第十三章第二节物质的检验、分离和提纯

考纲下载 1 能对常见的物质进行检验 2 能对常见的物质进行分离和提纯 考情上线 1 利用物理方法和化学方法对常见离子及物质进行检验和鉴别 2 物质分离提纯的方法和基本操作 3 设计物质分离提纯和检验的实验方案 一 物质的检验1 常见阳离子的检验 红 黄 紫 Al OH 3 溶解 蓝 白色 灰绿 红褐 红 红 红褐 蓝 2 常见阴离子的检验 红 蓝 黄 白 浅黄 黄 蓝 白 白 褪色 白 3 常见气体的检验 1 H2 先后通过灼热的CuO和CuSO4 黑色的CuO变 白色CuSO4粉末变 2 O2 带火星的木条 木条 3 CO 先后通过灼热的CuO和澄清石灰水 黑色的CuO变 澄清石灰水变 4 CO2 气体通入石灰水 石灰水变 红 蓝色 复燃 红 浑浊 浑浊 5 Cl2 湿润的淀粉KI试纸 变色 6 NH3 湿润的红色石蕊试纸 变色 7 SO2 通入品红溶液 品红溶液 再加热 又出现 蓝 蓝 褪色 红色 4 有机物的检验 1 碳碳双键 少量溴水或酸性KMnO4溶液 褪色 2 乙醇 将螺旋状铜丝加热至表面有黑色CuO生成 迅速插入待测溶液 反复多次 可见铜丝被还原成光亮的红色 并有刺激性气味产生 3 乙醛或葡萄糖 加入银氨溶液 水浴加热 产生 或加入新制Cu OH 2悬浊液加热至沸腾 有砖生成 银镜 红色沉淀 4 乙酸 使石蕊试液变红 或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有气泡生成 或加入新制Cu OH 2悬浊液溶解得蓝色溶液 5 乙酸乙酯 加入滴加酚酞的NaOH溶液加热 红色或 6 淀粉 滴加碘水 呈 7 蛋白质 灼烧 有的气味 或加入浓硝酸微热 出现 变浅 消失 蓝色 烧焦羽毛 黄色 二 物质的分离和提纯1 物质的分离 提纯的区别 1 分离 是把混合物中各组成成分 得到纯净的原状态的各物质 2 提纯 是把被提纯物质中的杂质 并分离出纯净的被提纯物 分离开 除去 2 物质分离提纯的常用物理方法 滤纸 漏斗内壁 滤纸边缘 漏斗口 液面 滤纸边缘 三层滤纸 烧杯内壁 小 较高 降温 过滤 搅拌 停止 余热 沸点 支管口 下 上 混溶 大 长导管 注意 分离或提纯一般应遵循不增 不减 易得 易分的 两不两易 原则 即不增加杂质 不减少所需物质 所选试剂便宜易得 欲得物质易于分离 判断下列说法是否正确1 2009 广东高考T24 A 除去CO2中混有的CO 用澄清石灰水洗气 2 2009 四川高考T7 A 向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液 有白色沉淀生成 该溶液中一定含有 3 2009 天津高考T3 A 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 4 2009 天津高考T3 B 某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 该气体水溶液一定显碱性 提示 1 2 3 4 1 鉴定是指对于一种物质的定性检验物质鉴定的一般步骤为 2 鉴别是指对两种或两种以上物质进行定性辨认物质鉴别的一般类型有 1 不用任何试剂的鉴别 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的几种物质 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 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 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 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 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 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的溶液作试剂 若被鉴别的溶液多数呈碱性时 可选用酸或水解呈 酸性的盐的溶液作试剂 常用溴水 新制氢氧化铜悬浊液 氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物 3 任选试剂鉴别多种物质此类题目不限所加试剂的种类 可用多种解法 题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案 其要求是操作步骤简单 试剂选用最少 现象最明显 1 鉴别的目的是为了以后的使用 不许在原瓶中操作 若在原瓶中操作 会造成试剂污染 所以要有 各取少许 字样 2 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 的字样 物质的鉴别有多种方法 下列能达到鉴别目的的是 用水鉴别苯 乙醇 溴苯 用相互滴加的方法鉴别Ca OH 2和NaHCO3溶液 点燃鉴别甲烷和乙烯A B C D 解析 苯 溴苯不溶于水 当二者与水混合时 苯在上层 溴苯在下层 乙醇和水互溶 能达到鉴别目的 Ca OH 2和NaHCO3相互滴加的反应方程式虽然不同 但现象都是生成白色沉淀 所以 达不到鉴别目的 甲烷燃烧产生淡蓝色火焰 乙烯燃烧产生明亮的火焰 并且伴有黑烟 能达到鉴别目的 答案 B 利用相互滴加的方法 可以鉴别哪些试剂 提示 Na2CO3溶液和盐酸 AlCl3溶液和NaOH溶液 NaAlO2溶液和盐酸 AgNO3溶液和氨水 1 下列各组物质的无色溶液 不用其他试剂即可鉴别的是 KOHNa2SO4AlCl3 NaHCO3Ba OH 2H2SO4 HClNaAlO2NaHSO4 Ca OH 2Na2CO3BaCl2A B C D 解析 中KOH和AlCl3利用相互滴加可以区分鉴别 中NaHCO3与Ba OH 2产生白色沉淀 与H2SO4反应产生气体 中无法区分HCl和NaHSO4 中无法鉴别Ca OH 2和BaCl2 二者都与Na2CO3产生白色沉淀 答案 A 1 加热法混合物中混有稳定性差的物质时 可直接加热 使热稳定性差的物质分解而分离出去 例如 食盐中混有氯化铵 氯化钾中含有氯酸钾 纯碱中混有小苏打等 2 沉淀法在混合物中加入某试剂 使其中一种以沉淀形式分离出去的方法 使用该种方法一定要注意不能引入新杂质 若使用多种试剂将溶液中不同离子逐一沉淀 这时应注意后加试剂能将先加试剂的过量部分除去 最后加的试剂不引入新杂质 例如 加适量BaCl2溶液除去NaCl中的Na2SO4 3 转化法不能通过一次反应达到分离的目的 而要经过转化为其他物质才能分离 然后再将转化物质恢复为原物质 注意转化过程中尽量减少被分离物的损失 4 酸碱法被提纯物不与酸反应 而杂质与酸可反应 用酸作除杂试剂 被提纯物不与碱反应 而杂质与碱易反应 用碱作除杂试剂 例如 用盐酸除去SiO2中的石灰石 用氢氧化钠除去铁粉中的铝粉 5 氧化还原法若混合物中含有还原性杂质 加入适当氧化剂使其氧化为被提纯物质 若混合物中含氧化性杂质 可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质 例如 FeCl2中含有FeCl3 加入铁粉 振荡过滤 即可除去FeCl3 FeCl3中含有FeCl2 滴入氯水 可将FeCl2转化成FeCl3而又不引入新的杂质 6 电解法利用电解原理来分离提纯物质 如电解法精炼铜 将粗铜作阳极 精铜作阴极 电解液为硫酸铜溶液 铜在阳极失电子 不活泼金属在阳极沉积 铜离子在阴极得电子 从而提纯了铜 7 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 如CaCl2溶液中含有FeCl3杂质 由于FeCl3的水解溶液是酸性溶液 可加入CaO或CaCO3等调节溶液的pH将Fe3 变成Fe OH 3沉淀而除去 分离提纯的基本原则 引入的试剂一般只跟杂质反应 后续试剂应能除去过量的前一试剂 不引入新杂质 尽可能将杂质转化为所需物质 杂质与试剂生成的物质易被分离 除去多种杂质时考虑加入试剂的合理顺序 2009 湖南长沙一中高三联考 为除去某物质中所含的杂质 所选用的试剂或操作方法正确的是 A B C D 物质分离或除杂时 往往通过发生化学反应使物质发生变化 包括状态变化 再通过物理方法分离 解析 中 加入稀盐酸后产生新的杂质KCl 除杂方法不正确 中 过量铁粉将CuSO4中的Cu完全置换出来 过滤后溶液中的溶质只有FeSO4 除杂方法正确 中 混合气体通过NaOH溶液时 CO2被NaOH溶液吸收 再通过浓硫酸吸收水分后可得到纯净的H2 除杂方法正确 中 CaCO3不溶于水 过滤后将Na2SO4溶液蒸发 结晶可得Na2SO4固体 除杂方法正确 答案 B 除杂时尽可能把杂质转化为要提纯的物质 若不能转化为提纯的物质 想法把杂质转化为沉淀或气体分离出去 2 2009 上海高考 下列实验装置不适用于物质分离的是 解析 A项可用于互不相溶液体的分离 B项可将容易升华的物质分离出来 C项可用于降温结晶 D项并非蒸馏分馏操作示意图 只有当温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处时才能用于沸点不同物质的分离 答案 D 离子的检验离子的检验是高考命题的热点 近几年高考的考查 常分散在综合试题中 考查方式是对未定体系进行检验 分离和鉴别 并且自行设计实验方案 或对现有方案进行评价 对学生的知识掌握程度和设计实验的能力 提出了更高的要求 某溶液中可能含有三种离子中的一种或两种 为探究其组成 某化学兴趣小组取出两份相同的样品溶液于试管中 向一份中加入过量的盐酸 产生无色气泡 向另一份中滴加过量的氯化钡溶液 产生白色沉淀 请设计合理实验 在该实验的基础上做进一步的实验 并得出正确的实验结论 仅限选择的仪器 用品和试剂 烧杯 试管 玻璃棒 胶头滴管 量筒 集气瓶 铁架台 漏斗 滤纸 酒精灯 1mol L硫酸 2mol L盐酸 2mol L硝酸 1mol L氯化钡 澄清石灰水 蒸馏水 完成下列探究过程 1 提出假设 假设1 溶液中只存在假设2 假设3 假设4 溶液中存在 2 基于假设4 设计出实验方案 将实验操作 预期的实验现象和结论填在下表中 提示 可不填满 也可增加步骤 解析 本题考查了离子的检验 加入过量盐酸 产生无色气泡 推出至少有一种 另一份加入过量的BaCl2 产生白色沉淀 推出至少有一种 因此溶液中可能只存在可能存在可能存在可能存在这几种情况均有可能 若溶液中存在则可进行如下实验来证明 答案 1 假设2 溶液中存在假设3 溶液中存在 2和3顺序不限 2 用胶头滴管取少量溶液加入试管中 再用滴管取过量的1mol L氯化钡溶液并滴加到试管中 充分反应后 静置 然后过滤 将沉淀和滤液分别装入另外的两个试管中有白色沉淀生成 推测可能含有中的一种或二者都存在 往装有沉淀的试管中加入过量的2mol L盐酸沉淀不溶解 说明原溶液中一定含有而无 往装有滤液的试管中加入2mol L盐酸出现无色气泡 说明原溶液中含有 随堂巩固 1 2010 宁波模拟 下列除杂方法中 正确的是 A 用灼烧法除去二氧化锰中混有的炭粉B 用点燃法除去CO2中混有的少量COC 将H2和O2混合气体通过炽热的CuO以除去氧气中的氢气D 除去O2中的水蒸气 可将混合气通过盛有浓硫酸的洗气瓶 解析 A项灼烧二氧化锰和炭粉的混合物时 炭粉转化成CO2而除去 B项用点燃法不可行 应该通过灼热的CuO除去CO C项将H2和O2混合气体通过炽热的CuO时将有水蒸气形成 D项干燥O2可以用浓硫酸 答案 AD 2 2009 浙江高考 下列说法正确的是 A 使用AgNO3溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐B 重结晶时 溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大C 乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离D 用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时 水洗后的酸式滴定管未用标准溶液润洗 则测定结果偏低 解析 A项 还需要用稀HNO3 看沉淀是否溶解 因为亚硝酸钠溶于水后显碱性 会产生AgOH白色沉淀干扰AgCl的检验 故错 B项 冷却速度慢 则易析出晶体 越慢晶体析出越大 正确 C项 乙醇和乙酸是互溶的 不分层 所以无法用分液法分离 故错 D项 未润洗酸式滴定管 相当于稀释了盐酸 所用标准盐酸体积增大 则计算出的NaOH浓度偏大 故错 答案 B 3 下列各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是 A 苯 酒精 硝基苯B 食盐 烧碱 硝酸铵C 蔗糖 硫酸铜粉末 碳酸钙粉末D 氧化铜 二氧化锰 活性炭 解析 本题可以从每项中各物质加入水后物理 化学变化及实验现象的异同着手 A中酒精溶于水 苯在水上层 硝基苯在下层 B中的烧碱溶于水放热 硝酸铵溶于水吸热 C中硫酸铜溶于水为蓝色 碳酸钙粉末不溶于水 D中都为黑色不溶于水的物质 答案 D 4 对某酸性溶液 可能含有 分别进行如下实验 加热时放出的气体可以使品红溶液褪色 加碱调至碱性后 加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝 加入氯水时 溶液略显黄色 再加入BaCl2溶液时 产生的白色沉淀不溶于稀硝酸对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 A Br B C H2SO3D 解析 通过 可以确定H2SO3 的存在 中由于加入了氯水 具有了氧化性 将Br 氧化成Br2 使溶液显黄色 也可以使H2SO3氧化成H2SO4 所以产生的不溶于稀硝酸的白色沉淀不一定是原即不能确定是否存在 答案 B 5 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和甘油 4 除去粗铜中锌 银等金属 5 除去水中的Na Cl 等杂质 6 除去KNO3晶体中混有的少量NaCl 解析 1 汽油和煤油的沸点不同 可用分馏法 2 淀粉溶液为胶体 不能透过半透膜 而NaI可透过半透膜 用渗析法 3 油脂皂化后应用盐析的方法使高级脂肪酸