2021高考化学一轮复习 专题10 第2讲 物质的分离、提纯、检验与鉴别学案 新人教版

第2讲 物质的分离、提纯、检验与鉴别考纲要求1掌握物质分离、提纯的原理和操作方法。2.掌握常见物质(离子)的检验方法。物质的分离和提纯知识梳理1.分离、提纯的区别2分离、提纯常用的物理方法(1)图装置名称：_适用范围：_(2)图装置名称：_适用范围：组分的溶解度受温度影响差距大的混合物分离注意事项(3)图装置名称：_(4)图装置名称：_适用范围：分离_相差较大的液体混合物注意事项(5)图装置名称：_适用范围：某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。3分离提纯常用的化学方法方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀cl、so、co及能形成沉淀的阳离子气化法将杂质离子转化为气体co、hco、so、hso、s2、nh杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性kmno4除去co2中的so2，用热的铜粉除去n2中的o2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去nacl中的nh4cl等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离如用过量的naoh溶液可除去fe2o3中的al2o3电解法利用电解原理除去杂质含杂质的金属作阳极、纯金属(m)作阴极，含m的盐溶液作电解质溶液回扣判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)用分液漏斗、烧杯分离br2和ccl4的混合物()(2)用萃取分液的方法除去酒精中的水()(3)升华、萃取、重结晶等操作和物质的溶解度无关()(4)分液操作中，待下层液体流出后，再将上层液体从分液漏斗的下口放出()(5)蒸发操作中，将蒸发皿放在三脚架上，并垫上石棉网加热()(6)过滤时为加快过滤，用玻璃棒搅拌悬浊液()(7)蒸发时可用玻璃棒搅拌()(8)提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法()(9)nacl的熔点高，除去碘中的nacl应采用加热升华的方法()重点提醒提纯的“四个原则”及“四个必须”(1)“四个原则”：一是不增加新的杂质；二是不减少被提纯物质；三是被提纯物质与杂质易分离；四是被提纯物质易复原。(2)“四个必须”：一是除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须除尽；三是除杂途径必须最佳；四是除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。对点速练练点一仪器、试剂、方法的选择1利用实验器材(规格和数量不限)能完成相应实验的一项是()选项实验器材(省略夹持装置)相应实验a烧杯、玻璃棒、蒸发皿cuso4溶液的浓缩结晶b烧杯、玻璃棒、胶头滴管、滤纸用盐酸除去baso4中少量的baco3c烧杯、玻璃棒、胶头滴管、容量瓶用固体nacl配制0.5 moll1的溶液d烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗用溴水和ccl4除去nabr溶液中少量的nai2.下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理a除去kcl中的mno2蒸发结晶溶解度不同b除去碘中的nacl加热、升华nacl的熔点高，碘易升华c分离kno3和nacl重结晶kno3的溶解度大于nacld分离食用油和汽油分液食用油和汽油的密度不同练点二分离提纯装置的判断3从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。下列图示对应的装置合理、操作规范的是()4下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是()a利用图1装置可从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体b利用图2装置可分离石油，得到汽油、煤油和柴油等各种馏分c利用图3装置可分离ch3ch2oh和ch3cooc2h5混合液d利用图4装置可进行酸碱中和滴定练点三流程分析中的分离提纯5如图所示为从固体混合物中分离x的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是()a可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵b方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发c方案2中加入的试剂一定能够与除x外的物质发生化学反应d方案2中加入naoh溶液可以分离出sio2和fe2o3混合物中的fe2o36青蒿素是烃的含氧衍生物，为无色针状晶体，易溶于丙酮、氯仿和苯中，在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解，在水中几乎不溶，熔点为156157 ，热稳定性差，青蒿素是高效的抗疟药。已知：乙醚沸点为35 ，从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础的，主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示：(1)对青蒿进行干燥破碎的目的是_。(2)操作需要的玻璃仪器主要有烧杯、_，操作的名称是_。(3)操作的主要过程可能是_(填字母)。a加水溶解，蒸发浓缩、冷却结晶b加95%的乙醇，浓缩、结晶、过滤c加入乙醚进行萃取分液7工业品mncl2溶液中含有杂质，利用锰粉、草酸、硫酸锰分别依次除去pb2、ca2、mg2制得纯净的mncl2。工艺流程如下：已知：草酸为二元弱酸，其钠盐、钾盐易溶于水，钙盐难溶于水。硫酸镁晶体、硫酸锰的溶解度曲线如右图：回答下列问题：(1)过滤所需的玻璃仪器主要有_，加热搅拌的作用是_。(2)弃渣、的主要成分分别为_、_、_。反应的离子方程式为_。(3)反应的离子方程式为_。(4)加热搅拌、静置过滤时，所选择的温度的范围是_。a020 b2040 c4060 d8090 (5)加入氯化钡溶液主要是为了除去_，检验该离子是否除尽的方法为_。(6)已知mncl2溶液呈弱酸性，操作x为_(填字母)。a蒸发结晶 b降温结晶c萃取分液 d蒸馏物质的检验与鉴别1.常见离子的检验方法离子试剂现象注意沉淀法cl、br、iagno3溶液和稀hno3so稀盐酸和bacl2溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化fe2naoh溶液_沉淀_沉淀_沉淀fe3naoh溶液红褐色沉淀al3naoh溶液白色沉淀溶解不一定是al3气体法nh浓naoh溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有_气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸_要加热co稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊so、hso、hco有干扰so稀h2so4和品红溶液产生有刺激性气味的气体，且气体能使品红溶液_显色法i氯水(少量)，ccl4下层为紫色fe2kscn溶液和氯水先是无变化，滴加氯水后变血红色先加kscn溶液，无变化，再加氯水fe3kscn溶液_色苯酚溶液紫色na、kpt(fe)丝和稀盐酸火焰分别呈色、_色k要透过蓝色钴玻璃片观察焰色2.常见气体的检验(1)可燃性气体的检验(2)酸性气体的检验(3)碱性气体(nh3)的检验(4)强氧化性气体的检验(5)no的检验无色气体，打开瓶口与空气接触后气体立即变为红棕色。回扣判断(正确的打“”，错误的打“”)(1)向某溶液中加入bacl2溶液，有白色沉淀生成，再加入稀盐酸，沉淀不消失，则溶液一定存在so()(2)向某溶液中加入ba(no3)2溶液，产生不溶于稀hno3的白色沉淀，则溶液中一定存在so()(3)向某溶液中加入ca(oh)2溶液，有白色沉淀生成，则溶液中一定存在co()(4)将某气体通入fecl2溶液中，溶液由浅绿色变为黄色，则此气体中一定含有cl2()(5)将某气体通入灼热的cuo粉末，粉末由黑变红，则此气体中一定含有h2()(6)将某气体与湿润的红色石蕊试纸接触，试纸变蓝色，则该气体中一定含有nh3()(7)能使品红溶液褪色的气体一定是so2()(8)将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯()(9)某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，该气体一定是氯气()(10)某气体在空气中可产生白雾，且能使湿润的蓝色试纸变红，则该气体一定是hcl()重点提醒离子检验的实验流程离子检验一般是根据离子的特征(物理性质或化学性质)，通过实验及实验现象确定离子的种类，在实验时要注意排除干扰离子，如检验so2时，要先用盐酸排除ag引起的干扰，且选用的钡试剂是bacl2而不是ba(no3)2 溶液，以免酸性条件下no将溶液中的so2氧化成so2而造成新的干扰。其一般检验流程为：对点速练练点一物质检验与推断1科学家通过探寻矿物x推测外星球上是否曾经存在水。某兴趣小组为分析矿物x中的常见离子，将其溶于稀硝酸，并用所得溶液进行实验，下列依据实验现象得出的结论不正确的是 ()a用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应，火焰呈紫色，说明矿物x中含kb取少量溶液，向其中滴加naoh溶液，加热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝，说明矿物x中含nhc取少量溶液，向其中滴加kscn溶液，溶液变为红色，说明矿物x中至少含fe3和fe2中的一种d取少量溶液，向其中滴加盐酸酸化的bacl2溶液，有白色沉淀产生，说明矿物x中含so2雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子：na、nh、mg2、al3、so、no、cl。某同学收集了该地区的雾霾，经必要的预处理后得试样溶液，设计并完成了如下的实验：已知：3no8al5oh2h2o3nh38alo根据以上的实验操作与现象，该同学得出的结论不正确的是()a试样中肯定存在nh ，mg2、so和nob试样中一定不含al3c试样中可能存在na、cld该雾霾中可能存在nano3、nh4cl和mgso4练点二物质的鉴别与鉴定3下列实验可实现鉴别目的的是()a用bacl2溶液鉴别so3(g)和so2b用ca(oh)2溶液鉴别na2co3溶液和nahco3溶液c用co2鉴别naalo2溶液和na2sio3溶液d用酚酞鉴别盐酸和氯化钠溶液4下列有关离子检验的叙述正确的是()选项操作及现象结论a取少量溶液于试管中，滴加bacl2溶液，有白色沉淀生成，加稀硝酸沉淀不溶解溶液中含有ag或sob取少量溶液于试管中，滴加新制氯水，溶液由无色变为黄色溶液中含有brc取少量溶液于试管中，滴加浓氢氧化钠溶液，微热，试管口的红色石蕊试纸变蓝溶液中含有nhd取少量溶液于试管中，滴加新制氯水后再滴加kscn溶液，溶液变红色原溶液中含有fe21.2019全国卷，9实验室制备溴苯的反应装置如下图所示，关于实验操作或叙述错误的是()a向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开kb实验中装置b中的液体逐渐变为浅红色c装置c中碳酸钠溶液的作用是吸收溴化氢d反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶，得到溴苯22019全国卷，28咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇，熔点234.5 ，100 以上开始升华)，有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约1%5%、单宁酸(ka约为106，易溶于水及乙醇)约3%10%，还含有色素、纤维素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发，蒸汽沿蒸汽导管2上升至球形冷凝管，冷凝后滴入滤纸套筒1中，与茶叶末接触，进行萃取。萃取液液面达到虹吸管3顶端时，经虹吸管3返回烧瓶，从而实现对茶叶末的连续萃取。回答下列问题：(1)实验时需将茶叶研细，放入滤纸套筒1中，研细的目的是_。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂，加热前还要加几粒_。(2)提取过程不可选用明火直接加热，原因是_。与常规的萃取相比，采用索氏提取器的优点是_。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比，乙醇作为萃取剂的优点是_。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外，还有_(填标号)。a直形冷凝管 b球形冷凝管c接收瓶 d烧杯(4)浓缩液加生石灰的作用是中和_和吸收_。(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热，咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结，该分离提纯方法的名称是_。32018江苏卷下列有关从海带中提取碘的实验原理和装置能达到实验目的的是()a.用装置甲灼烧碎海带b用装置乙过滤海带灰的浸泡液c用装置丙制备用于氧化浸泡液中i的cl2d用装置丁吸收氧化浸泡液中i后的cl2尾气42017全国卷本草衍义中对精制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳，尖长者为胜，平短者次之。”文中涉及的操作方法是()a蒸馏b升华c干馏 d萃取52016全国卷某白色粉末由两种物质组成，为鉴别其成分进行如下实验：取少量样品加入足量水仍有部分固体未溶解；再加入足量稀盐酸，有气泡产生，固体全部溶解；取少量样品加入足量稀硫酸有气泡产生，振荡后仍有固体存在。该白色粉末可能为()anahco3、al(oh)3 bagcl、nahco3cna2so3、baco3 dna2co3、cuso4第2讲物质的分离、提纯、检验与鉴别基础精讲练考点一1知识梳理1纯净物纯净物2(1)过滤固液分离漏斗内壁漏斗口三层滤纸处(2)蒸发结晶液体局部过热而飞溅(3)分液互不相溶的液体大(4)蒸馏沸点支管口进出(5)升华回扣判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)2对点速练1解析：a项，缺少酒精灯、铁架台(或三角架)，不能完成cuso4溶液的浓缩结晶，错误；b项，缺少漏斗、铁架台等实验器材，不能完成过滤操作，错误；c项，缺少称量仪器天平，不能称量nacl固体，无法配制0.5 moll1的nacl溶液，错误；d项，br22i=2bri2，然后用ccl4萃取i2，利用烧杯、玻璃棒、胶头滴管、分液漏斗完成分液操作，正确。答案：d2解析：除去kcl中的mno2应采用过滤的方法；b项，碘易升华，加热可分离；c项，利用重结晶方法分离kno3和nacl是利用kno3的溶解度受温度的影响大于nacl；d项，食用油和汽油互溶，但沸点不同应用蒸馏的方法分离。答案：b3解析：a项，在坩埚中灼烧，错误；b项，过滤时应该用玻璃棒引流，错误；c项，由于碘的ccl4溶液的密度比水大，而且与水互不相溶，所以分离互不相溶的两层液体应该用分液的方法，正确；d项，蒸馏时温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口附近，不能伸入到液面以下，错误。答案：c4解析：加热fecl3溶液，促进盐类水解，直接蒸干得到的是fe(oh)3，a项错误；石油分馏时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，b项错误；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液法分离，c项错误。答案：d5解析：加热法分离提纯固体混合物应满足的条件：一种物质受热易挥发或分解，另一物质受热不挥发或难分解。加试剂法分离(过滤)提纯固体混合物应满足的条件：所加试剂能达到让一种物质形成溶液，而另一物质形成难溶物的状态。a项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；b项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，错误；c项方案2中加入的试剂可能不与除x外的物质发生化学反应，如加水进行溶解分离，错误；d项中sio2与naoh溶液反应生成na2sio3溶解而分离，正确。答案：d6答案：(1)增大青蒿与乙醚的接触面积，提高青蒿素的浸出率(2)漏斗、玻璃棒蒸馏(3)b7解析：(1)过滤所需的玻璃仪器主要有漏斗、烧杯、玻璃棒，加热搅拌的作用是加快反应速率。(2)根据题意，结合流程图知，反应为除pb2，则弃渣为铅及少量锰粉；反应除镁离子，则弃渣为硫酸镁晶体；反应为除去引入的硫酸根离子，则弃渣为硫酸钡。(3)草酸与ca2反应生成草酸钙沉淀，注意草酸为弱酸，不能拆写成离子。(4)根据硫酸锰与硫酸镁晶体的溶解度曲线，可知在8090 的范围内二者溶解度差别最大，且硫酸镁晶体的溶解度最小。(6)mncl2溶液呈弱酸性，是因为mn2水解，不能用蒸发结晶的方法，而用蒸发浓缩、冷却结晶(即降温结晶)的方法。答案：(1)漏斗、烧杯、玻璃棒加快反应速率(2)铅及少量锰粉mgso47h2o硫酸钡(或baso4)mnpb2=mn2pb(3)h2c2o4ca2=cac2o42h(4)d(5)so2取少量上层澄清溶液于试管中，滴加bacl2溶液，如无沉淀出现则说明so2已除尽，反之则没有除尽(6)b考点二1知识梳理1白色灰绿色红褐色刺激性变蓝褪色血红紫黄紫2(2)变浑浊继续通入浑浊的石灰水再变澄清褪去恢复到原来颜色白烟红(3)白烟蓝(4)复燃黄绿色刺激性蓝红棕色刺激性回扣判断答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)(8)(9)(10)2对点速练1解析：焰色反应中火焰为紫色，说明矿物中一定含k，a项正确；检验到nh3，说明矿物中含nh，b项正确；当矿物中含fe3时，滴加kscn溶液，溶液变红色，当矿物中含有fe2时，加入稀hno3后，会有fe3生成，滴加kscn溶液，溶液也会变红色，故说明矿物中至少含fe3和fe2中的一种，c项正确；若矿物中含有hso或so，会被稀hno3氧化生成so而干扰实验结果，d项错误。答案：d2解析：由气体1使湿润红色石蕊试纸显蓝色的现象，确定气体1为氨气，溶液中一定存在nh；由沉淀2与酸反应的现象判断其成分中一定有碳酸钡，可能存在氢氧化铝，所以b项错误；由溶液2与al/oh反应：3no8al5oh2h2o3nh38alo确定溶液中一定存在no；由沉淀1加酸后，沉淀部分溶解，确定其中沉淀溶解的部分为氢氧化镁，未溶解的部分为硫酸钡，所以确定溶液中存在so和mg2，a、d项正确；na、cl无法确定是否存在，c项正确。答案：b3解析：bacl2溶液与so3(g)反应生成硫酸钡沉淀，与so2不反应，a项正确；ca(oh)2溶液与na2co3、nahco3溶液都反应生成碳酸钙沉淀，b项不能达到鉴别目的；co2与naalo2溶液和na2sio3溶液反应分别生成白色的氢氧化铝沉淀和白色的硅酸沉淀，c项不能达到鉴别目的；酚酞遇碱变红色，在酸性或中性溶液中不变色，因此d项不能达到鉴别目的。答案：a4解析：c项正确，能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体为氨气，溶液中一定含有nh。答案：c真题全体验1解析：苯与溴在febr3，催化下立即反应产生hbr气体，故加苯和溴的混合液前需打开k，a项正确；溴易挥发且易溶于有机溶剂ccl4，故装置b中的液体逐渐变为