2020届高三化学高考二轮复习教案：第42讲 物质的检验、分离和提纯

第42讲 物质的检验、分离和提纯（建议2课时）考试目标 能对常见的物质进行检验、分离和提纯。要点精析一、常见物质的检验方法1物质检验的三种类型在中学化学教材中，物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类。其共同点是：均需根据物质的特征反应，选择适当的试剂和操作，通过反应中出现的不同现象(如：沉淀的生成和溶解、气体的逸出和气味、颜色的变化等)加以判定，必要时须写出有关反应的离子方程式或化学方程式。它们的区别在于：鉴定通常是指对于一种物质的定性检验，必须根据物质的化学特性，分别检出阴、阳离子；鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性或特征反应来区别于另一种，也可根据几种物质的气味、状态、颜色、溶解性或溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别；推断是通过已知实验事实，根据性质分析推理出被检物质的名称或组成。2物质检验的方法(1)常用的物理方法有：观察法；嗅试法；加热法；水溶法；焰色反应法等。(2)常用的化学方法有：加热法；点燃法；指示剂法；显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色)；互滴法；不同试剂两两混合法(又称：简明列表法)等。3几种常见的无机气体的检验(见表5-9)。4常见离子的检验(1)常见阳离子的检验(表5-10)：(2)常见阴离子的检验(见表5-11)：5物质鉴别题的主要考题类型(1)限用一种试剂鉴别多种物质：所选用的试剂必须能和被检的大多数物质反应，且能产生不同的实验现象。常使用的鉴别试剂有：强酸(盐酸、稀H2SO4)、强碱NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、FeCl3溶液、Na2CO3(或NaHCO3)溶液、明矾溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、指示剂等。(2)不用任何试剂鉴别多种物质：此类题目虽规定不准另用任何试剂进行鉴别，但一般情况下，可供选择的试剂可能就隐含在待检物质中，解答此类题目一般采用如下四种方法：特征连锁法：从具有某一特征的物质(如色、态、味、硬度、挥发性、水溶性等)入手，先鉴别出一种物质，再用这种物质作试剂来鉴别其它物质，连锁式地进行鉴别。加热法：若待检物均无明显外观特征，可考虑采用加热方法加以鉴别(许多物质在加热时会发生化学变化，并出现不同现象，如铵盐、硝酸盐、酸式碳酸盐等)。焰色反应法：根据待检物质中所含的阳离子不同进行焰色反应操作，可将其鉴别开来。两两混合法(又称：简明列表法)：若上述三种方法均不能达到目的时，一般即采用“两两混合法”。即列出表格，然后把待检溶液编号，记录反应现象，对照表格确定出每一种物质。此法适用于一些比较复杂、难以鉴别的题目。(3)两种溶液的自我鉴别：一般采用“互滴法”。二、常见物质的分离与提纯1物质的分离与提纯中的基本操作操作名称适用范围和实例装置操作要点过滤（沉淀洗涤）固体（不溶）液体分离例：除去粗盐中的泥沙（1）滤纸紧贴漏斗壁，用水润湿不出气泡为止，滤纸边缘低于漏斗口上沿；玻璃棒顶在三层滤纸处；过滤时加入漏斗的溶液面低于滤纸边缘，即“一贴两低三靠”。过滤时：烧杯嘴与玻璃棒接触，漏斗嘴紧靠烧杯内壁；加水，水面高于沉淀，浸洗三次，达到净化沉淀。蒸发结晶（重结晶）固体液体分离，例：食盐溶液的蒸发结晶利用物质在同一溶剂中溶解度不同，进行固体固体（均溶）分离。例：KNO3、NaCl的结晶分离。（1）蒸发皿可直接接受热。固定在铁架台的铁环上。（2）加热时用玻璃棒不断地搅动防止热液溅出，发现溶液出现较多固体或快干时撤火。利用余热将溶液蒸干。蒸馏分馏分离沸点不同的液体混合物，例：从石油中分馏出各馏分。从乙醇、乙酸、浓H2SO4混和液中蒸馏出乙酸乙酯（1）蒸馏烧瓶加热要垫石棉网，温度计水银球放在支管口附近。（2）冷凝管横放时头高尾低保证冷凝液自然下流，冷却水与被冷凝蒸气流向相反（3）烧瓶中放入瓷片以防爆沸萃取分液将两种互不相深的液体分开。例：用CCl4将碘从碘水中萃取出来后，再分液分离（1）将溶液注入分液漏斗中，溶液总量不超过其容积的3/4，如图所示，两手握住分液漏斗、倒转分液漏斗并反复、用力振荡（2）把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静置、分层（3）打开旋塞，使下层液体流出洗气气气分离（杂质气体与试剂溶解或反应）例：用饱和食盐水除去Cl2气中HCl杂质，用Br2水除CH4中的C2H2混和气体通入洗气瓶渗析胶粒与溶液中的溶质分离。例：用渗析的方法除去淀粉胶体中的NaCl将要提纯的胶体装入半透膜中，将半透膜袋系好，浸入蒸馏水中，渗析的时间要充分加热杂质发生反应。例：Na2CO3中含有NaHCO3杂质，MnO2中混有炭粉杂质可用加热法除去用玻璃棒搅拌，使受热均匀升华分离不升华与易升华的物质。例：磺、萘的提纯盐析胶体从混合物中分离出来。例：硬脂酸钠溶液中加入食盐细粒；鸡蛋白溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液离子交换将溶液中的离子与液体分离。例：软化硬水（建议2课时）考试目标 能对常见的物质进行检验、分离和提纯。要点精析一、常见物质的检验方法1物质检验的三种类型在中学化学教材中，物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类。其共同点是：均需根据物质的特征反应，选择适当的试剂和操作，通过反应中出现的不同现象(如：沉淀的生成和溶解、气体的逸出和气味、颜色的变化等)加以判定，必要时须写出有关反应的离子方程式或化学方程式。它们的区别在于：鉴定通常是指对于一种物质的定性检验，必须根据物质的化学特性，分别检出阴、阳离子；鉴别通常是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认，可根据一种物质的特性或特征反应来区别于另一种，也可根据几种物质的气味、状态、颜色、溶解性或溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别；推断是通过已知实验事实，根据性质分析推理出被检物质的名称或组成。2物质检验的方法(1)常用的物理方法有：观察法；嗅试法；加热法；水溶法；焰色反应法等。(2)常用的化学方法有：加热法；点燃法；指示剂法；显色法(如无水硫酸铜遇水显蓝色)；互滴法；不同试剂两两混合法(又称：简明列表法)等。3几种常见的无机气体的检验(见表5-9)。4常见离子的检验(1)常见阳离子的检验(表5-10)：(2)常见阴离子的检验(见表5-11)：5物质鉴别题的主要考题类型(1)限用一种试剂鉴别多种物质：所选用的试剂必须能和被检的大多数物质反应，且能产生不同的实验现象。常使用的鉴别试剂有：强酸(盐酸、稀H2SO4)、强碱NaOH溶液、Ba(OH)2溶液、FeCl3溶液、Na2CO3(或NaHCO3)溶液、明矾溶液、溴水、新制Cu(OH)2悬浊液、指示剂等。(2)不用任何试剂鉴别多种物质：此类题目虽规定不准另用任何试剂进行鉴别，但一般情况下，可供选择的试剂可能就隐含在待检物质中，解答此类题目一般采用如下四种方法：特征连锁法：从具有某一特征的物质(如色、态、味、硬度、挥发性、水溶性等)入手，先鉴别出一种物质，再用这种物质作试剂来鉴别其它物质，连锁式地进行鉴别。加热法：若待检物均无明显外观特征，可考虑采用加热方法加以鉴别(许多物质在加热时会发生化学变化，并出现不同现象，如铵盐、硝酸盐、酸式碳酸盐等)。焰色反应法：根据待检物质中所含的阳离子不同进行焰色反应操作，可将其鉴别开来。两两混合法(又称：简明列表法)：若上述三种方法均不能达到目的时，一般即采用“两两混合法”。即列出表格，然后把待检溶液编号，记录反应现象，对照表格确定出每一种物质。此法适用于一些比较复杂、难以鉴别的题目。(3)两种溶液的自我鉴别：一般采用“互滴法”。二、常见物质的分离与提纯1物质的分离与提纯中的基本操作操作名称适用范围和实例装置操作要点过滤（沉淀洗涤）固体（不溶）液体分离例：除去粗盐中的泥沙（1）滤纸紧贴漏斗壁，用水润湿不出气泡为止，滤纸边缘低于漏斗口上沿；玻璃棒顶在三层滤纸处；过滤时加入漏斗的溶液面低于滤纸边缘，即“一贴两低三靠”。过滤时：烧杯嘴与玻璃棒接触，漏斗嘴紧靠烧杯内壁；加水，水面高于沉淀，浸洗三次，达到净化沉淀。蒸发结晶（重结晶）固体液体分离，例：食盐溶液的蒸发结晶利用物质在同一溶剂中溶解度不同，进行固体固体（均溶）分离。例：KNO3、NaCl的结晶分离。（1）蒸发皿可直接接受热。固定在铁架台的铁环上。（2）加热时用玻璃棒不断地搅动防止热液溅出，发现溶液出现较多固体或快干时撤火。利用余热将溶液蒸干。蒸馏分馏分离沸点不同的液体混合物，例：从石油中分馏出各馏分。从乙醇、乙酸、浓H2SO4混和液中蒸馏出乙酸乙酯（1）蒸馏烧瓶加热要垫石棉网，温度计水银球放在支管口附近。（2）冷凝管横放时头高尾低保证冷凝液自然下流，冷却水与被冷凝蒸气流向相反（3）烧瓶中放入瓷片以防爆沸萃取分液将两种互不相深的液体分开。例：用CCl4将碘从碘水中萃取出来后，再分液分离（1）将溶液注入分液漏斗中，溶液总量不超过其容积的3/4，如图所示，两手握住分液漏斗、倒转分液漏斗并反复、用力振荡（2）把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静置、分层（3）打开旋塞，使下层液体流出洗气气气分离（杂质气体与试剂溶解或反应）例：用饱和食盐水除去Cl2气中HCl杂质，用Br2水除CH4中的C2H2混和气体通入洗气瓶渗析胶粒与溶液中的溶质分离。例：用渗析的方法除去淀粉胶体中的