物质的分离和提纯学案(含试题)

学生教案物质的分离和提纯知识点：一、混合物的分离方法其它如：加酸（某液体）转化法：溶液中的杂质遇酸转化为溶液中的主要成分或气体，如加硝酸除去硝酸钾溶液中的碳酸钾；通过量CO2除去NaHCO3溶液中的Na2CO3 吸附法：混合物中的某种组分易被某种吸附剂吸附，如用木炭使蔗糖溶液脱去有机色素加氧化剂或还原剂转化法：溶液中的杂质易被氧化或还原为所需成分，如通氯气除去FeCl3溶液中的FeCl2,加铁除去FeCl2中的FeCl3二、常见物质除杂方法除杂题除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁。气体的除杂（净化）：气体除杂的原则： 不引入新的杂质 不减少被净化气体的量序号原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法1N2O2灼热的铜丝网用固体转化气体2CO2H2SCuSO4溶液洗气3COCO2NaOH溶液洗气4CO2CO灼热CuO用固体转化气体序号原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法13AI2O3Fe2O3NaOH(过量)，CO2 过滤14Fe2O3AI2O3NaOH溶液过滤15AI2O3SiO2盐酸氨水过滤16SiO2ZnO HCI溶液过滤， 17BaSO4BaCO3HCI或稀H2SO4过滤18NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸转化法19NaCI溶液NaHCO3HCI加酸转化法20FeCI3溶液FeCI2CI2加氧化剂转化法21FeCI3溶液CuCI2Fe 、CI2过滤22FeCI2溶液FeCI3Fe 加还原剂转化法23CuOFe(磁铁)吸附24Fe(OH)3胶体FeCI3蒸馏水渗析25CuS FeS稀盐酸过滤序号原物所含杂质除杂质试剂主要操作方法26I2晶体NaCI-加热升华27NaCI晶体NH4CL-加热分解28KNO3晶体NaCI蒸馏水重结晶.29乙烯SO2、H20碱石灰加固体转化法30乙烷C2H4 溴的四氯化碳溶液洗气31溴苯Br2 NaOH稀溶液分液32甲苯苯酚NaOH溶液分液33己醛乙酸饱和Na2CO3蒸馏34乙醇水（少量）新制CaO蒸馏35苯酚 苯NaOH溶液、CO2 分液 ：试剂除去的气体杂质有关方程式水易溶于水的气体，如：HCl、NH3/强碱溶液（NaOH）酸性气体，如：CO2、SO2CO2+2NaOH=Na2CO3+H2OSO2+2NaOH=Na2SO3+H2O灼热的铜网O22Cu+O2=2CuO注意的问题：（1）需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如：氯化氢气体，CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。（2）除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如：除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液，因为Ca（OH）2是微溶物，石灰水中Ca（OH）2浓度小，吸收CO2不易完全。（3）除杂装置与气体干燥相同。（4）有机物的实验往往副反应比较多，导致产物中的杂质也多，为了保证产物的纯净，必须注意对产物进行净化除杂。如“乙烯的制备实验”中乙烯中常含有CO2和SO2等杂质气体，可将这种混合气体通入到浓碱液中除去酸性气体；再如“溴苯的制备实验”和“硝基苯的制备实验”，产物溴苯和硝基苯中分别含有溴和NO2，因此， 产物可用浓碱液洗涤。 除杂方法：1.杂质转化法:欲除去苯中的苯酚，可加入氢氧化钠，使苯酚转化为酚钠，利用酚钠易溶于水，使之与苯分开。欲除去Na2CO3中的NaHCO3可用加热的方法。 2.吸收洗涤法:欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水，可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠的溶液后，再通过浓硫酸。 3.沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜，加入过量铁粉，待充分反应后，过滤除去不溶物，达到目的。 4.加热升华法:欲除去碘中的沙子，可用此法。 5.溶剂萃取法:欲除去水中含有的少量溴，可用此法。 6.溶液结晶法(结晶和重结晶):欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠，可利用二者的溶解度不同，降低溶液温度，使硝酸钠结晶析出，得到硝酸钠纯晶。 7.分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精，可采用多次蒸馏的方法。 8.分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离，可采用此法，如将苯和水分离。 9.渗析法:欲除去胶体中的离子，可采用此法。如除去氢氧化铁胶体中的氯离子。 10.综合法:欲除去某物质中的杂质，可采用以上各种方法或多种方法综合运用。 四、气体的净化、干燥（1）杂质产生原因：反应过程中有挥发性物质，如用盐酸制取的气体中一般有HCl；从溶液中冒出的气体中含有水气。副反应或杂质参加反就引起，如制乙烯时含SO2；乙炔中的H2S等。 （2）气体的净化剂的选择 选择气体吸收剂的依据：气体的性质和杂质的性质的差异。主要考虑的是吸收效果，而不是现象。选择一种与杂质反应快而且反应完全的除杂剂。 一般情况下：易溶于水的气体杂质可用水来吸收；酸性杂质可用碱性物质吸收；碱性杂质可用酸性物质吸收；水分可用干燥剂来吸收；能与杂质反应生成沉淀（或可溶物）的物质也可作为吸收剂。 选用吸收剂的原则：只能吸收气体中的杂质，而不能与被提纯的气体反应。不能引入新的杂质。在密闭装置中进行，要保持装置气体畅通。 （3）气体干燥剂的类型及选择 常用的气体干燥剂按酸碱性可分为三类： 酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷、硅胶。酸性干燥剂能够干燥显酸性或中性的气体，如CO2、SO2、NO2、HCI、H2、Cl2 、O2、CH4等气体。 碱性干燥剂，如生石灰、碱石灰、固体NaOH。碱性干燥剂可以用来干燥显碱性或中性的气体，如NH3、H2、O2、CH4等气体。 中性干燥剂，如无水氯化钙等，可以干燥中性、酸性气体，如O2、H2、CH4等。 在选用干燥剂时，显碱性的气体不能选用酸性干燥剂，显酸性的气体不能选用碱性干燥剂。有还原性的气体不能选用有氧化性的干燥剂。能与气体反应的物质不能选作干燥剂，如不能用CaCI2来干燥NH3（因生成 CaCl28NH3），不能用浓 H2SO4干燥 NH3、H2S、HBr、HI等。练习题一、选择题1、下列各选项中的杂质，欲用括号内物质除去,其中能达到目的的是 ( )A CO中混有少量CO2 (澄清石灰水) B CO2中混有少量氯化氢气体 (NaOH溶液)C O2中混有少量H2 (灼热氧化铜)D N2中混有少量O2 (白磷)2、提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为 ( )A加入过量碳酸钠溶液，过滤除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸3、下列操作中错误的是 ( )A除去乙酸乙酯中的少量乙酸：加入乙醇和浓硫酸使乙酸全部转化为乙酸乙酯B除去苯中的少量苯酚：加入NaOH溶液，振荡、静置分层后，除去水层C除去CO2中的少量S02：通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶D提取溶解在水中的少量碘：加入CCl4，振荡、静置分层后。取出有机层再分离4、某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2（SO4）3若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有：加适量珥H2SO4溶液 加金属Na 结晶 加过量Na0H溶液 加强热脱结晶水 过滤。正确的操作步骤是 ( )A B C D5、为实现中国2000年消除碘缺乏病的目标卫生部规定食盐必须加碘。其中的碘以碘酸钾(KIO3)形式存在。巳知在溶液中I03-可和I-发生反应：I03-+5I-+6H+=3I2+3H20根据此反应可用试纸和一些生活中常见的物质进行实验。证明在食盐中存在I03-；。可供选用的物质有：自来水蓝色石蕊试纸。碘化钾淀粉试纸淀粉，食糖食醋，白酒。进行上述实验时必须使用的物质是 ( )A B. C. D.6、下列各组溶液，不用其它试剂。就可以将它们区别开的是 ( )A盐酸 氢氧化钠 碳酸钠 硫酸钠B盐酸 硝酸铵 氢氯化钠 硝酸钠C氢氧化钠 硝酸镁 碳酸钠 硫酸氢钠D氯化钡 硫酸钠 氯化钙 硝酸钙7、只用胶头滴管和试管，不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为0.1molL-1，)是 ( )ACaCl2和Na2CO3, B稀H2SO4,和Na2CO3CBa(OH)2和NaHCO3 DNaA102和盐酸8、下列每组各有三对物质，它们都能用分液漏斗分离的是 ( )乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水 二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水甘油和水，乙醛和水，乙酸和乙醇 油酸和水，甲苯和水，乙烷和水A B C D9、为了除去C02中的02、S02、H20(g)等杂质，可用NaHC03饱和溶液浓硫酸加热的铜网，通过以上试剂顺序净化效果最好的是 ( )A B C D10下列物质中的杂质(括号内为杂质)不能用加热法直接除去的是 ( )AFe粉(硫粉) BNa2C03粉末(NaHC03) CNaCl(碘) DKMnO4(Mn02)11、 利用下述方法除去氮气中所含的杂质(HCl，H2，H2S)以得到干燥纯净氮气，在下列各步中应采用的正确顺序是 ( )通过装有变色硅胶的干燥管 通过氢氧化钠溶液 通过加热的氧化铜A B C D12、关于粗盐提纯的下列说法正确的是 ( ) A溶解粗盐时，应尽量使溶液稀些，防止食盐不全溶解B滤去不溶性杂质以后，将滤液移至坩埚内加热浓缩C当蒸发到剩有少量液体时，停止加热，利用余热将液体蒸干D将制得的晶体转移到新制过滤器中用大量水进行洗涤13、只用水就能鉴别的一组物质是 ( )A乙醛、乙二酸、硝基苯 B乙醇、乙醛、乙酸C苯、乙酸、四氯化碳 D苯酚、乙醇、甘油14、下列实验操作中错误的是 ( )A分液时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。B蒸馏时，温度计水银球靠近蒸馏烧瓶支管口。C滴定时，左手控制滴定管活塞，右手握持锥形瓶，边滴边振荡，眼睛注视滴定管中的液面。D称量时，称量物放在称量纸上，置于托盘天平的左盘，砝码放在称量纸上置于托盘天平的右盘中。15、常温下，下列各组物质不能用一种试剂通过化学反应区别的是 （ ）AMnO2 CuO FeO B(NH4)2SO4 K2SO4 NH4CICAgNO3 KNO3 Na2CO3 DNa2CO3 NaHCO3 K2CO316、为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂（括号内物质）不能达到目的的是 （ ）A.Na2SO3溶液（BaCI2） B.FeCI2溶液（KSCN）C.KI（淀粉溶液） D.HCHO溶液（石蕊试液）17、仅用一种试剂鉴别如下物质：苯、CCl4、Nal溶液、NaCl溶液、Na2SO3溶液，下列试剂中不能选用的是 （ ）A溴水 BFeCl3溶液 C酸性KMnO4 溶液 DAgNO3溶液18、 工业上制备纯净的氯化锌时，将含杂质的氧化锌溶于过量的盐酸，为了除去氯化铁杂质需调节溶液的PH值到4，应加入试剂 （ ）A氢氧化钠 B氨水 C氧化锌 D氯化锌 E碳酸锌二、实验题1、某学生用下图的装置通过实验除去N2中的02，CO2，H2S等气体杂质，制得干燥纯净的N2。请回答： (1)分别指出A、B、C、D，4个装置中应加入的试剂及所要除去的杂质：A ， B ，C ， D ，(2)A、B两装置里所用试剂有多种选择和组合，请再举一例，并简要说明其原理(能用化学方程式说明的要写化学方程式)：答案;（1）A.酸性KMnO4溶液，除H2S，C2H2 B.NaOH溶液，除CO2C.浓H2SO4，除水气D.铜网，除O2（2）A中可盛Br2水，C2H2+2Br2CHBr2-CHBr2H2S+Br2S+2HBrB中盛饱和Na2CO3溶液，Na2CO3+CO2+H2O2NaHCO32、实验室配制氯化钠溶液，但氯化钠晶体里混入了少量硫酸钠和碳酸氢铵，设计一组实验，配制不含杂质的氯化钠溶液。3、 海水是取之不尽的化工原料资源，从海水中可提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：试回答下列问题：粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42等杂质，精制时所用试剂为：A 盐酸；B BaCl2溶液；C NaOH溶液；D Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是 电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为 与电源负极线连的电极附近溶液pH （变大、不变、变小）。若1mol电子的电量为96500C，则用电流强度为100A的稳恒电流持续电解3分13秒，则在两极上共可收集到气体 mL（S.T.P）。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是 由MgCl26H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl26H2O晶体在 气氛中加热脱水，该气体的作用是 电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列 气体中冷却。A. H2 B.N2 C.CO2 D.O2 4、 实验室用纯净、干燥的氢气还原氧化铜，实验装置有下列A、B、C、D四部分组成，回答下列问题：根据上述实验要求，将各实验装置按从左到右的顺序用序号连接起来：（ ） （ ）（ ） （ ）指出A、B装置在实验中的作用：A B 实验完毕后，加热和通入氢气同时停止，等试管冷却后得到固体的质量与理论上所得铜的质量相比较，将会-（偏大、偏小或不变）课后作业1、下列有关实验原理或实验操作正确的是A.用水湿润的pH试纸测量某溶液的pHB.用量筒量取20 mL0.5000 molL1 H2SO4溶液于烧杯中，加水80mL，配制成0.1000 molL1H2SO4溶液C.实验室用图2所示装置制取少量氨气D.实验室用图3所示装置除去Cl2中的少量HCl2、下列有关实验原理、方法和结论都正确的是A.向饱和FeCl3溶液中滴加过量氨水，可制取Fe(OH)3胶体B.取少量溶液X，向其中加入适量新制氨水，再加几滴KSCN溶液，溶液变红，说明X溶液中一定含有Fe2C.室温下向苯和少量苯酚的混合溶液中加入适量NaOH溶液，振荡、静置后分液，可除去苯中少量苯酚D.已知I3I2I，向盛有KI3溶液的试管中加入适量CCl4，振荡静置后CCl4层显紫色，说明KI3在CCl4中的溶解度比在水中的大3、下列说法不正确的是A变色硅胶干燥剂含有CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能B“硝基苯制备”实验中，将温度计插入水浴，但水银球不能与烧杯底部和烧杯壁接触C“中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，必须干燥或润洗后方可使用D除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶4、下列有关实验操作、现象和解释或结论都正确的是选项实验操作现象解释或结论A过量的Fe粉中加入稀HNO3，充分反应后，滴入KSCN溶液溶液呈红色稀HNO3将Fe氧化为Fe3BAgl沉淀中滴入稀KCl溶液有白色沉淀出现AgCl比Agl更难溶CAl箔插入稀HNO3中无现象Al箔表面被HNO3氧化，形成致密的氧化膜D用玻璃棒蘸取浓氨水点到红色石蕊试纸上试纸变蓝色浓氨水呈碱性5、下列实验现象预测正确的是A、实验I：振荡后静置，上层溶液颜色保持不变 浓H2SO4 B、实验II：酸性KMnO4溶液中出现气泡，且颜色逐渐褪去C、实验III：微热稀HNO3片刻，溶液中有气泡产生，广口瓶内始终保持无色D、实验IV：继续煮沸溶液至红褐色，停止加热，当光束通过体系时可产生丁达尔效应6、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SO42B滴加氯水和CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有IC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，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝原溶液中无NH47、 在实验室进行下列实验， 括号内的实验用品都能用到的是A.硫酸铜晶体里结晶水含量的测定（坩埚、温度计、硫酸铜晶体）B.蛋白质的盐析（试管、醋酸铅溶液、鸡蛋白溶液）C.钠的焰色反应（铂丝、氯化钠溶液、稀盐酸）D.肥皂的制取（蒸发皿、玻璃棒、甘油）8、不能鉴别AgNO3、BaCl2、K2SO3和Mg(NO3)2四种溶液（不考虑他们间的相互反应）的试剂组是A. 盐酸、硫酸 B. 盐酸、氢氧化钠溶液C. 氨水、硫酸 D. 氨水、氢氧化钠溶液9、下列实验“操作和现象”与“结论”对应关系正确的是操作和现象结论A向装有Fe(NO3)2溶液的试管中加入稀H2SO4,在管口观察到红棕色气体HNO3分解生成了NO2B向淀粉溶液中加入稀H2SO4，加热几分钟，冷却后再加入新制Cu(OH)2浊液，加热，没有红色沉淀生成。淀粉没有水解成葡萄糖C向无水乙醇中加入浓H2SO4，加热至170产生的气体通入酸性KMnO4溶液，红色褪去 。使溶液褪色的气体是乙烯D向饱和Na2CO3中通入足量CO2 ，溶液变浑浊 析出了NaHCO310、草酸晶体(H2C2O42H2O) 100开始失水，101.5熔化，150左右分解产生H2O、CO和CO2。用加热草酸晶体的方法获取某些气体，应该选择的气体发生装置是（图中加热装置已略去）11、高氯酸铵（NH4ClO4）是复合火箭推进剂的重要成分，实验室可通过下列反应制取(1)若NH4Cl用氨气和浓盐酸代替，上述反应不需要外界供热就能进行，其原因是 。(2）反应得到的混合溶液中NH4ClO4和NaCl的质量分数分别为0.30和0.l5（相关物质的溶解度曲线见图9）。从混合溶液中获得较多NH4ClO4晶体的实验操作依次为（填操作名称） 、干燥。(3）样品中NH4ClO4的含量可用蒸馏法进行测定，蒸馏装置如图10所示（加热和仪器固定装置已略去），实验步骤如下：步骤1：按图10所示组装仪器，检查装置气密性。步骤2：准确称取样品a g（约0.5g）于蒸馏烧瓶中，加入约150mL水溶解。步骤3：准确量取40.00mL约0.1 molL1H2SO4 溶解于锥形瓶中。步骤4：经滴液漏斗向蒸馏瓶中加入20mL3 molL1NaOH 溶液。步骤5：加热蒸馏至蒸馏烧瓶中剩余约100mL溶液。步骤6：用新煮沸过的水冲洗冷凝装置23次，洗涤液并入锥形瓶中。步骤7：向锥形瓶中加入酸碱指示剂，用c molL1NaOH标准溶液滴定至终点，消耗NaOH标准溶液V1mL。步骤8.将实验步骤17重复2次。步骤3中，准确量取40.00mlH2SO4 溶液的玻璃仪器是 。步骤17中确保生成的氨被稀硫酸完全吸收的实验是 （填写步骤号）。为获得样品中NH4ClO4 的含量，还需补充的实验是 12、二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂，可由二苯基羟乙酮氧化制得，反应的化学方程式及装置图(部分装置省略)如下：2FeCl32FeCl22HCl在反应装置中，加入原料及溶剂，搅拌下加热回流。反应结束后加热煮沸，冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出，用70乙醇水溶液重结晶提纯。重结晶过程：加热溶解活性炭脱色趁热过滤冷却结晶抽滤洗涤干燥请回答下列问题：（1）写出装置图中玻璃仪器的名称：a_，b_。（2）趁热过滤后，滤液冷却结晶。一般情况下，下列哪些因素有利于得到较大的晶体：_。A缓慢冷却溶液 B溶液浓度较高C溶质溶解度较小D缓慢蒸发溶剂如果溶液中发生过饱和现象，可采用_等方法促