2023届二轮复习 专题十 命题点2　物质的分离、提纯与鉴别 学案（浙江专用）

命题点2物质的分离、提纯与鉴别1.物质的分离与提纯(1)物理方法。方法、装置适用范围操作要点固(不溶)—液分离,如除去粗盐中的泥沙①滤纸用水润湿后紧贴漏斗内壁,滤纸边缘低于漏斗口上沿,玻璃棒靠在三层滤纸处;过滤时加入漏斗的液体液面低于滤纸边缘;②过滤时,盛滤液的烧杯嘴与玻璃棒接触,漏斗尖嘴紧靠接收滤液的烧杯内壁;③洗涤时,蒸馏水液面高于滤渣,通常浸洗三次进行固(可溶)—液分离或利用物质在同一溶剂中溶解度的不同进行固—固(均溶)分离①蒸发皿可直接加热,固定在铁架台的铁圈上;②加热时用玻璃棒不断搅拌,防止液体溅出,当蒸发皿中出现较多固体时停止加热,利用余热将溶液蒸干分离沸点不同的液体混合物,如从石油中分离出各馏分①加热蒸馏烧瓶要垫陶土网,温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处;②冷凝管横放时应“头高尾低”,保证冷凝液自然流下,冷却水流向与冷凝液流向相反;③蒸馏烧瓶中要放入沸石或碎瓷片以防暴沸将两种互不相溶的液体分开,如用CCl4萃取碘水中的I2①将液体注入分液漏斗中,液体总量不超过其容积的34将胶体或蛋白质等从混合物中分离出来,如向硬脂酸钠溶液中加入食盐;向鸡蛋清溶液中加入饱和(NH4)2SO4溶液①注意无机盐的选择;②少量盐(如NaCl、Na2SO4等)能促进蛋白质的溶解,而重金属盐会使蛋白质变性;③盐析后过滤;④盐析是物理变化(2)化学方法。方法原理典型杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀CO32-、SO42气化法将杂质离子转化为气体CO32-、HCO3-、SO3杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质亚硫酸根离子氧化为硫酸根离子;碳酸根离子通入二氧化碳转化为碳酸氢根离子气体转化法将杂质气体转化为被提纯气体CO2(CO)、CO(CO2)、NO(NO2)、CO2(HCl)、SO2(HCl)等氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质用酸性KMnO4溶液除去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除去NaCl中的NH4Cl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用NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3调节pH法通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中的杂质转化为沉淀而除去CaCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于Fe3+水解,溶液呈酸性,可加入CaO、Ca(OH)2或CaCO3等调节溶液的pH,将Fe3+转化为沉淀电解法利用电解原理除去杂质含杂质的金属作阳极,纯金属作阴极,含金属阳离子的电解质溶液作电解液气体吸收法将杂质气体吸收N2(O2)、Cl2(HCl)、CH3CH3(CH2CH2)2.物质的检验(1)常见方法。方法原理实例物理方法观察法通过观察被检物的颜色、状态、气味、晶形、挥发性等外部特征进行检验Cu2+、MnO4灼烧法根据被检物灼烧时产生的实验现象(焰色试验、升华等)的差异进行检验Na+、K+等的检验水溶法根据被检物在水中的溶解情况进行检验—化学方法燃烧法根据被检物点燃后产生的不同现象进行检验羊毛、纯棉、化纤成分的鉴别试剂法选用合适的试剂(通常只用一种)与被检物反应,根据产生的实验现象进行检验。常用的试剂有指示剂、强酸、强碱或氨水、盐溶液、特定试剂等NH4+、Al3+、CO分组法被检物质较多时,可选择合适试剂把被检物质分成若干组,然后分别对各组物质进行检验—(2)常见离子检验。方法离子试剂或用品现象注意事项沉淀法Cl-、Br-、I-稀硝酸和AgNO3溶液AgCl(白色沉淀)、AgBr(淡黄色沉淀)、AgI(黄色沉淀)—SO稀盐酸和BaCl2溶液白色沉淀须先用盐酸酸化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—气体法NH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,使湿润的红色石蕊试纸变蓝要加热CO稀盐酸和澄清石灰水澄清石灰水变浑浊SO3SO稀硫酸和品红溶液品红溶液褪色—显色法I-氯水(少量),CCl4下层为紫色—Fe2+KSCN溶液和氯水滴KSCN溶液无变化,滴氯水后变红色—Fe3+①KSCN溶液溶液变红色—②苯酚溶液溶液变紫色Na+、K+铂丝和稀盐酸火焰为黄色(Na+)、紫色(K+)K+的焰色要透过蓝色钴玻璃观察(3)常见气体的检验。常见气体检验方法H2纯净的氢气在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,不纯的氢气点燃有爆鸣声Cl2黄绿色气体,能使湿润的KI-淀粉试纸变蓝;能使湿润的蓝色石蕊试纸先变红后褪色HCl无色、有刺激性气味的气体;在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蕊试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时生成白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成SO2无色、有刺激性气味的气体,能使澄清石灰水变浑浊;能使品红溶液褪色,加热后又显红色;能使酸性高锰酸钾溶液褪色NH3无色、有刺激性气味的气体;能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时生成白烟CO2无色、无味的气体,能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭;能使湿润的蓝色石蕊试纸变浅红色CO燃烧时火焰呈淡蓝色;能使灼热的CuO由黑色变成红色NO无色气体,在空气中迅速转变为红棕色NO2红棕色气体,溶于水变无色(4)常见有机化合物的检验。有机化合物检验方法甲烷点燃,在空气中燃烧产生淡蓝色火焰,产物能使澄清石灰水变浑浊烯烃(炔烃)能使溴水或酸性高锰酸钾溶液褪色;燃烧时有黑烟(浓烟)产生卤代烃先加NaOH溶液并加热,再加稀硝酸中和碱液,最后滴加AgNO3溶液乙醇可使有黑色氧化膜的灼热铜丝变得光亮,并产生有刺激性气味的气体;与金属钠能够平缓地反应,有无色、无味气体放出醛、葡萄糖与银氨溶液(水浴加热)反应形成银镜;与新制的Cu(OH)2(加热)反应生成砖红色沉淀羧酸使紫色石蕊溶液变红;遇NaHCO3溶液产生气泡;使新制的Cu(OH)2溶解得蓝色澄清溶液酯与滴有酚酞的稀NaOH溶液共热,红色变浅或消失淀粉溶液遇碘变为蓝色蛋白质灼烧,有烧焦羽毛的气味;加浓硝酸并微热,颜色变黄(含苯环结构的蛋白质用此法)一、真题示向1.(2021·海南卷)一次性鉴别等浓度的KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液,下列方法不可行的是(C)A.测定pHB.焰色试验C.滴加AlCl3溶液D.滴加饱和Ca(OH)2溶液,微热2.(2022·浙江1月选考)下列方案设计、现象和结论不都正确的是(D)选项目的方案设计现象和结论A检验硫酸厂周边空气中是否含有二氧化硫用注射器多次抽取空气,慢慢注入盛有酸性KMnO4稀溶液的同一试管中,观察溶液颜色变化溶液不变色,说明空气中不含二氧化硫B鉴定某涂改液中是否存在含氯化合物取涂改液与KOH溶液混合加热充分反应,取上层清液,硝酸酸化,加入硝酸银溶液,观察现象出现白色沉淀,说明涂改液中存在含氯化合物C检验牙膏中是否含有甘油将适量牙膏样品与蒸馏水混合,搅拌,静置一段时间,取上层清液,加入新制的Cu(OH)2,振荡,观察现象溶液出现绛蓝色,说明牙膏中含有甘油D鉴别食盐与亚硝酸钠各取少量固体加水溶解,分别滴加含淀粉的KI溶液,振荡,观察溶液颜色变化溶液变蓝色的为亚硝酸钠;溶液不变蓝的为食盐3.(2022·全国甲卷)根据实验目的,下列实验及现象、结论都正确的是(C)选项实验目的实验及现象结论A比较CH3COO-和HCO3分别测浓度均为0.1mol·L-1的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3B检验铁锈中是否含有Fe2+将铁锈溶于浓盐酸,滴入KMnO4溶液,紫色褪去铁锈中含有Fe2+C探究氢离子浓度对CrO42-、Cr向K2CrO4溶液中缓慢滴加硫酸,黄色变为橙红色增大氢离子浓度,转化平衡向生成Cr2O7D检验乙醇中是否含有水向乙醇中加入一小粒金属钠,产生无色气体乙醇中含有水解析:CH3COONH4溶液中NH4+水解,NH4++H2ONH3·H2O+H+,会消耗CH3COO-水解生成的OH-,测定相同浓度的CH3COONH4和NaHCO3溶液的pH,后者大于前者,不能说明Kh(CH3COO-)<Kh(HCO3-),A错误;铁锈中含有Fe单质,Fe与浓盐酸反应可生成Fe2+,KMnO4溶液也能氧化Cl-,而使KMnO4溶液褪色,滴入KMnO4溶液,紫色褪去,不能说明铁锈中一定含有Fe2+,B错误;K2CrO4溶液中存在平衡2CrO42-(黄色)+2H+Cr二、模拟冲关1.下列方法可行的是(D)A.用核磁共振氢谱鉴别2-溴丁烷的一对对映异构体B.选用氨水鉴别Fe2+、Mg2+、Al3+和Ag+C.向含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后,充分加热一段时间,除去过量的Cl2即可得到纯净的FeCl3溶液D.除去NaCl固体中的少量MgCl2杂质,可将固体先用足量饱和食盐水充分溶解后再过滤,重复操作几次2.工业氢氧化锂在重结晶提纯时,采取了下述办法,巧妙地分离出杂质(PO43-、SiO32已知:①Li3PO4、Li2SiO3在水中的溶解度很小;②LiOH的溶解度随温度变化如下表所示。t/℃020406080100S(LiOH)/g12.712.81313.815.317.5下列说法错误的是(C)A.LiOH的溶解度随温度升高变化不大B.操作Ⅰ为过滤,除去PO43-C.操作Ⅱ得到LiOH晶体应采用降温结晶D.操作Ⅲ为趁热过滤,分离NO3-、S解析:已知Li3PO4、Li2SiO3在水中的溶解度很小,Li2SO4、LiNO3易溶于水,由题干信息可知,LiOH的溶解度随温度变化不明显,由工艺流程图可知,将工业LiOH用冷水进行溶解,其中LiOH、Li2SO4、LiNO3充分溶解,而Li3PO4、Li2SiO3难溶于水,进行操作Ⅰ为过滤,过滤出Li3PO4、Li2SiO3,洗涤后对滤液和洗涤液进行操作Ⅱ为蒸发结晶,然后进行操作Ⅲ为趁热过滤出LiOH晶体,Li2SO4、LiNO3等易溶性杂质留在母液中,据此分析解题。3.下列实验中,根据