高考化学一轮复习（夯实基础+考点串讲+方法提升+真题集训）第10章第2节 物质的分离、提纯、检验及气体的制备课件 鲁科版.ppt

第2节物质的分离 提纯 检验及气体的制备 考纲展示 1 能对常见的物质进行检验 分离和提纯 2 掌握常见气体的实验室制法 包括所用试剂 仪器 反应原理和收集方法 本节目录 考点串讲 深度剖析 真题集训 把脉高考 知能演练 高分跨栏 教材回顾 夯实双基 学科规律 方法提升 构建双基 判断下列说法的正误 1 2012 高考浙江卷8tb 在 火柴头中氯元素的检验 实验中 摘下几根未燃过的火柴头 将其浸于水中 稍后取少量溶液于试管中 滴加agno3溶液和稀硝酸后 即可判断氯元素的存在 2 2012 高考新课标全国卷7tb 能使湿润的淀粉 ki试纸变成蓝色的物质一定是cl2 体验高考 3 2012 高考天津卷4tb 利用下图所示装置除去乙醇中的苯酚 4 2012 高考天津卷4ta 利用下图所示装置 用ccl4提取溴水中的溴 答案 1 2 3 4 考点1物质的分离和提纯1 物质分离提纯的原则 八字 不增 不减 不变 易分 方针 2 物质提纯的方法归纳 杂吸收 杂转纯 杂变沉 化为气 试剂分 1 杂吸收 常用于气体的净化和干燥 可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质 选择适当的固体或液体作为吸收剂 如cl2中混有的hcl气体可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶 nh3中混有的水蒸气可通过装有碱石灰的干燥管等 2 杂转纯 利用化学反应 加入适当的试剂或采用某种条件 如加热 使物质中的杂质转化为提纯物 如no中混有的no2气体可通过盛有水的洗气瓶 na2co3固体中混有nahco3可将混合物加热 使nahco3全部转化为na2co3 fecl3溶液中混有的fecl2 可通入适量的cl2将fecl2氧化成fecl3 3 杂变沉 加入适当试剂使其与杂质反应生成沉淀过滤而除去 如除去k2so4溶液中少量的mgso4杂质 向混合液中加入过量koh溶液 过滤出mg oh 2沉淀后 向滤液中加入适量硫酸即可得纯净的k2so4溶液 特别提醒 1 固体与固体的混合物 1 杂质易分解 易升华时 用加热法 如碳酸钠中混有nahco3 2 一种易溶 一种难溶 用过滤法 如nacl中混有泥沙 3 二者均易溶 但其溶解度随温度的影响不同 用结晶法 如nacl中混有kno3 2 液体与液体的混合物 沸点相差较大时 用分馏法 如石油的分馏 互不相溶时 用分液法 如苯与水的混合物的分离 在溶剂中的溶解度不同时 用萃取法 如用ccl4萃取碘水中的碘 3 气体与气体的混合物 洗气吸收法 对胶体还有盐析 渗析等方法 即时应用1 2012 高考北京卷 下列实验中 所选装置不合理的是 a 分离na2co3溶液和ch3cooc2h5 选 b 用ccl4提取碘水中的碘 选 c 用fecl2溶液吸收cl2 选 d 粗盐提纯 选 和 解析 选a 解答本题主要从物质的性质 实验原理 仪器的选择是否正确等角度去分析 ch3cooc2h5与na2co3溶液互不相溶 故应选择分液法将其分离 因此选 a错 用ccl4提取碘水中的碘 应选择分液漏斗萃取分液 b正确 将cl2通过盛有fecl2溶液的洗气瓶 将cl2吸收 c正确 粗盐提纯应先将粗盐溶于蒸馏水中 然后过滤除掉泥沙等不溶物 再蒸发 浓缩最后得到nacl晶体 d正确 2 物质的分离提纯是中学化学的重要操作 请应用物质分离提纯知识 分离下列各组混合物 答案 3 除去下列常见物质中的杂质 完成表格 解析 利用主要物质和所含杂质的性质不同 结合除杂 八字 方针除杂 答案 灼热的铜网用固体转化气体 naoh溶液洗气 灼热的cuo用固体转化气体 饱和nahco3溶液洗气 饱和食盐水洗气 饱和nahco3溶液洗气 稀酸 如稀盐酸 过滤 naoh溶液过滤 稀h2so4过滤 co2加酸转化 hcl加酸转化 cl2加氧化剂转化 fe加还原剂转化 无加热升华 无加热分解 溴的四氯化碳溶液洗气 饱和na2co3溶液分液 新制cao蒸馏 4 为了除去某氯化钠固体样品中含有的少量硫酸钠 氯化钙杂质 设计了以下实验流程 请回答 1 在上述流程的空位中填写操作名称 2 试剂a是 试剂b是 a和b都要稍过量的原因分别是 3 试剂c是 为什么要调节滤液的ph 4 操作 得到的滤渣的成分是 5 最后得到的氯化钠与试样中的氯化钠质量是否相等 答案 1 溶解过滤 2 bacl2溶液na2co3溶液a除去na2so4杂质 b除去cacl2杂质和过量的a 3 稀盐酸节省试剂 避免污染环境 4 baso4 caco3 baco3 5 不相等 考点2物质的检验1 常见气体的检验 2 常见阳离子的检验 3 常见阴离子的检验 1 利用酸碱指示剂检验 2 利用盐酸和其他试剂检验 3 利用agno3 hno3酸化 溶液检验 4 利用某些特征反应检验i 滴入淀粉溶液和新制氯水 溶液变蓝色 特别提醒 鉴别检验常用方法 6 如图所示的试管内一层是水 另一层是有机物 下列操作肯定能确定哪一层是水层的为 取上层液体放在另一试管q中 向q中加水 若不分层则上层是水 向试管中加溴水 振荡静置后仍为无色的是水层 直接向试管中加水 高度增加的液体层是水层 向试管中加酒精 高度增加的液体层是有机层a b c d 解析 选a 若有机层为己烯或含碳碳双键 碳碳叁键的有机液体 加入溴水振荡后仍为无色 所以 错 酒精能溶于水 错 7 如图是对溶液中常见离子的探究过程及产生的现象 生成的气体能使石蕊变蓝色 向两次得到的白色沉淀中加入稀硝酸 沉淀不溶解 下列说法正确的是 双选 8 某研究性学习小组的同学通过对亚硫酸钠的组成元素的价态进行分析后认为亚硫酸钠溶液在存放过程中有可能变质 若已变质 则相应反应的化学方程式为 1 甲同学设计了如下两种方案来检验na2so3溶液是否发生变质 方案 取样 加入稀盐酸有气泡生成 认为亚硫酸钠溶液没有变质 方案 取样 加入氯化钡溶液有白色沉淀生成 认为亚硫酸钠溶液完全变质 乙同学认为上述两种方案均不合理 乙同学作出此判断的依据分别是方案 方案 2 乙同学设计用如图所示装置 夹持装置已略去 探究na2so3溶液是否发生变质 实验时他取60ml标签上注明为1 0mol l 1的na2so3溶液放入a中 通过测量生成so2质量的方法来判断其是否变质 d的作用是 该实验装置还存在一个明显的缺陷是 分液漏斗中应加入足量的 填字母序号 a 浓硝酸b 65 硫酸c 浓盐酸d 20 硫酸 改进缺陷后再进行实验 若实验前后测得c装置增重3 2g 则na2so3变质的百分率是 3 丙同学认为若只是确定na2so3是否变质 乙的方案太复杂了 他认为只需要试管 胶头滴管 盐酸及氯化钡溶液就可以达到目的 不考虑对环境的影响 请你发表自己的看法 若不同意 请说明理由 若同意 请写出主要操作 现象及结论 2 防止空气中的水蒸气及酸性气体进入到c中缺少一个驱赶残留二氧化硫气体的装置 或其他合理答案 b 16 7 3 同意丙的看法 取适量溶液于试管中 加入足量bacl2溶液后 再加入足量稀盐酸 若生成的白色沉淀全部溶解 则na2so3没有变质 若部分溶解 则na2so3部分变质 若完全不溶解 则na2so3全部变质 其他合理答案也对 考点3常见物质的制备一 气体的制备 净化 收集1 气体发生装置的选择选取发生装置的依据是制取气体所用试剂的状态和反应条件 加热与否 气体制取装置分为三类 如下图所示 1 固 固气 可选用图丙 可制取o2 nh3等 2 固 液 气 可选用图乙 图乙可制取h2 co2 no2等 3 固 或液 液气 可选用图甲 可制取cl2等气体 同时注意随用随开 随关随停的一些改装装置 2 气体的净化和干燥 1 气体的净化除杂试剂选择的依据 主体气体和杂质气体性质上的差异 如溶解性 酸碱性 氧化还原性 可燃性 除杂原则 不损失主体气体 不引入新的杂质气体 在密闭装置内进行 先除易除的气体 除杂装置 洗气瓶 干燥管 u形管 硬质玻璃管等 2 气体的干燥 干燥的原则干燥剂只能吸收气体中含有的水分而不能与气体发生反应 a 酸性干燥剂不能干燥碱性气体 b 碱性干燥剂不能干燥酸性气体 c 具有强氧化性的干燥剂不能干燥具有强还原性的气体 注 h2 co so2虽具有还原性 但可用浓硫酸干燥 常用的干燥装置及干燥剂的选用 3 收集方法 1 排气法 2 排液法 3 气囊集气法 4 尾气处理方法 1 对于极易溶于水的尾气 如nh3 hcl hbr等 可采用防倒吸装置 即在导气管的出气口处连接一倒置的漏斗与吸收剂液面接触 吸收 可选用图a b 2 对于溶解度不大的尾气 如cl2 co2等 可直接将出气管插入吸收剂液面中吸收 可选用图c d 3 对于有毒且易燃的气体 如co等 可在尾气出口处放置一点燃的酒精灯 使co燃烧转变为无毒的co2气体 可选用图e f 10 以下是几种常见的气体制取装置 不适用于相应化学反应的是 解析 选d 过氧化钠是粉末状固体 不能使用启普发生器简易装置 11 下列实验能达到预期目的的是 解析 选b a项 钠投入cuso4溶液中 首先与水反应生成naoh 然后生成cu oh 2沉淀 故错 b项正确 c项 将氯化铁溶液加热蒸发 会促进fe3 水解生成fe oh 3 得不到纯净的氯化铁晶体 故错 d项 铜与银插入稀h2so4中 不能形成自发的氧化还原反应 故不能构成原电池 所以无法判断cu与ag的活泼性 故错 12 下列装置可用于某种气体 或物质 的制备 干燥 性质的验证和尾气处理 加热及夹持 固定装置已略去 请回答下列问题 仪器可任选 必要时可重复使用 1 若圆底烧瓶中盛装锌片 分液漏斗中盛装稀硫酸 可验证h2的还原性并检验其氧化产物 当仪器连接顺序为a d b b c时 两次使用b装置 其中所盛的药品依次是cuo 证明氢气有还原性的现象是 检查好装置的气密性后 在加热b之前必须进行的操作是 2 若圆底烧瓶中盛装mno2 分液漏斗中盛装浓盐酸 b中装纯铁粉 则可选用上述装置制取纯净的fecl3 fecl3遇水蒸气产生白雾 按气流方向由左向右流动 选择适当的仪器与a相连进行实验 按装置的连接顺序完成下表 装置a中所发生反应的离子方程式为 实验过程中 a b两处均需要加热但不能同时加热 应该先加热a一段时间后再点燃b处的酒精灯 这样做的理由是 设计一种实验方案 验证实验结束后 b装置内的固体仍存在一定量的铁单质 答案 1 无水硫酸铜左侧的硬质玻璃管b中固体由黑色变成红色 或右侧的硬质玻璃管b中固体由白色变成蓝色 检验氢气是否纯净或装置中的空气是否排尽 2 其他答案合理即可 物质鉴别的三种类型突破策略1 只用一种试剂鉴别一组物质 这类题多数是根据被检物质的特性 选择一种试剂至少能与 n 1 种被检物质分别发生作用产生不同现象达到鉴别的目的 试剂的选择 可按照下列思路进行 1 用指示剂或ph试纸 若题中所给物质的溶液酸碱性不同 可选用石蕊试液 甲基橙试液或ph试纸来鉴别 如用一种试剂鉴别 hcl ba oh 2 nacl三种溶液 na2co3 na2so4 nh4cl三种溶液 同浓度的ch3coonh4 alcl3 nahco3 na2co3四种溶液 2 用酸 若几种物质含有不同阴离子 且部分阴离子跟h 作用会出现放出气体或生成沉淀等不同现象时 选hcl或h2so4 如鉴别 nacl na2co3 na2so3 na2sio3 na2s2o3五种溶液 可用h2so4溶液 agno3 nahco3 na2s na al oh 4 四种溶液 用稀盐酸 若被鉴别的物质中有金属 金属氧化物时 也考虑用酸 如鉴别铁粉 feo cuo mno2 木炭粉等五种固体 可用浓盐酸 需加热 把被鉴别的4种溶液编成a b c d 取a b c d四种溶液各少许 分别注入4支洁净的试管里 再分别滴入a 若b中产生无色气体 c中出现白色沉淀 d中无现象 则a为na2co3溶液 b为hcl溶液 c为ba no3 2溶液 d为na2so4溶液 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 7 误区警示 1 不能由 油状溶液 推断出e为h2so4 2 不能由沉淀的溶解性推测出其他物质 3 注意限制词 无色溶液对离子的排除 思路点拨 1 由题干提供的条件 寻找突破口 2 抓住特征反应和特殊现象推断一定是什么 一定不存在什么 可能是什么 二 在物质检验 鉴别中的特殊性和相似性1 特殊性 1 火焰颜色 苍白色 h2在cl2中燃烧 淡蓝色 ch4 h2在空气中燃烧 2 沉淀的颜色变化 fe2 遇碱液生成沉淀 其颜色转变 白色 灰绿色 红褐色 ag 遇碱液生成沉淀 其颜色转变 白色 灰黑色 3 雾 烟 在空气中出现白雾的 hcl hbr hi及hno3 在空气中出现白烟的 nh3与挥发性的酸反应 燃烧时出现白色烟雾的反应 红磷在cl2中燃烧 燃烧时出现有色烟的 炽热的铜丝插入cl2中产生棕黄色烟 炽热的铁丝插入cl2中产生红棕色烟 4 具有唯一性的现象 溶于水显碱性的气体 nh3 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 跟踪训练 解析 两两反应现象列表如下 无现象 白 产生白色沉淀 题组1物质的分离和提纯1 判断下列说法的正误 1 2012 高考天津卷4tc 利用右图所示装置从ki和i2的固体混合物中回收i2 2 2010 高考上海卷8td 利用饱和na2co3溶液能够除去二氧化碳中的氯化氢 3 2009 高考天津卷3td 在含fecl2杂质的fecl3溶液中通足量cl2后 充分加热 除去过量的cl2 即可得到较纯净的fecl3溶液 4 2009 高考浙江卷13tc 乙酸与乙醇的混合液可用分液漏斗进行分离 5 2009 高考江苏卷6td 用苯萃取溴水中的溴 分液时有机层从分液漏斗的下端放出 6 2009 高考天津卷3ta 将碘水倒入分液漏斗 加适量乙醇 振荡后静置 可将碘萃取到乙醇中 解析 1 从ki和i2的混合物中回收i2时 利用其升华的特性 但题给装置中未设计冷凝装置收集i2 2 co2也与na2co3溶液发生反应 即na2co3溶液可吸收co2 3 加热时 fecl3会水解 错 4 乙醇和乙酸是互溶的 不分层 所以无法用分液法分离 故错 5 苯的密度比水小 浮在水上面 故有机层应该从上口倒出 6 乙醇能溶于水 故乙醇不可以作为萃取剂 错 答案 1 6 均不正确 2 2012 高考江苏卷 用下列实验装置进行相应实验 能达到实验目的的是 a 用图1所示装置除去cl2中含有的少量hclb 用图2所示装置蒸干nh4cl饱和溶液制备nh4cl晶体c 用图3所示装置制取少量纯净的co2气体d 用图4所示装置分离ccl4萃取碘水后已分层的有机层和水层解析 选d a项中naoh溶液不仅能吸收hcl 而且也能吸收cl2 故a错 b项中nh4cl加热易分解 故b错 c项中纯碱为固体粉末且易溶于水 而所用装置仅适用于块状固体和液体反应制取气体 且纯碱和稀盐酸反应生成的co2气体中会混有少量hcl气体和水蒸气 无法得到纯净的co2气体 故c错 d项中ccl4作为萃取剂 密度比水大 有机层在下层 水层在上层 d正确 3 2010 高考上海卷 除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是 a hno3溶液 h2so4 适量bacl2溶液 过滤b co2 so2 酸性kmno4溶液 浓硫酸 洗气c kno3晶体 nacl 蒸馏水 结晶d c2h5oh ch3cooh 加足量cao 蒸馏 解析 选a 此题考查了物质的提纯知识 hno3溶液中混有h2so4时 加入氯化钡使得硝酸中又混入了hcl杂质 应加入硝酸钡溶液后过滤 a错误 so2有还原性 可被酸性高锰酸钾氧化为硫酸而除去 b正确 硝酸钾的溶解度随温度升高变大 但食盐的溶解度随温度变化较小 一般用结晶法分离 c正确 乙酸具有酸性能和氧化钙反应生成高沸点的物质 而乙醇沸点低 故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者 d正确 4 2009 高考广东卷 下列除去杂质的方法正确的是 a 除去co2中混有的co 用澄清石灰水洗气b 除去baco3固体中混有的baso4 加过量盐酸后 过滤 洗涤c 除去fecl2溶液中混有的fecl3 加入过量铁粉 过滤d 除去cu粉中混有的cuo 加适量稀硝酸后 过滤 洗涤解析 选c co2被石灰水吸收 放出的是co a项错 溶解的是baco3而不是baso4 b项错 cu粉也可与稀hno3反应 d项错 提供的试剂 饱和na2co3溶液 饱和k2co3溶