2020版高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí)第10章第2節(jié)物質(zhì)的分離提純和檢驗教學(xué)案新人教版.docx

物質(zhì)的分離、提純和檢驗考綱定位核心素養(yǎng)1.掌握常見物質(zhì)檢驗、分離和提純的方法；掌握過濾、分液、蒸餾等操作的步驟及要求。2.正確選用檢驗、分離和提純物質(zhì)的實驗裝置。1.科學(xué)探究發(fā)現(xiàn)和提出有探究價值的物質(zhì)分離和提純的化學(xué)問題，并依據(jù)目的，設(shè)計并優(yōu)化分離方案，完成分離操作。2.創(chuàng)新意識能尊重事實和證據(jù)，不迷信權(quán)威，具有獨立思考，取于質(zhì)疑和批判的創(chuàng)新精神。3.社會責(zé)任對物質(zhì)進行分離和提純，獲得有價值的純凈物，體現(xiàn)化學(xué)對社會發(fā)展的重大貢獻?？键c一| 常見物質(zhì)的分離和提純1固體與液體的分離提純圖1圖2(1)圖1分離提純方法稱為過濾，涉及的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗。適用范圍：把不溶性固體與液體進行分離。注意事項：一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁。二低：濾紙上緣低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣。三靠：燒杯緊靠玻璃棒，玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)帲┒废露司o靠燒杯內(nèi)壁。若濾液渾濁，需再過濾。渾濁的原因可能是濾紙破損、液面超過濾紙邊緣。(2)圖2分離提純方法稱為蒸發(fā)，涉及的儀器有鐵架臺(含鐵圈)、蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈。適用范圍：溶解度隨溫度變化較小的物質(zhì)，如NaCl溶液中提取NaCl固體。提醒：結(jié)晶的兩種方式(1)蒸發(fā)結(jié)晶適用于溶解度隨溫度升高而變化不大或減小且穩(wěn)定的固體物質(zhì)。如NaCl；(2)冷卻結(jié)晶適用于溶解度隨溫度升高而增大或不穩(wěn)定的結(jié)晶水合物或銨鹽，如KNO3、CuSO45H2O、NH4Cl等。2液體與液體的分離提純圖3圖4(1)圖3的分離提純方法稱為萃取分液，涉及的玻璃儀器主要是分液漏斗和燒杯。適用范圍：萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑(萃取劑)把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來；分液：兩種液體互不相溶且易分層的分離方法。注意事項：溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中的大；萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶；萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)；分液時，分液漏斗中的下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出。(2)圖4的分離提純方法稱為蒸餾。適用范圍：分離沸點相差較大的互溶液體混合物。注意事項：溫度計的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處；蒸餾燒瓶內(nèi)要加沸石防止液體暴沸；冷凝管水流方向應(yīng)為“下口進，上口出”。3固體與固體的分離升華法某種組分易升華的混合物，利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下使之分離的方法(如圖)。如NaCl與I2混合物的分離。4氣體與氣體的分離提純(1)固體吸收法干燥管或U型管。如用堿石灰干燥NH3。(2)溶液吸收法洗氣瓶。如用濃硫酸干燥HCl、SO2等。(3)固體加熱吸收法硬質(zhì)玻璃管。如用銅絲加熱除去N2中的O2。1分離、提純物質(zhì)遵循的“四原則”“三必須”2常見物質(zhì)分離、提純的7種化學(xué)法方法原理雜質(zhì)成分或除雜方法沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl、SO、CO及能形成沉淀的陽離子氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體CO、HCO、SO、HSO、S2、NH雜轉(zhuǎn)純法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)雜質(zhì)中含不同價態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用酸、酸酐或堿)氧化還原法用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用熱的銅粉除去N2中的O2熱分解法加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等調(diào)節(jié)pH沉淀法調(diào)節(jié)pH使某些離子沉淀除去如加CuO除去CuCl2溶液中的Fe3電解法利用電解原理提純粗金屬粗金屬(粗銅)作陽極，純金屬作陰極，含純金屬的鹽溶液作電解液1正誤判斷(正確的打“”，錯誤的打“”)(1)濾液若渾濁，可能是液面高于濾紙邊緣造成的。()(2)用酒精洗AgCl比用水洗損耗AgCl的量少，且易干燥。()(3)NaCl溶液蒸發(fā)時可以加熱至蒸干為止。()(4)蒸餾時，可以把溫度計插入混合液體中。()(5)可以用酒精萃取碘水中的I2。()(6)CCl4萃取溴水中溴時，靜置分層后上層為橙紅色，分液時，從上口先倒出上層液體。()答案：(1)(2)(3)(4)(5)(6)2按以下實驗方案可從海洋物質(zhì)樣品中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。則(1)(2)(3)(4)的分離提純方法依次為_、_、_、_。答案：過濾分液蒸發(fā)結(jié)晶蒸餾考法1物質(zhì)的一般分離和提純方法1(2019深圳三校第一次聯(lián)考)除去下列物質(zhì)中所含的雜質(zhì)，選用的試劑正確的是()選項物質(zhì)(雜質(zhì))試劑AAl2O3(SiO2)NaOH溶液BCO2(SO2)Na2CO3溶液CFeCl2溶液(FeCl3)鐵粉DNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液CA項，二者均溶于NaOH溶液；B項，二者均與Na2CO3溶液反應(yīng)；D項，二者均與Ca(OH)2反應(yīng)生成CaCO3沉淀。2(2019鄭州模擬)下列實驗中，所采取的分離方法與對應(yīng)原理都正確的是()選項實驗?zāi)康姆蛛x方法原理A除去CO2中的HCl通入飽和Na2CO3溶液洗氣HCl與Na2CO3溶液反應(yīng)生成CO2B除去乙醇中少量的乙酸加入足量生石灰蒸餾乙醇和乙酸鈣的沸點相差較大C除去KNO3固體中的NaCl冷卻熱飽和溶液進行重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同B飽和Na2CO3溶液可吸收CO2，A項錯誤；用重結(jié)晶法除去KNO3固體中的NaCl是因為KNO3在水中的溶解度受溫度的影響大，C項錯誤；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能采取分液的方法分離，D項錯誤?？挤?物質(zhì)分離和提純在化工流程中的應(yīng)用3(2018保定一模)實驗室按照如圖操作程序提純某種物質(zhì)，下列分析一定正確的是()適量水A操作一定是過濾，其目的是將固液分離B可以提純含少量氧化鐵雜質(zhì)的氧化鋁C可以提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀D可以提純含少量碘雜質(zhì)的氯化鈉C試樣的溶解性未知，操作可以是過濾，也可以是溶解，A項錯誤；提純含少量氧化鐵雜質(zhì)的氧化鋁，應(yīng)向試樣中加入NaOH溶液，B項錯誤；提純含少量氯化鈉雜質(zhì)的硝酸鉀時應(yīng)使用重結(jié)晶法：先向試樣中加入適量的熱水制成飽和溶液，然后冷卻結(jié)晶、過濾即得較純的KNO3，其中操作是溶解，操作是結(jié)晶，操作是過濾，C項正確；提純含少量碘雜質(zhì)的氯化鈉時一般使用加熱法，使I2升華而除去，若按圖示操作則是萃取分液法，除加水外，還應(yīng)加入萃取劑，故D項錯誤。4(2018清華中學(xué)一模)氟化鋇可用于制造電機電刷、光學(xué)玻璃、光導(dǎo)纖維、激光發(fā)生器。以鋇礦粉(主要成分為BaCO3，還含有SiO2、Fe2、Mg2等雜質(zhì))為原料制備氟化鋇的流程如下：已知：常溫下Fe3、Mg2完全沉淀的pH分別是3.4、12.4。(1)濾渣A的化學(xué)式為_。(2)濾液1加H2O2氧化的過程中主要反應(yīng)的離子方程式為_。(3)加20% NaOH溶液調(diào)節(jié)pH12.5，得到濾渣C的主要成分是_。解析：(1)鋇礦粉中SiO2與鹽酸不反應(yīng)，故濾渣A為SiO2。(2)濾液1加H2O2的作用是將Fe2氧化為Fe3，反應(yīng)的離子方程式為H2O22Fe22H=2Fe32H2O。(3)根據(jù)已知信息及流程圖可知，加H2O2、調(diào)pH，得到的濾渣B為Fe(OH)3，加20% NaOH溶液調(diào)節(jié)pH12.5，得到的濾渣C為Mg(OH)2。答案：(1)SiO2(2)H2O22Fe22H=2Fe32H2O(3)Mg(OH)2考點二| 物質(zhì)的檢驗與鑒別1常見氣體的檢驗(1)酸性氣體的檢驗 (2)堿性氣體的檢驗 (3)還原性氣體的檢驗 (4)強氧化性氣體的檢驗2物質(zhì)的鑒別(1)限用一種試劑的物質(zhì)鑒別方法先分析被鑒別物質(zhì)的水溶性、密度、溶液的酸堿性，確定能否選用水或指示劑進行鑒別。在鑒別多種酸、堿、鹽的溶液時，可依據(jù)“相反原理”確定試劑進行鑒別。即被鑒別的溶液多數(shù)呈酸性時，可選用堿或水解呈堿性的鹽溶液作試劑；若被鑒別的溶液多數(shù)呈堿性時，可選用酸或水解呈酸性的鹽溶液作試劑。常用溴水、新制氫氧化銅懸濁液等作試劑鑒別多種有機物。(2)不另加試劑鑒別的一般分析思路先依據(jù)外觀特征，鑒別出其中的一種或幾種，然后再利用它們?nèi)ヨb別其他物質(zhì)。若均無明顯外觀特征，可考慮能否用加熱或焰色反應(yīng)區(qū)別開來。若以上兩種方法都不能鑒別時，可考慮兩兩混合或相互滴加，記錄混合后的反應(yīng)現(xiàn)象，分析確定。若被鑒別物質(zhì)為兩種時，可考慮因試劑加入的順序不同、現(xiàn)象不同而進行鑒別。若采用上述方法鑒別出一種物質(zhì)后，可用它作試劑鑒別余下的其他物質(zhì)。若兩液體互不相溶，可利用密度不同確定兩液體?？挤?常見物質(zhì)的檢驗1(2019黑龍江五校聯(lián)考)下列實驗中，實驗操作能達到實驗?zāi)康牡氖?)選項實驗操作實驗?zāi)康腁將熾熱的木炭與濃硝酸混合所得氣體通入澄清石灰水中驗證碳的氧化產(chǎn)物為CO2B向KI淀粉溶液中通入氯氣證明Cl2氧化性大于I2C向某溶液中滴加BaCl2溶液和稀硝酸檢驗原溶液中是否含SOD向FeCl2溶液通入足量Cl2，充分反應(yīng)除去FeCl2溶液中少量的FeCl3B選項A,4HNO3(濃)C4NO2CO22H2O，NO2溶于水生成硝酸和NO，硝酸與CaCO3反應(yīng)，故在NO2存在的情況下不能檢驗CO2，錯誤；選項B，淀粉遇I2變藍，正確；選項C，稀硝酸有強氧化性，不能排除溶液中有SO或HSO，也不能排除溶液中有Ag，錯誤；選項D，最后得到的是FeCl3溶液，錯誤。2下列關(guān)于氣體的檢驗不正確的是()A能使品紅溶液褪色且使澄清石灰水變渾濁的無色氣體為SO2B氣體通過無水CuSO4，粉末變藍，證明原氣體中含有水蒸氣C能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體為NH3D能使酸性KMnO4溶液、溴水均褪色的氣體為乙烯D使酸性KMnO4溶液、溴水均褪色的氣體可能為SO2、乙烯等。考法2常見物質(zhì)的鑒別3(2019青島模擬)在允許加熱的條件下，只用一種試劑就可以鑒別氯化鉀、碳酸鉀、偏鋁酸鉀、氫氧化鉀、氫氧化鋇、氯化鋇6種溶液，這種試劑是()AH2SO4B(NH4)2SO4CNH3H2ODNH4HSO4DD項加入NH4HSO4溶液后有氣體生成的是K2CO3，有白色沉淀的是KAlO2、Ba(OH)2、BaCl2三種，加熱后有刺激性氣體放出的是Ba(OH)2，另兩種繼續(xù)加NH4HSO4，溶解的是Al(OH)3沉淀，對應(yīng)原KAlO2，不溶解的對應(yīng)BaCl2。另兩種加入少量NH4HSO4，加熱有刺激性氣體生成的是KOH，另一種為KCl。4現(xiàn)有K2SO4Ba(NO3)2Al2(SO4)3KOHCuCl2五種物質(zhì)的溶液。不用其他任何試劑就能把它們一一鑒別出來，其鑒別出來的順序是()ABCDA首先根據(jù)CuCl2溶液呈藍色，鑒別出CuCl2溶液；再用CuCl2溶液鑒別出KOH溶液；用KOH溶液鑒別出Al2(SO4)3溶液；再用Al2(SO4)3溶液鑒別出Ba(NO3)2溶液；最后鑒別出K2SO4溶液。5只用試管和膠頭滴管就可以對下列各組中的溶液進行鑒別的是 _(填序號)。AlCl3溶液和NaOH溶液 Ca(HCO3)2溶液和NaOH溶液NaAlO2溶液和鹽酸 Al2(SO4)3溶液和氨水Na2CO3溶液和稀H2SO4AgNO3、BaCl2、K2SO4和Mg(NO3)2四種溶液NaNO3、FeCl3、NaCl、AgNO3四種溶液NaHCO3溶液與稀硫酸苯與水乙醇與水解析：將AlCl3溶液滴加到NaOH溶液中先沒有現(xiàn)象，后生成沉淀，將NaOH溶液滴加到AlCl3溶液中先生成沉淀后沉淀消失，二者現(xiàn)象不同，可鑒別；無論將Ca(HCO3)2溶液滴到NaOH溶液中還是將NaOH溶液滴到Ca(HCO3)2溶液中，都生成白色沉淀，現(xiàn)象相同，不能鑒別；將NaAlO2溶液滴到鹽酸中先沒有現(xiàn)象，后生成沉淀，將鹽酸滴到NaAlO2溶液中先生成沉淀后沉淀消失，二者現(xiàn)象不同，可鑒別；無論將Al2(SO4)3溶液滴到氨水中還是將氨水滴到Al2(SO4)3溶液中都生成白色沉淀，現(xiàn)象相同，不能鑒別；將Na2CO3溶液滴加到稀H2SO4中立即有氣體產(chǎn)生，若反滴加，開始沒有氣體產(chǎn)生，二者現(xiàn)象不同，可鑒別；將一種溶液滴加到另三種溶液中，如果三種溶液中都沒有明顯現(xiàn)象，則可鑒別出Mg(NO3)2溶液，其他三種互滴都生成白色沉淀，無法鑒別；先觀察溶液顏色可鑒別出FeCl3，然后用FeCl3可鑒別出AgNO3，再用AgNO3可鑒別出NaCl，剩余的是NaNO3，可鑒別；二者互滴時現(xiàn)象相同，不能鑒別；取體積不同的兩液體混合，苯在上層，水在下層，能鑒別；乙醇與水互溶，不能鑒別。答案：課堂反饋真題體驗1(高考組合)下列說法正確的是_(填序號)。(2018全國卷)常壓蒸餾時，加入液體的體積不超過圓底燒瓶容積的三分之二(2016全國卷)除去銅粉中混有CuO的實驗操作是加入稀硝酸溶解、過濾、洗滌、干燥(2016全國卷)將Cl2與HCl的混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2(2016全國卷)用CCl4萃取碘水中的I2的實驗操作是先從分液漏斗下口放出有機層，后從上口倒出水層答案：2(2016全國卷，T26節(jié)選)碳酸鈣的制備(1)步驟加入氨水的目的是_。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于_。(2)如圖是某學(xué)生的過濾操作示意圖，其操作不規(guī)范的是_(填標號)。a漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b玻璃棒用作引流c將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁d濾紙邊緣高出漏斗e用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度解析：(1)石灰石中含少量鐵的氧化物，加入鹽酸后生成CaCl2及鐵的氯化物，加入雙氧水可將Fe2氧化成Fe3，加入氨水的目的是中和鹽酸，調(diào)節(jié)溶液的pH，使Fe3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀，再通過過濾除去雜質(zhì)。小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大，有利于過濾分離。(2)過濾操作中要求“一貼、二低、三靠”，圖中漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁，a錯誤；過濾時，玻璃棒用作引流，b正確；將濾紙濕潤，使其緊貼漏斗壁，防止存在氣泡，c正確；濾紙邊緣要低于漏斗邊緣，液面要低于濾紙邊緣，d錯誤；用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動，容易使濾紙破損，e錯誤。答案：(1)調(diào)節(jié)溶液pH使Fe(OH)3沉淀過濾分離(2)ade3(2014全國卷，節(jié)選)乙酸異戊酯是組成蜜蜂信息素的成分之一，具有香蕉的香味。實驗室制備乙酸異戊酯的反應(yīng)、裝置示意圖和有關(guān)數(shù)據(jù)如下：O相對分子質(zhì)量密度/(gcm3)沸點/水中溶解性異戊醇880.812 3131微溶乙酸601.049 2118溶乙酸異戊酯1300.867 0142難溶實驗步驟：在A中加入4.4 g異戊醇、6.0 g乙酸、數(shù)滴濃硫酸和23片碎瓷片。開始緩慢加熱A，回流50 min。反應(yīng)液冷卻至室溫后倒入分液漏斗中，分別用少量水、飽和碳酸氫鈉溶液和水洗滌；分出的產(chǎn)物加入少量無水MgSO4固體，靜置片刻，過濾除去MgSO4固體，進行蒸餾純化，收集140143 餾分，得乙酸異戊酯3.9 g?；卮鹣铝袉栴}：(1)儀器B的名稱是