2023版高考化学总复习专题十物质的分离、提纯与检验教学案苏教版

课时2物质的别离、提纯与检验[2023备考·最新考纲]1．掌握常见物质检验、别离和提纯的方法。2.掌握常见离子的检验方法。考点一物质的别离和提纯(考点层次B→共研、理解、整合)1．别离、提纯的含义2．混合物别离、提纯常用物理方法(1)图①装置名称：过滤适用范围：固液别离(2)图②装置名称：蒸发结晶适用范围：组分的溶解度受温度影响差距大的混合物别离考前须知eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅,停止加热的标准：有大量晶体析出时停止加热，,利用余热蒸干))(3)图③装置名称：分液适用范围eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解,度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种,溶剂组成的溶液里提取出来,分液：别离两种互不相溶的液体))考前须知eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；,萃取剂与原溶剂不反响、不相溶；,萃取剂与溶质不反响))(4)图④装置名称：蒸馏适用范围：别离沸点相差较大的液体混合物考前须知eq\b\lc\{\rc\(\a\vs4\al\co1(温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处,蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,冷凝管水流方向应为下口进，上口出))(5)图⑤装置名称：升华适用范围：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别离的方法。创新实验装置①过滤装置的创新——抽滤由于水流的作用，使图1装置a、b中气体的压强减小，故使过滤速率加快。②蒸馏装置的创新图2，由于冷凝管竖立，使液体混合物能冷凝回流，假设以此容器作反响容器，可使反响物能循环利用，提高了反响物的转化率。③洗气装置的创新——双耳球吸收法由于双耳球上端球形容器的容积较大，能有效地防止倒吸。故该装置既能除去气体中的气态杂质，又能防止倒吸。教材eq\o(,\s\up15(VS))高考1．判断题(SJ必修1·P251改编)(1)过滤时用玻璃棒引流(√)(2)过滤时为加快过滤，用玻璃棒搅拌悬浊液(×)(3)蒸发时可用玻璃棒搅拌(√)(4)将苯和水别离，利用萃取法(×)2.(RJ必修1·P203改编题)为提纯以下物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和别离方法都正确的选项是()被提纯的物质除杂试剂别离方法A溴化钠溶液(NaI)溴水蒸馏B氯化铵溶液(FeCl3)氢氧化钠溶液过滤C二氧化碳(CO)O2点燃D淀粉(KCl)H2O置于半透膜袋中漂洗答案D3．(2023·北京理综，7)以下中草药煎制步骤中，属于过滤操作的是()A.冷水浸泡B.加热煎制C.箅渣取液D.灌装保存答案C探源：本考题源于教材RJ必修1P6对过滤操作的原理及装置识别进行了考查。[拓展性题组]题组一物质别离、提纯概念的理解及方法的选择1．以下实验操作中错误的选项是()A．分液时，分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出B．蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处C．蒸馏中，冷却水应从冷凝管的下口通入，上口流出D．蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加热解析蒸发结晶时，当蒸发至大量晶体析出时要停止加热，利用余热蒸干，不能直接蒸干。答案D2．下表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法正确的一组是()序号物质杂质除去杂质选用的试剂或操作方法①KNO3溶液KOH参加适量FeCl3溶液，并过滤②FeSO4溶液CuSO4参加过量铁粉，并过滤③H2CO2通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶，再通过盛有浓硫酸的洗气瓶④NaNO3CaCO3溶解、过滤、蒸发A.①②③ B．①③④ C．②③④ D．①②④解析参加氯化铁会引入杂质Cl－。故①不正确；参加铁粉置换出铜，通过过滤除去铜及过量的铁粉，故②正确；利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体，再用浓硫酸枯燥氢气，故③正确；碳酸钙不溶于水，溶解后过滤，再蒸发即可得到纯洁的NaNO3，故④正确。应选C。答案C3．某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择适宜的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂①Na2CO3溶液④实验操作②③加热以下试剂或操作不合理的是()A．试剂①为Ba(OH)2溶液B．操作②为结晶C．操作③为过滤D．试剂④为稀HNO3解析根据题意，选择Ba(OH)2溶液除去SOeq\o\al(2－,4)、NHeq\o\al(＋,4)和HCOeq\o\al(－,3)，NH3·H2O可通过加热除去，故操作②为加热。过量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，那么操作③为过滤，过量的OH－和COeq\o\al(2－,3)用硝酸除去，试剂④为稀HNO3，B项操作不合理。答案B【练后归纳】物质别离提纯的化学方法方法原理举例洗气法将气体混合物通过洗气装置而除去杂质气体让混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去Cl2中的少量HCl沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl－、SOeq\o\al(2－,4)、COeq\o\al(2－,3)及能形成弱碱的金属阳离子气化法将杂质离子转化为气体COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、NHeq\o\al(＋,4)等热分解法用加热法除去固体混合物中易分解的物质除去NaCl中的NH4Cl酸碱溶解法利用酸或碱将杂质溶解除去用盐酸除去SiO2中的CaCO3氧化复原法利用氧化复原反响除去杂质用酸性KMnO4溶液除去CO2中SO2水解法利用水解反响除去杂质可用CuO、Cu(OH)2等除去CuCl2溶液中的FeCl3电解法利用电解原理别离和提纯物质电解精炼铜，将含杂质的粗铜作阳极、精铜作阴极，电解液为含铜离子的溶液拓展①除去CO2中HCl，用饱和碳酸氢钠溶液。②除去Cl2中HCl，用饱和氯化钠溶液。③除去SO2中HCl，用饱和亚硫酸氢钠溶液。④除去乙酸乙酯中乙酸，用饱和碳酸钠溶液。题组二物质别离、提纯装置分析4．以下有关实验装置进行的相应实验，能到达实验目的的是()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装置可别离石油，得到汽油、煤油和柴油等各种馏分C．利用图3装置可别离CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液D．利用图4装置可进行酸碱中和滴定解析加热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，不能用分液法别离，C项错误。答案D5．以下实验中，所选取的别离装置与对应原理都正确的选项是()选项目的装置原理A氢氧化铁胶体的纯化①胶体粒子不能通过滤纸，离子及小分子可以通过滤纸B别离苯中的溴苯③苯(0.88g/mL)和溴苯(1.5g/mL)的密度不同C粗盐提纯①②NaCl在水中的溶解度很大D除去环己醇中的环己烯④环己醇的沸点(161℃)与环己烯的沸点(83解析A选项错误，其别离装置的选取和别离原理均错误，胶体粒子能通过滤纸，不能通过半透膜，普通过滤装置不能到达纯化胶体的目的；B选项错误，其别离装置的选取和别离原理均错误，因为两者互溶，所以可利用两者的沸点不同采用蒸馏的方法进行别离；C选项错误，其别离原理描述错误，其原理是利用粗盐中各成分的溶解度不同首先通过过滤除去不溶性杂质，再依次参加足量NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液，再过滤除去杂质离子Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)、Ca2＋等。最后参加适量盐酸并依据氯化钠性质稳定，通过蒸发结晶得到精盐；D选项正确，利用两种液体的沸点不同，采用蒸馏的方法进行别离。答案D【练后归纳】物质别离、提纯综合实验题标准模板(1)如何提取母液中的成分案例1在粗盐的提纯实验中，过滤，舍去不溶性杂质(滤渣)后，怎样从母液中获取NaCl固体？提示加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。案例2假设母液是CuSO4饱和溶液，怎样获得CuSO4·5H2O晶体？提示加热蒸发，冷却结晶，过滤。(2)需要滤渣时，如何得到纯洁的滤渣案例3在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中参加过量BaCl2溶液，沉淀SOeq\o\al(2－,4)，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：①怎样判断SOeq\o\al(2－,4)是否沉淀完全？提示在上层清液中，再参加BaCl2溶液，假设产生白色沉淀，说明SOeq\o\al(2－,4)未沉淀完全，反之那么沉淀完全。②过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的)?提示洗去可溶性杂质(Na＋、Cl－)等。③沉淀的洗涤方法？提示沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀，待水自然流下后，再重复2～3次。④怎样判断沉淀是否洗净？提示取最后一次滤出液少许放于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，假设产生白色沉淀，说明沉淀未洗净，反之已洗净。考点二物质的检验与推断(考点层次B→共研、理解、整合)1．常见离子的检验方法根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同，可把检验离子的方法归纳为三种类型：①生成沉淀；②生成气体；③显现特殊颜色。离子试剂现象注意沉淀法Cl－、Br－、I－AgNO3溶液和稀HNO3AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SOeq\o\al(2－,4)稀盐酸和BaCl2溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2＋NaOH溶液白色沉淀→灰绿色沉淀→红褐色沉淀Fe3＋NaOH溶液红褐色沉淀Al3＋NaOH溶液白色沉淀→溶解不一定是Al3＋气体法NHeq\o\al(＋,4)浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体，且气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝要加热COeq\o\al(2－,3)稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊SOeq\o\al(2－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、HCOeq\o\al(－,3)有干扰SOeq\o\al(2－,3)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褪色显色法I－氯水(少量)，CCl4下层为紫色Fe2＋KSCN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Fe3＋KSCN溶液血红色苯酚溶液紫色Na＋、K＋Pt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈黄色、紫色K＋要透过蓝色钴玻璃片观察焰色提醒：解答与离子反响有关的定量推断类试题，需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法：如果多种离子共存，且只有一种离子的物质的量未知，可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在，即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。2．常见气体的检验(1)酸性气体的检验。(2)碱性气体的检验(NH3)。(3)复原性气体的检验。(4)强氧化性气体的检验。教材eq\o(,\s\up15(VS))高考1．(RJ必修1·P103改编)以下鉴别方法可行的是()A．滴加稀NaOH溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口检验溶液中是否含有NHeq\o\al(＋,4)B．用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl－、SOeq\o\al(2－,4)和COeq\o\al(2－,3)C．通入少量Cl2后，溶液变为棕黄色，再参加淀粉溶液后，溶液变蓝，说明有I－D．参加碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，说明有Ca2＋答案C2．(溯源题)(2023·四川理综，2)根据以下实验操作和现象得出的结论正确的选项是()选项实验操作现象结论A将某溶液与稀盐酸反响产生的气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)B常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反响C向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加KIO3D向苯酚钠溶液中滴加乙酸溶液溶液变浑浊相同条件下，乙酸的酸性一定比苯酚强解析A项，能使澄清石灰水变浑浊的气体有SO2或CO2，因此溶液中可能含有COeq\o\al(2－,3)、HCOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)、SOeq\o\al(2－,3)中的一种或几种，错误；B项，发生钝化，即在铁外表生成一层致密的氧化物薄膜，阻止进一步被氧化，发生了化学变化，错误；C项，淀粉遇I2溶液才变蓝，要检验KIO3，需要先将IOeq\o\al(－,3)转化为I2，错误；D项，苯酚钠与乙酸反响生成苯酚，说明乙酸的酸性强于苯酚，正确。答案D探源：本考题源于教材SJ必修1P21“活动与探究〞及其拓展，对常见离子的检验与推断进行了考查。[拓展性题组]题组一常见离子或物质的检验1．(2023·南阳模拟)关于某溶液所含离子的检验方法和结论正确的选项是()A．参加NaOH溶液，有白色沉淀生成，那么原溶液中一定含有Al3＋B．参加AgNO3溶液有白色沉淀生成，加稀盐酸沉淀不消失，那么原溶液中一定含有Cl－C．参加盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，那么原溶液中一定含有COeq\o\al(2－,3)或SOeq\o\al(2－,3)D．某无色溶液焰色反响呈黄色，那么该溶液中一定含有Na＋解析选项A不能排除Mg2＋的干扰；选项B不能排除SOeq\o\al(2－,4)、SiOeq\o\al(2－,3)等的干扰；选项C不能排除HCOeq\o\al(－,3)、HSOeq\o\al(－,3)的干扰。答案D2．(2023·淄博模拟)“酸化〞是实验中经常采用的方法，以下说法错误的选项是()A．提高高锰酸钾的氧化能力——用浓盐酸酸化B．抑制Fe2(SO4)3的水解——用稀硫酸酸化C．确认溶液中含有Cl－时——先用硝酸酸化，再加Ag＋检验D．确认溶液中含有SOeq\o\al(2－,4)时——先用盐酸酸化，再加Ba2＋检验解析由于高锰酸钾具有强氧化性，能将浓盐酸中的HCl氧化，故A项错误；参加稀硫酸增大c(H＋)，可抑制Fe3＋的水解，故B项正确；用硝酸酸化，可排除其他离子的干扰，再加Ag＋检验溶液中的Cl－，故C项正确；先用盐酸酸化，可排除其他离子的干扰，再加Ba2＋检验溶液中的SOeq\o\al(2－,4)，故D项正确。答案A3．(2023·绥化一模)以下依据相关实验得出的结论正确的选项是()A．将Al2(SO4)3溶液蒸干、灼烧至恒重，最终剩余的固体是Al2O3B．将某气体通入溴水中，溴水褪色，那么此气体一定是乙烯C．向某溶液中参加稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，那么该溶液可能是碳酸盐溶液D．在淀粉溶液中参加稀硫酸并加热片刻后，再参加适量银氨溶液，水浴加热后没有银镜生成，说明淀粉没有水解解析Al2(SO4)3水解生成H2SO4，H2SO4是难挥发性酸，因此蒸干最终剩余的固体是Al2(SO4)3，故A错误；能与Br2发生加成反响的烯烃都能使溴水褪色，故B错误；用银氨溶液检验淀粉水解的产物时，在参加银氨溶液之前应先加碱中和水解液中的硫酸，并使溶液呈碱性，否那么即使水解生成了葡萄糖，水浴加热后也没有银镜生成，故D错误。答案C【思维建模】无色溶液中离子检验的一般思路题组二离子组成推断4．(2023·泉州五校高三联考)在一无色溶液中检验出有Ba2＋、Ag＋，同时又测得其酸性很强。某学生还要鉴定此溶液中是否大量存在：①Cu2＋②Fe3＋③Cl－④NOeq\o\al(－,3)⑤S2－⑥COeq\o\al(2－,3)⑦NHeq\o\al(＋,4)⑧Mg2＋⑨Al3＋⑩AlOeq\