过程中保持反应温度为90 95 在e中收集90 以下的馏分 将馏出物倒入分液漏斗中 分去水层 有机层干燥后蒸馏 收集75 77 馏分 产量2 0g 回答下列问题 1 实验中 能否将na2cr2o7溶液加到浓硫酸中 说明理由 2 加入沸石的作用是 若加热后发现未加沸石 应采取的正确方法是 3 上述装置图中 b仪器的名称是 d仪器的名称是 4 分液漏斗使用前必须进行的操作是 填正确答案标号 a 润湿b 干燥c 检漏d 标定 5 将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时 水在 层 填 上 或 下 6 反应温度应保持在90 95 其原因是 7 本实验中 正丁醛的产率为 解析 1 将重铬酸钠溶液和浓硫酸混合时 相当于对浓硫酸进行稀释 若将重铬酸钠溶液加到浓硫酸中 水的密度比浓硫酸小 会引起液滴飞溅 造成危险 2 实验装置中沸石的作用是防止溶液暴沸 若加热后发现未加沸石 应该停止加热 等溶液冷却后再加入沸石 3 装置中b仪器叫分液漏斗 d仪器叫直形冷凝管 4 分液漏斗使用前必须进行的操作是检查是否漏液 5 由题意知正丁醛微溶于水 密度比水小 所以分液时水在下层 正丁醛在上层 6 反应时温度保持在90 95 既可以保证正丁醛变成蒸气及时分离出去 同时还可以避免正丁醛被继续氧化 7 若4 0g的正丁醇完全反应产生的正丁醛应为4 0 74 72 3 89g 则正丁醛的产率应为2 0 3 89 100 51 答案 1 不能 易迸溅 2 防止暴沸冷却后补加 3 分液漏斗直形冷凝管 4 c 5 下 6 既可保证正丁醛及时蒸出 又可尽量避免其被进一步氧化 7 51 针对训练 1 2015 邯郸模拟 从海带中提取碘的实验过程中 涉及下列操作 其中正确的是 解析 选c 将海带灼烧成灰应该在坩埚中进行 a错误 过滤时需用玻璃棒进行引流 b错误 在萃取中用到的仪器是分液漏斗 分液时下层液体从下口放出 c正确 蒸馏时温度计水银球的位置应该在蒸馏烧瓶的支管口处 d错误 2 2014 海南高考 下列除杂操作可行的是 a 通过浓硫酸除去hcl中的h2ob 通过灼热的cuo除去h2中的coc 通过灼热的镁粉除去n2中的o2d 通过水除去co中的co2 解析 选a 除去氯化氢中的水可以使用酸性干燥剂 如浓硫酸 五氧化二磷等 a操作可行 氢气与一氧化碳均与氧化铜发生氧化还原反应而消耗掉 b操作不可行 镁既能与氧气反应生成氧化镁又能与氮气反应生成氮化镁 c操作不可行 二氧化碳在水中溶解度不大 不能除去一氧化碳中的二氧化碳 可以通过碱石灰 d操作不可行 加固训练 1 2015 太原模拟 除去下列物质中所含的杂质选用的试剂正确的是 解析 选c a项二者均与naoh溶液反应 b项二者都能与na2co3溶液反应 应将混合气体通过饱和nahco3溶液洗气 c项铁粉能将fe3 还原为fe2 d项二者都能与ca oh 2溶液反应 2 下列除去杂质的方法正确的是 a 除去铝粉中的少量铁粉 加入足量的氢氧化钠溶液后 过滤 干燥b 用过量氨水除去fe3 溶液中的少量al3 c 除去al oh 3中的少量mg oh 2 加入足量naoh溶液 充分反应后 过滤 再向滤液中通入过量的co2后过滤d 除去kcl溶液中的少量mgcl2 加入适量naoh溶液 过滤 解析 选c a项中铁没除去 反而溶解消耗了al 故错误 因al oh 3不溶于氨水 在fe3 al3 混合液中加过量氨水时将生成fe oh 3和al oh 3两种沉淀 故b项错误 al oh 3可溶于强碱 mg oh 2不溶 故在al oh 3 mg oh 2混合物中加足量naoh溶液 al oh 3转化为naalo2 过滤 可除去mg oh 2 再向滤液中通入足量co2时发生反应naalo2 co2 2h2o al oh 3 nahco3 过滤可得al oh 3 故c项正确