2019年高考化学一轮复习讲练测专题113物质的分离与提纯(讲)(原卷版)

第三讲物质的分别与提纯1、能对常有的物质进行分别和提纯。2、掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。一、物质分别、提纯的常用物理方法1、物质分别、提纯的差别1）物质的分别将混淆物的各组分分别开来，获取几种纯净物的过程。2）物质的提纯将混淆物中的杂质除掉而获取纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。2、物质分别、提纯的常用物理方法图1图2图3图4图51）如图1，方法、装置的名称：过滤。合用范围：把不溶性固体与液体进行分别。注意事项：①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸上缘低于漏斗边沿，液面低于滤纸边沿；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁。②若滤液污浊，需改换滤纸，从头过滤。污浊的原由可能是滤纸损坏、滤液超出滤纸边沿。2）结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程，对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，采纳蒸发溶剂的方法，而对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质，采纳冷却饱和溶液的方法。如图2，方法、装置的名称：蒸发结晶。合用范围：溶解度随温度变化较小的物质。注意事项：①玻璃棒的作用：搅拌，防备液体局部过热而飞溅；②当有大批晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不可以直接蒸干。3）如图3，方法、装置的名称：分液。合用范围：①萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不一样，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂构成的溶液里提拿出来；②分液：两种液体互不相溶且易分层。注意事项：①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂不反响、不相溶；③萃取剂与溶质不反响。4）如图4，方法、装置的名称：蒸馏。合用范围：沸点相差较大的液体混淆物注意事项：①温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；②蒸馏烧瓶内要加沸石；③冷凝管水流方向应为“逆流”。5）如图5，方法、装置的名称：升华。合用范围：某种组分易升华的混淆物，利用物质升华的性质在加热条件下分别的方法。【特别提示】熟记常有物质分别操作中的注意事项①过滤中的“3要求”：一贴二低三靠。②蒸发中的“2注意”：玻璃棒搅拌和不可以蒸干。③萃取分液中的“4步操作”：加萃取剂—振荡放气—静置分层—分液。④蒸馏中的“3注意”：温度计水银球的地点，冷却水的出入方向，加沸石防暴沸。【典型例题1】按以下实验方案能够从大海动物柄海鞘中提取拥有抗肿瘤活性的天然产物。以下说法错误的选项是（）A．步骤（1）需要过滤装置B．步骤（2）需要用到分液漏斗C．步骤（3）需要用到坩埚D．步骤（4）需要蒸馏装置【议论】化学实验分别物质的基本仪器是高频考点，此题以从大海动物柄海鞘中提取拥有抗肿瘤活性的天然产物为载体，考察仪器的使用，以混淆物的分别提纯考察有机物的合成，注意合成流程中物质的性质及分别方法是解答此题的要点，着重实验操作和分别方法的理解和灵巧应用。【迁徙训练1】【江西上高二中2019届第二次月考】为提纯以下物质(括号内为杂质)，采纳的除杂试剂和分别方法都正确的选项是（）选项物质除杂试剂分别方法A二氧化硅(碳酸钙)氢氧化钠溶液过滤B硫酸铜溶液(硫酸铁)加入过度铜粉过滤C乙醇(乙酸)生石灰蒸馏DSO2(CO2)碳酸钠溶液洗气二、物质分别、提纯的化学方法1、基本方法原理方法原理杂质成分积淀法将杂质离子转变为积淀Cl－、SO42－、CO32－及能形成弱碱的阳离子气化法将杂质离子转变为气体2－、HCO－2－－2－＋CO33、SO3、HSO3、S、NH4将杂质转变为需要提纯杂质中含不一样价态的同样元素(用氧化剂杂转纯法或复原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用的物质酸、酸酐或碱)氧化复原法用氧化剂(复原剂)除掉具如用酸性KMnO4除掉CO2中的SO2，用热有复原性(氧化性)的杂质的铜粉除掉N2中的O2热分解法加热使不稳固的物质分如除掉NaCl中的NH4Cl等排除掉酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液如用过度的NaOH溶液可除掉Fe2O3中的混淆后的差别进行分别Al2O3电解法利用电解原理除掉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2、除杂试剂及方法的选择序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法①N2O2灼热的铜网用固体转变气体②COCO2NaOH溶液洗气③CO2CO灼热的CuO用固体转变气体④CO2HCl饱和NaHCO3溶液洗气⑤Cl2HCl饱和食盐水洗气⑥CO2SO2饱和NaHCO3溶液洗气⑦碳粉CuO稀酸(如稀盐酸)过滤⑧Fe2O3Al2O3NaOH溶液过滤⑨NaHCO3溶液NaCO2加酸转变2CO3⑩NaCl溶液NaHCO3HCl加酸转变?FeCl3溶液FeCl2Cl2加氧化剂转变?FeCl2溶液FeCl3Fe加复原剂转变?I2晶体NaCl无加热升华?NaCl晶体NH4Cl无加热分解?乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗气?乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液分液?乙醇水(少量)新制CaO蒸馏【典型例题2】【河北冀州中学采纳试剂正确的选项是

2019

届上期中】除掉以下物质中含的杂质（括号内为杂质）（）

。A．FeCl2溶液

(FeCl3)：Fe粉

B．CO2

(SO2)：饱和的

Na2CO3溶液C．Al2O3

(SiO2)：NaOH溶液

D．NaHCO3溶液（

Na2CO3）：Ca(OH)2溶液【议论】此题主假如经过物质除杂的考察，要点考察了学生对元素及其化合物知识的掌握与应用的能力。把物质中混有的杂质除掉而获取纯净物叫提纯，将互相混在一同的不一样物质相互分开而获取相应组分的各纯净物叫分别。在解答物质分别提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应按照三个原则：1.不可以引入新的杂质（水除外），即分别提纯后的物质应是纯净物（或纯净的溶液），不可以有其余物质混入此中；2.分别提纯后的物质状态不变；3.实验过程和操作方法简单易行，即选择分别提纯方法应按照先物理后化学，先简单后复杂的原则。【迁徙训练2】【黑龙江牡丹江第一中学2019届9月月考】以下除杂方法正确的选项是（）A．SiO2中含Al2O3杂质，能够加入足量NaOH溶液而后过滤除掉B．NH4Cl固体中混有少量的单质I2，可用加热方法将I2除掉C．CO2中含有SO2杂质，能够经过盛有饱和Na2CO3溶液的洗气瓶除掉D．NaHCO3溶液中含有Na2SiO3杂质，能够通入足量的CO2，而后过滤除掉考点一：物质分别提纯的综合应用1、依照物质的物理性质选择适合分别(提纯)方法（1）“固＋固”混淆物的分别(提纯)（2）“固＋液”混淆物的分别(提纯)（3）“液＋液”混淆物的分别(提纯)2、分别和提纯物质按照的原则1）不引入新杂质的原则。假如引入杂质则在后续操作中一定除杂。2）不消耗、不减少被提纯物质的原则。3）实验操作要简易易行的原则。4）加入试剂的次序要合理的原则。用化学方法除掉溶液中的杂质时，要使被分别的物质或离子尽可能除净，需要加入过度的分别试剂，在多步分别过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的没关物质或离子除掉。典型例题3】【湖南常德一中2019届第三次月考】以下除杂方法不合理的是（）A．经过饱和食盐水除掉

Cl2中的

HCl

B．经过

NaOH溶液除掉

CO2中的

HClC．经过加热法除掉

Na2CO3固体中的

NaHCO3

D．经过

NaOH溶液除掉

CO中混有的

CO2【议论】此题属于化学实验的核心内容，特别是物质的分别、提纯、鉴识、查验等为高考考查的要点。考察了学生对基础知识和基本技术的理解和掌握。分别提纯方法的选择思路是依据分别提纯物的性质和状态来定的。详细以下：①分别提纯物是固体(从简单到复杂方法)：加热(灼烧、升华、热分解)，溶解，过滤(清洗积淀)，蒸发，结晶(重结晶)；②分离提纯物是液体(从简单到复杂方法)：分液，萃取，蒸馏；③分别提纯物是胶体：盐析或渗析；④分别提纯物是气体：洗气。该类试题充分表现了“源于教材又不拘泥于教材”的指导思想，在必定程度上考察了学生的知识的灵巧运用能力和剖析问题解决问题的能力。【迁徙训练3】以下是制备CuO的流程图：ⅠⅡⅢ工业CuSO4――→――→CuSO4溶液――→CuSO4·5H2O―→―→CuO1）步骤Ⅰ的目的是除掉不溶性杂质。操作是________________________________。2）步骤Ⅱ的目的是除铁。操作是：滴加H2O2溶液，略加热；当Fe2＋转变完整后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，搅拌，以控制溶液pH＝3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至pH＝1。控制溶液pH＝3.5的原由是________________________________________________。（3）步骤Ⅲ的目的是获取CuSO·5H42O晶体。操作是_____________________，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特色是___________________________________。2．过滤操作中的常考热门事例在过滤操作后，有时需要滤渣，舍弃滤液；有时需要滤液，舍弃滤渣。（1）需要滤液时，如何提取母液中的成分事例1在粗盐的提纯实验中，过滤，舍去不溶性杂质(滤渣)后，如何从母液中获取NaCl固体？提示加热蒸发，当析出大批NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。事例2若母液是CuSO4饱和溶液，如何获取CuSO4·5H2O晶体？提示加热蒸发，冷却结晶，过滤。（2）需要滤渣时，如何获取纯净的滤渣事例3在测定Na2SO4和NaCl的混淆物中Na2SO4的质量分数时，能够在混淆物中加入过度BaCl2溶液，积淀2－，而后过滤、清洗、烘干、称量获取BaSO4的质量，试SO4问：2－能否积淀完整？①如何判断SO4提示取上层清液少量于试管中，再加入BaCl2溶液，若产生白色积淀，说明SO42－未积淀完整，反之则积淀完整。②过滤完成后，为何要清洗积淀(即清洗积淀的目的)?提示洗去可溶性杂质(Na＋、Cl－等)。③积淀的清洗方法？提示沿玻璃棒向漏斗中灌水至淹没积淀，待水自然流下后，再重复2～3次。④如何判断积淀能否洗净？提示取最后一次滤出液少量于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色积淀，说明积淀未洗净，反之已洗净。【典型例题4】【2019届山东省潍坊中学高三上第一次月考】某化学兴趣小组在实脸室模拟侯德榜制碱法制备纯碱。主要步骤以下：第一步：配制饱和NaCl溶液，倒入烧杯中加热；第一步：控制温度在30-35℃。边搅拌边分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完成后，继续保温30分钟；第三步：静置、过滤得NaHCO3晶体．用少量蒸馏水清洗除掉杂质，而后抽干；第四步：将第二步所得固体转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得纯碱固体，已知：温度高于35℃时，NH4HCO3会分解。相关盐的溶解度(g/100g水)以下表：盐0℃10℃20℃30℃40℃50℃60℃100℃NaCl35.735.836.036.336.637.037.339.8NH4HCO311.915.821.027.0————————NaHCO36.98.19.611.l12.714.516.4——NH4Cl29.433.337.241.445.850.455.377.3回答以下问题：（1）反响温度控制在

30-35℃范围内，应采纳的加热方法为

，反响温度不可以高于

35℃的原由是

．（2）第三步静置后析出NaHCO3晶体的原由是；用蒸馏水清洗NaHCO3晶体的目的是除掉杂质粒子(用离子符号表示)。（3）若向过滤所得母液中加入(填写试剂名称)，并作进一步办理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH4C