《走向高考》高三化学一轮复习 物质的分离课件 新人教版.ppt

1 熟知常见气体 离子 官能团的检验方法 并会常用的检验操作方法 2 掌握溶液的配制方法 3 能进行定量检验 掌握基本原理和操作 4 掌握物质分离提纯的原则及方法 增强观察 分析 表达能力 1 物质的分离是利用物质的特性 把混合物变为单一组分 其方法有物理分离提纯法和化学分离提纯法 能够根据物质性质的差异 会选择分离提纯的方法 不溶性固体与液体 用过滤的方法分离 可溶性固体与液体 用蒸发结晶的方法分离 密度不同彼此不相溶的液体 用分液的方法分离 沸点不同彼此相溶的液体 用分馏的方法分离 2 物质的检验的知识基础是常见气体 阳离子 阴离子 有机物的特征性质 在复习物质的检验时 要归纳总结常见气体 如h2 o2 cl2 so2 nh3 no2 co co2 阳离子 如h na k nh4 ba2 ag al3 fe2 fe3 阴离子 如oh cl br i so42 so32 co32 s2 有机物 如乙烯 乙醇 乙酸 淀粉 蛋白质等 的特征反应和检验方法 在此基础上培养灵活应用的能力和正确的解题方法 思路 一 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 二 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 操作叙述时要先说明现象再得出结论 答案 一 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 除去二 1 1 所含元素 2 特征2 2 合理 3 正确3 1 明确 3 实验 1 离子检验的常用方法有三种 下列离子检验的方法不合理的是 a nh4 气体法b i 沉淀法c fe3 显色法d ca2 气体法答案 d 2 2009 安徽师大附中模拟 下列除去杂质的方法中 正确的是 a 除去铜粉中混有的铁 加足量稀硝酸 过滤b 除去n2中少量的co 通过足量灼热的cuo粉末c 除去kcl溶液中的少量cacl2 加适量na2co3溶液 过滤d 除去co2中的少量的hcl 通过足量的饱和碳酸氢钠溶液 解析 a项 cu fe均与稀hno3发生反应 b项 co还原cuo生成co2混入n2中 c项 加入na2co3溶液会引入杂质离子na d项 hcl nahco3 nacl co2 h2o hcl被饱和nahco3溶液吸收 答案 d 3 2009 上海高考 有改动 下列实验装置不适用于物质分离的是 解析 1 a装置可用于分液 b装置可用来分离易升华物质与不升华物质 如分离i2与沙子 或分离sio2与nh4cl也可用此装置 c装置是渗析 d装置是反应装置 不能用来分离物质 答案 d 4 2010 重庆 下列实验装置 固定装置略去 和操作正确的是 解析 b项 naoh溶液应装在碱式滴定管中 c项 漏斗浸入过深且用水吸收即可 d项 温度计应放在小烧杯中 测液体的温度 答案 a 5 2009 南京模拟 下列实验设计能够达到目的的是 答案 b 6 2007 高考重庆理综卷 用过量的h2so4 naoh nh3 h2o nacl等溶液 按下图所示步骤分开五种离子 则溶液 是 a nacl naoh nh3 h2o h2so4b h2so4 naoh nh3 h2o naclc h2so4 nh3 h2o naoh nacld nacl nh3 h2o naoh h2so4解析 从题图所示步骤综合分析 可以看出第 步分离五种离子中的一种离子 只能是ag 与cl 结合生成agcl沉淀 第 步产生的沉淀和剩余的溶液分别分离出两种离子 应用nh3 h2o沉淀出fe3 和al3 然后用强碱naoh溶液将fe oh 3和al oh 3分离 第 步用so42 将ba2 和k 分离 故答案为d 答案 d 7 现在有失去标签的氯化钙 硝酸银 盐酸 碳酸钠四种无色溶液 为了测定四种溶液各是什么 将它们随意编号为a b c d后 按表进行实验 产生的现象如表所示 根据实验现象按要求回答 写出a b c d溶液中各溶质的化学式 a b c d 解析 分析四种物质及表中实验现象 b d 有气体放出 则b和d应分别为hcl na2co3中的一种 a b 没有现象发生 则a b为cacl2和hcl中的一种 故b为hcl a为cacl2 d为na2co3 c为agno3 答案 cacl2hclagno3na2co3 8 四只试剂瓶中分别盛装有nano3溶液 na2co3溶液 na2so4溶液和nacl溶液 就如何检验这四种溶液分别解答下列各题 1 在四支试管中分别取四种溶液各1ml 做下列实验 在四支试管中分别滴入 出现 现象 的是 离子方程式是 在剩余三支试管中分别滴入 出现 现象 的是 离子方程式是 在剩余两支试管中分别滴入 出现 现象 的是 离子方程式是 三次实验中都没有明显现象的是 2 若所用试剂不变 只改变加入试剂的顺序 再设计一个实验方案 写出实验流程图 答案 1 稀hno3气泡 或有气体产生 na2co3溶液co32 2h h2o co2 ba no3 2溶液白色沉淀na2so4溶液ba2 so42 baso4 agno3溶液白色沉淀nacl溶液ag cl agcl nano3溶液 2 1 常见的分离和提纯的方法比较 特别提醒混合物的分离与提纯 重在理解物质的性质 并根据性质考虑所采取的方法 一般应注意 先考虑是否能用物理方法分离与提纯 再考虑用化学方法分离与提纯 认真分析被提纯物质的性质 选择的试剂应只和杂质反应 而不与主要物质反应 不能改变被提纯物质的性质 若在除杂过程中 主要物质转化为其他物质 则应使其再次转化为原物质 含多种杂质的分离与提纯 还要注意所加入试剂的顺序与用量 并遵守不得引入新杂质的原则 2 常见混合物的分离和提纯方法总结 案例精析 例1 2008 山东高考改编题 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 so42 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 so42 离子 选出a所代表的试剂 按滴加顺序依次为 只填化学式 洗涤除去nacl晶体表面附带的少量kcl 选用的试剂为 2 用提纯的nacl配制500ml4 00mol l 1nacl溶液 所用仪器除药匙 玻璃棒外还有 填仪器名称 3 在上述粗盐提纯的过程中 蒸发和过滤两步操作都会用到玻璃棒 其作用有何不同 解析 1 为除去镁离子和三价铁离子可选用naoh溶液 也可以用碳酸钠与二者的水解相互促进反应 除去硫酸根选用氯化钡 过量的氯化钡要用碳酸钠来除去 因此顺序为naoh bacl2 na2co3 若不用氢氧化钠 则答案为bacl2 na2co3 除去nacl晶体表面附带的少量kcl 选用的试剂为75 的乙醇 因为乙醇溶解氯化钾后易挥发不残留其他物质 2 配制固定体积 固定浓度的氯化钠溶液需要一定质量的氯化钠固体 需用天平称量 用烧杯溶解固体 转移溶液 用500ml的容量瓶 胶头滴管定容 答案 1 naoh bacl2 na2co3 或bacl2 na2co3 75 乙醇 2 天平 烧杯 500ml容量瓶 胶头滴管 3 蒸发过程中 玻璃棒的作用主要是搅拌 使溶液受热均匀 防止溶液飞溅 过滤过程中玻璃棒的作用是引流 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 解析 除杂质的原则是加入的试剂只与杂质反应 不能引进新的杂质 并且要尽可能的将杂质转化为所需物质 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 2010 上海 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 a中hno3溶液中仍含有hcl 故a不正确 b项中酸性kmno4溶液只能氧化so2生成h2so4 可得到纯净的co2 c项根据kno3 nacl溶解度的差异利用重结晶除去nacl d项中乙酸与cao反应生成乙酸钙 乙酸钙的沸点远高于乙醇 采用蒸馏收集到纯净的乙醇 答案 a 1 常见离子的检验方法 1 常见阳离子的检验 注意事项naoh溶液可以同时鉴别出若干种阳离子 包括al3 fe3 fe2 cu2 nh4 mg2 等多种离子 在阳离子鉴别中 naoh溶液是一种应用较广的试剂 在包括以上各种离子在内的多种离子的鉴别中 若先使用naoh溶液 必要时可加热 一次检出几种离子 再用其他方法鉴别与naoh溶液不反应的离子 整个问题可以较快解决 2 常见阴离子的检验 注意事项 1 agno3溶液与稀硝酸和bacl2溶液与稀盐酸 或硝酸 这两组试剂 可以鉴别出若干种阴离子 是阴离子鉴别最常用的试剂组合 一般说来 若待检的若干种离子中有so42 因ag2so4微溶于水 当ag 和so42 浓度均较大时 可以析出不溶物 最好先用bacl2和盐酸这组试剂 检出包括so42 在内的一些离子 其他离子再用agno3溶液与稀硝酸等去鉴别 2 为了鉴定某盐中含so32 或co32 可以直接加酸 非氧化性酸 如盐酸 根据放出气体的气味及与石灰水作用的现象等 判定气体是co2或so2 进而确定物质中含co32 或so32 若加硝酸 因它的氧化性和so32 发生氧化还原反应有时会干扰检验 故最好使用盐酸 不用硝酸 3 灵活运用阴离子检验的知识 有时可以解决某些阳离子的鉴别问题 例如 在一定条件下 可考虑用卤素离子 如cl 检出ag 用so42 检出ba2 2 常见气体的检验 案例精析 例2 2008 全国卷 某钠盐溶液可能含有阴离子no3 co32 so32 so42 cl br i 为鉴定这些离子 分别取少量溶液进行以下实验 测得混合液呈碱性 加hcl后 生成无色无味气体 该气体能使饱和澄清石灰水变浑浊 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 在沉淀中加入足量盐酸 沉淀不能完全溶解 加hno3酸化后 再加过量agno3溶液 溶液中析出白色沉淀 1 分析上述5个实验 写出每一个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 解析 解答第 1 题应联系题干中的各个现象 逐一分析含有的离子和没有的离子 实验 混合液呈碱性 则可能存在co32 和so32 因为两者都水解 实验 放出无色无味气体 说明只有co32 而无so32 实验 加入氯水和ccl4振荡后 ccl4层未变色 说明没有br 和i 实验 生成的沉淀加入足量盐酸 沉淀不能完全溶解 说明含有so42 实验 可证明含有cl 解答第 2 题可根据 1 中结果推知唯一没有确定的离子是no3 答案 1 co32 和so32 可能存在 因为它们水解可使溶液呈碱性 co32 肯定存在 产生的气体是co2 so32 不存在 因为没有刺激性气味的气体产生 br i 不存在 因为没有溴和碘的颜色出现 so42 存在 因为baso4不溶于盐酸 cl 存在 因为其可与ag 形成白色沉淀 2 no3 点评 常见阴 阳离子的检验 除要熟练掌握各离子的检验方法外 还应注意各离子的相似性及相互干扰 以选择最佳方法和试剂 例如 同时检验溶液中的so42 和cl 时 应先加ba no3 2 注意不能用bacl2 和稀hno3将so42 检验出后 再加agno3溶液检验cl 的存在 2009 四川理综高考 下列有关物质检验的实验结论正确的是 解析 a项 ag 也能使盐酸酸化的氯化钡溶液产生白色沉淀 c项 氯气也能使品红溶液褪色 d项 能发生银镜反应的有醛类 甲酸 甲酸酯 葡萄糖等 答案 b 鉴别物质的一般题型和方法 1 不用任何试剂鉴别多种物质 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的几种物质 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 若以上两方法都不能鉴别时 可考虑两两混合法 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 可考虑因加入试剂的顺序不同 而产生不同的现象进行鉴别 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 溶液酸碱性 确定能否选用水或指示剂 如石蕊试液等 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 可选用碱或呈碱性的溶液作试剂 若被鉴别的溶液多数呈碱性时 可选用酸或呈酸性的溶液作试剂 3 常用溴水 新制氢氧化铜 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任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现 回答时要掌握以下要领 1 选取试剂要最佳 选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一 使之一目了然 2 不许原瓶操作 鉴别的目的是为了以后的使用 若原瓶操作 试剂被污染 要有 各取少许 字样 3 不许 指名道姓 结论的得出来自实验现象 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 加入某某物质 的字样 一般简答顺序为 各取少许 溶解 加入试剂 描述现象 得出结论 特别提醒鉴别物质时的关键是 要掌握元素及其化合物的性质 要明确物质之间发生化学反应的原理及产生的现象 4 有机物官能团的检验 1 用溴水作试剂 2 用kmno4 h 作试剂 4 用cu oh 2碱性悬浊液作试剂 注意 部分有机物也可用水来鉴别 如鉴别苯 ccl4和乙醇 案例精析 例3 a b c d e五瓶透明溶液 分别是hcl bacl2 nahso4 na2co3 agno3溶液中的一种 a与b反应有气体生成 b与c反应有沉淀生成 c与d反应有沉淀生成 d与e反应有沉淀生成 a与e反应有气体生成 在 和 的反应中生成的沉淀是同一种物质 请填空 1 在 和 的反应中 生成的沉淀物的化学式 分子式 是 2 a是 b是 c是 d是 e是 3 a与e反应的离子方程式是 解析 首先根据题给实验现象列出如下表格 其中 表示生成沉淀 表示生成气体 结合题给五种透明溶液的化学性质 从表格中可以看出 能和b e两种溶液反应生成气体的溶液a一定是na2co3溶液 b e分别为hcl和nahso4中的一种 由于b与c反应有沉淀生成 c与d反应有沉淀生成 且其沉淀是同一种物质 可知此沉淀必为agcl 所以b为盐酸 d为bacl2溶液 c为agno3溶液 e为nahso4溶液 答案 1 agcl 2 na2co3hclagno3bacl2nahso4 3 co32 2h co2 h2o 有五瓶失去标签的溶液 它们分别为 ba no3 2 kcl naoh cuso4 na2so4如果不用其他任何试剂 包括试纸 用最简便的方法将它们一一鉴别开来 则在下列的鉴别顺序中 最合理的是 a b c d 解析 本题中的物质只有cuso4溶液是有颜色的 因此 通过观察首先确定cuso4溶液 由于ba no3 2与cuso4能产生白色baso4沉淀 naoh与cuso4产生蓝色沉淀 kcl和na2so4与cuso4不反应 故可以确定出ba no3 2和naoh 最后利用ba no3 2与na2so4产生沉淀 与kcl不反应 可以确定kcl和na2so4 首先通过物理方法 观察颜色 呈蓝色的原溶液为cuso4溶液 然后再用cuso4溶液做试剂 可鉴别出naoh溶液和ba no3 2溶液 接下来再用ba no3 2溶液做试剂可鉴别出na2so4溶液 最后剩下的为kcl溶液 答案 ab 点评 这类试题找出其中的特殊物质是解这类题目的关键 本题中的cuso4有色 其他无色就是题目中的 特殊物质 另外物质混合顺序不同 现象不同的也可以作为鉴别的突破点 如 alcl3与naoh溶液 2009 上海单科高考 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 点燃鉴别甲烷和乙炔a b c d 解析 中苯不溶于水且密度小于水 乙醇与水互溶 溴苯不溶于水但密度比水大 故可用水鉴别 中相互滴加现象相同 无法鉴别 中点燃乙炔时有浓烈的黑烟和明亮的火焰 点燃甲烷无浓烈的黑烟 可鉴别 答案 b 点评 以水鉴别题 涉及物质的颜色 密度 溶解性 溶于水时的热效应及与水的化学反应等知识 发散面宽 覆盖面广且难度较大 例1 2007 宁夏理综 8 下列除去杂质的方法正确的是 除去乙烷中少量的乙烯 光照条件下通入cl2 分液分离 除去乙酸乙酯中少量的乙酸 用饱和碳酸氢钠溶液洗涤 分液 干燥 蒸馏 除去co2中少量的so2 气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶 除去乙醇中少量的乙酸 加足量生石灰 蒸馏 a b c d 解析 分析可知 通入cl2 与c2h6可以发生取代反应 饱和碳酸钠溶液可以吸收co2气体 答案 b 例2 某nano3固体中混有少量 nh4 2so4和nahco3杂质 试设计一个实验方案 既除去杂质 又配成nano3溶液 供选用的试剂有 稀盐酸 稀hno3 稀h2so4 naoh溶液 na2co3溶液 bacl2溶液 ba oh 2溶液 ba no3 2溶液供选择的实验操作有 a 加热b 过滤c 分液d 蒸发e 蒸馏f 结晶 实验方案 先将固体溶于蒸馏水配制成溶液 然后填表 只填入试剂或操作的序号 要求试剂不超过三种 空格按要求填写 可不填满 解析 nano3含有的杂质 nh4 2so4 nahco3 根据除杂的要求 可知so42 可用ba2 除去 nh4 可用oh 在加热条件下除去 为此可选择加入过量的ba oh 2 同时ba oh 2也可与nahco3反应从而将其转化为naoh和baco3沉淀 再加入过量的na2co3溶液除去过量的ba oh 2 然后经过过滤得到的滤液为naoh na2co3和nano3的混合液 向其中加入过量的hno3使naoh na2co3转化为nano3 最后加热使过量的hno3挥发而得到纯的nano3溶液 答案 现有a b c d e f六瓶无色溶液 它们分别是alcl3 bacl2 nahso4 k2co3 agno3 ba oh 2中的一种 某兴趣小组取上述六种部分溶液两两混合 实验现象如下 表示有气体生成 表示有难溶或微溶物生成 没有填写表示没有做实验 回答下列问题 1 a c e分别为 2 a与b溶液混合的离子反应方程式为 3 将0 1mol l 1f溶液与0 1mol l 1d溶液按下列表格中不同配比混合 按丙方式混合后溶液中c h c oh 填 大于 小于 或 等于 按乙方式混合时反应的离子方程式为 按甲方式混合后溶液的ph 答案 1 alcl3 bacl2 agno3 2 2al3 3co32 3h2o 2al oh 3 3co2 3 等于 ba2 oh so42 h h2o baso4 13 2010 四川省泸州市摸底 有5