【志鸿优化设计】2014届高考化学一轮复习 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

1 第第 2 2 讲讲 物质的检验 分离和提纯物质的检验 分离和提纯 考纲点击考纲点击 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 4 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 2 4 试剂 原理 现象 CO的检验 2 3 试剂 原理 现象 特别提示特别提示 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 即时训练即时训练 1 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 A K2SO3是否被氧化 BaCl2 2 B FeSO4是否被氧化 KSCN C KI 是否被氧化 淀粉溶液 D 氢氧化钠是否变质 BaCl2 即时训练即时训练 2 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Al3 Mg2 B 稀硝酸 AgNO3溶液Cl I C KSCN 溶液Fe2 Fe3 D 稀盐酸 BaCl2溶液 SO2 4 SO2 3 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 即时训练即时训练 3 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 即时训练即时训练 4 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 2 4 3 6 除去 KNO3晶体中混有的少量 NaCl 即时训练即时训练 5 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 4 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 4 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 Na K 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 Cl AgNO3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 2 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 SO4 2 BaCl2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 2 42 32 4 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 5 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 图同分液 CCl4把溶于水里的 Br2萃取出来 6 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 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 2 3 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 2 3 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 2 4 SO B 滴加氯水和 CCl4 振荡 静置下层溶液显紫色原溶液中有 I C 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 K D 滴加稀 NaOH 溶液 将湿润红色石试纸不变蓝原溶液中无 NH 4 7 蕊试纸置于试管口 拓展应用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 2 4 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 2 4 顺序依次为 填化学式 滤液中滴加盐酸调 pH 4 5 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 mol L 1 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 D NaAlO2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 Cl2 C 某溶液加入 CCl4 CCl4层显紫色 证明原溶液中存在 I D 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 Ag 3 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 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 K B 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 32 32 32 4 鉴定这些离子 分别取少量溶液进行以下实验 8 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 9 参考答案参考答案 基础梳理整合基础梳理整合 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 NH OH NH3 H2O 生成气体使湿 4 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 Ag Cl AgCl 有白色沉淀生成 加入稀硝酸沉淀不溶 解 BaCl2溶液 盐酸 SO Ba2 BaSO4 加入盐酸无明显现象 再加入 BaCl2溶 2 4 液生成白色沉淀 盐酸 澄清石灰水 CO 2H CO2 H2O CO2 Ca2 2OH CaCO3 H2O 2 3 加入盐酸生成无色无味 使澄清石灰水变浑浊的气体 即时训练即时训练 1 1 A 即时训练即时训练 2 2 D 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 即时训练即时训练 3 3 D 即时训练即时训练 4 4 答案 答案 1 A 2 F 3 B 4 G 5 I 6 D 即时训练 5 答案 答案 1 D A 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 核心归纳突破核心归纳突破 例 1 答案 答案 1 Ag Ba2 Al3 MnO 4 2 Na AlO CO 22 3 3 加入盐酸 观察沉淀是否全部溶解 例 2 B 解析 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 2 4 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 2 3 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 拓展应用拓展应用 答案 答案 1 BaCl2 NaOH Na2CO3 中和溶液中过量的 OH 和 CO 2 3 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 10 说明已洗净 2 117 天平 500 mL 容量瓶 胶头滴管 解析 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 Ba2 2 没有 480 mL 的容量瓶 所以应该配制 500 mL