物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純

物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純第1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日第一講物質(zhì)的檢驗(yàn)分離和提純第2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)1.下列各組溶液中，用括號(hào)內(nèi)的試劑及物質(zhì)間相互反應(yīng)不能鑒別的一組是A.

Ba(OH)2

KSCN

NaCl

Mg(NO3)2

(FeCl3溶液)B.

NaNO3

NaHCO3

(NH4)2SO3

Na2SiO3

(H2SO4溶液)C.

NH4Br

K2CO3

NaI

CaCl2

(AgNO3溶液)D.(NH4)3PO4

NaBr

CuSO4

AlCl3

(KOH溶液)【解析】A項(xiàng)先用FeCl3檢驗(yàn)出Ba(OH)2(紅褐色沉淀)，KSCN(溶液血紅色)，再用Ba(OH)2檢驗(yàn)Mg(NO3)2(白色沉淀)。B中四種溶液依次加入H2SO4后的現(xiàn)象分別為：無明顯現(xiàn)象、產(chǎn)生無色無味氣體、產(chǎn)生無色刺激性氣體、產(chǎn)生白色沉淀。C中K2CO3、CaCl2無法鑒別。D中四種溶液分別加入KOH后現(xiàn)象依次為產(chǎn)生刺激性氣體，無現(xiàn)象，產(chǎn)生藍(lán)色沉淀，產(chǎn)生白色沉淀(過量后消失)。第3頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)2.下列各組物質(zhì)僅用蒸餾水不能鑒別的是A.苯、酒精、四氯化碳B.食鹽、燒堿、硝酸銨三種晶體C.蔗糖、硫酸銅粉末、碳酸鈣粉末D.氧化銅、二氧化錳、活性炭【解析】A中酒精與水混溶，苯和四氯化碳不溶于水，加水后分層，水層在上的為四氯化碳，水層在下的為苯；B組食鹽溶于水無明顯熱量變化，燒堿溶于水明顯放熱，而硝酸銨溶于水明顯吸熱；C組蔗糖溶于水得無色溶液，CuSO4粉末溶于水得藍(lán)色溶液，CaCO3粉末不溶于水；D組三者均不溶于水，無法鑒別。第4頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日A.D溶液中有[Fe(SCN)]2+

B.濾液中有Fe3+C.淺黃色沉淀B為AgBrD.A一定為FeBr3課前體驗(yàn)3.某同學(xué)設(shè)計(jì)下列方法對(duì)A鹽的水溶液進(jìn)行鑒定，流程如圖所示，由此得出的以下結(jié)論中，不正確的是A適量酸化的AgNO3溶液過濾BC(淺黃色沉淀)KSCN溶液D(血紅色溶液)【解析】依流程圖，B為AgBr沉淀，說明A中含有Br?；C+SCN?→血紅色，說明C中含有Fe3+；但A中可能含有Fe3+，也可能含有Fe2+，因?yàn)槟鼙籋NO3氧化為Fe3+，故D錯(cuò)。第5頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)4.有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cl?、I?、NO3?、CO32?、SO42?中的幾種。取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：(1)用pH試紙檢驗(yàn)，表明溶液呈強(qiáng)酸性。排除離子的存在。(2)取出部分溶液，加入少量CCl4及數(shù)滴新制氯水，經(jīng)振蕩，CCl4層顯紫色。排除離子存在。(3)另取部分溶液，逐漸向其中加入NaOH溶液，使溶液從酸性逐漸變?yōu)閴A性，整個(gè)滴加過程中均無沉淀產(chǎn)生。則可排除離子的存在。取部分堿性溶液加熱，有氣體放出，該氣體能使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)。CO32?NO3?、Fe3+Mg2+、Al3+、Fe3+第6頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)(4)另取部分上述堿性溶液，向其中加入Na2CO3溶液，有白色沉淀生成。證明有離子存在，排除SO42?離子存在。(5)根據(jù)以上實(shí)驗(yàn)事實(shí)確定：①該溶液中肯定存在的離子是；②肯定不存在的離子是③不能肯定是否存在的離子是Ba2+Ba2+、I?、NH4+Mg2+、Al3+、Fe3+、CO32?、SO42?、NO3?K+、Na+、Cl?4.有一瓶澄清溶液，其中可能含有NH4+、K+、Na+、Mg2+、Ba2+、Al3+、Fe3+、Cl?、I?、NO3?、CO32?、SO42?中的幾種。取該溶液進(jìn)行以下實(shí)驗(yàn)：第7頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)【解析】根據(jù)題目提供的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象逐漸分析。由(1)知CO32?不可能存在；由(2)知溶液中一定存在I?，但強(qiáng)酸性溶液中Fe3+、NO3?均能將I?氧化，故NO3?和Fe3+不可能存在；由(3)可知，在加NaOH過程中，一直無沉淀產(chǎn)生，說明原溶液中一定沒有Mg2+、Al3+。由(4)知原溶液中含有Ba2+，則一定不存在SO42?。第8頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)5.實(shí)驗(yàn)室需要制備純凈的氯化鉀?，F(xiàn)有含少量KBr和K2SO4的氯化鉀樣品，按照如圖所示的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行提純。請(qǐng)回答下列問題：(1)操作Ⅰ的名稱為，操作Ⅱ所需要的玻璃儀器有。(2)若用硝酸鋇來代替氯化鋇，是否可行？請(qǐng)說明理由。(3)若實(shí)驗(yàn)所得固體甲、乙的質(zhì)量分別為W1g和W2g，則樣品中KBr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計(jì)算式為過濾玻璃棒、酒精燈不行，會(huì)引入硝酸鉀雜質(zhì)119(W?W2?25W1/233)/44.5W×100%第9頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)(4)某同學(xué)對(duì)該實(shí)驗(yàn)方案提出質(zhì)疑，他認(rèn)為加適量氯化鋇溶液不容易控制應(yīng)該加入過量氯化鋇溶液，請(qǐng)你按照他的思路，用上述實(shí)驗(yàn)流程圖表示出他后面的實(shí)驗(yàn)過程，要注明所用試劑和所得產(chǎn)物的化學(xué)式以及相應(yīng)操作的名稱。第10頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)

(1)在樣品中加入BaCl2溶液,發(fā)生反應(yīng)：BaCl2+K2SO4BaSO4↓+2KCl應(yīng)該過濾除去BaSO4，所以操作Ⅰ是過濾；最后在濾液中通入Cl2，發(fā)生反應(yīng)：2KBr+Cl22KCl+Br2并加熱、蒸發(fā)，用到的玻璃儀器有酒精燈和玻璃棒。(2)不可行，因?yàn)橛孟跛徜^來代替氯化鋇會(huì)引入硝酸鉀雜質(zhì)?！窘馕觥康?1頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日課前體驗(yàn)

(3)設(shè)KCl、KBr、K2SO4的物質(zhì)的量分別為x、y、z，根據(jù)題意，列方程組得：

74.5x+119y+174z=W

①

W1/233=z[n(K2SO4)=n(BaSO4)]②

x+y+2z=W2/74.5(鉀原子守恒)

③將z=W1/233代入①③,解之得：y=(W?W1?25W1/233)/44.5,故樣品中KBr的質(zhì)量分?jǐn)?shù)：w(KBr)=m(KBr)/W×100%=119(W-W2-25W1/233)/44.5W×100%?！窘馕觥康?2頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析【例1】有a、b、c、d、e五種無色氣體，進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象①a和b相混合氣體變紅棕色②c和d相混合產(chǎn)生白煙③c、e分別通入少量溴水中溴水均褪色④b、e分別通入氫硫酸中均產(chǎn)生淡黃色的渾濁

a、b、c、d、e可能依次為()A.O2、NO、HCl、NH3、CO2

B.O2、NO、NH3、HCl、SO2C.NO、O2、NH3、HCl、SO2

D.HBr、Cl2、NH3、H2S、C2H4C第13頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析【解析】根據(jù)各項(xiàng)所給的氣體來分析：①a和b混合氣體變紅棕色，可能是O2和NO反應(yīng)生成NO2或HBr和Cl2反應(yīng)生成Br2(蒸氣)；②c與d混合產(chǎn)生的白煙可能是NH3與HCl反應(yīng)生成的NH4Cl(s)；③c、e分別通入少量溴水中，溴水褪色，c、e可能是SO2和NH3，因?yàn)椋篠O2+Br2+2H2O2HBr+H2SO4NH3溶于水呈堿性，Br2與堿溶液反應(yīng)生成無色的物質(zhì)，由此得出C為NH3，e為SO2,d是HCl；④b、e分別通入氫硫酸中均產(chǎn)生淡黃色渾濁，可得出b、e是O2和SO2。綜合以上可得出a、b、c、d、e分別為NO、O2、NH3、HCl、SO2?！驹u(píng)注】多種物質(zhì)之間通過兩兩間相互反應(yīng)進(jìn)行鑒別的題目是?？嫉念}型，這些題目知識(shí)容量大，題目靈活，思維能力要求高，平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)這方面知識(shí)的積累和能力的訓(xùn)練。第14頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析變式1可用來鑒別己烯、甲苯、乙酸乙酯的一組試劑是()A.溴水B.碳酸鈉溶液、溴水C.高錳酸鉀酸性溶液、溴水D.高錳酸鉀酸性溶液C【解析】先用溴水能將樣品中己烯鑒別出來，再用高錳酸鉀酸性溶液可將剩下的甲苯和乙酸乙酯鑒別出來。第15頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析【例2】苯甲醛在醫(yī)藥、染料、香料等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室通過下圖所示的流程由甲苯氧化制備苯甲醛。試回答下列問題：(1)Mn2O3氧化甲苯的反應(yīng)需要不斷攪拌，攪拌的作用是(2)甲苯經(jīng)氧化后得到的混合物通過結(jié)晶、過濾進(jìn)行分離。該過程中需將混合物冷卻，其目的是。使反應(yīng)物充分接觸，增大反應(yīng)速率降低MnSO4

的溶解度第16頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析【例2】苯甲醛在醫(yī)藥、染料、香料等行業(yè)有著廣泛的應(yīng)用。實(shí)驗(yàn)室通過下圖所示的流程由甲苯氧化制備苯甲醛。試回答下列問題：(3)實(shí)驗(yàn)過程中，可循環(huán)使用的物質(zhì)分別為、。(4)實(shí)驗(yàn)中分離甲苯和苯甲醛采用的操作Ⅰ是，其原理是。稀硫酸甲苯蒸餾利用甲苯和苯甲醛的沸點(diǎn)差異使二者分離第17頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析【解析】將兩種反應(yīng)物混合攪拌的目的是使反應(yīng)物之間充分地接觸，加快反應(yīng)的速率。在結(jié)晶、過濾的過程中一般有趁熱過濾和冷卻過濾兩種方法，趁熱過濾是防止溶質(zhì)受冷析出而有損失，冷卻過濾是為了減少固體物質(zhì)的損失。由題圖所示的箭頭方向不難看出循環(huán)使用的物質(zhì)是稀硫酸和甲苯。分離兩種有機(jī)液體混合物常常使用蒸餾或分餾的方法，原理是根據(jù)兩種液體物質(zhì)的沸點(diǎn)不同，沸點(diǎn)低的物質(zhì)通過加熱先被蒸出?！驹u(píng)注】本題以不常見有機(jī)物的制備為知識(shí)載體，考查了多種分離提純方法的相關(guān)知識(shí)。這種題型初看比較陌生，但考查的知識(shí)比較基礎(chǔ)，如果有較好的知識(shí)儲(chǔ)備，只要冷靜審題，仔細(xì)分析，一般都能順利解題。第18頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析變式2以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下：第19頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析變式2氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如下圖所示。第20頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析變式2回答下列問題：(1)欲制備10.7gNH4Cl，理論上需NaClg。(2)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)濃縮用到的主要儀器有、燒杯、玻璃棒、酒精燈等。(3)“冷卻結(jié)晶”過程中，析出NH4Cl晶體的合適溫度為。(4)不用其他試劑，檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是。(5)若NH4Cl產(chǎn)品中含有硫酸鈉雜質(zhì)，進(jìn)一步提純產(chǎn)品的方法是。蒸發(fā)皿35℃(33～40℃都可以)加熱法：取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈重結(jié)晶11.7第21頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日典例精析【解析】本題考查學(xué)生對(duì)質(zhì)量守恒定律的理解以及對(duì)實(shí)驗(yàn)室常用儀器主要用途的了解；考查學(xué)生應(yīng)用基礎(chǔ)知識(shí)解決簡(jiǎn)單化學(xué)問題的能力以及學(xué)生對(duì)圖表的觀察、分析能力。第22頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日方法指導(dǎo)1.物質(zhì)的檢驗(yàn)——鑒別、鑒定、推斷的比較檢驗(yàn)類型鑒別利用不同物質(zhì)的性質(zhì)差異，通過實(shí)驗(yàn)，將它們區(qū)別開來。鑒定根據(jù)物質(zhì)的特性，通過實(shí)驗(yàn)，檢驗(yàn)出該物質(zhì)的成分，確定它是否是這種物質(zhì)。推斷根據(jù)已知實(shí)驗(yàn)及現(xiàn)象，分析判斷，確定被檢的是什么物質(zhì)，并指出可能存在什么，不可能存在什么。第23頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日方法指導(dǎo)1.物質(zhì)的檢驗(yàn)——鑒別、鑒定、推斷的比較檢驗(yàn)方法①若是固體，一般應(yīng)先用蒸餾水溶解②若同時(shí)檢驗(yàn)多種物質(zhì)，應(yīng)將試管編號(hào)③要取少量溶液放在試管中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，絕不能在原試劑瓶中進(jìn)行檢驗(yàn)④敘述順序應(yīng)是：實(shí)驗(yàn)(操作)→現(xiàn)象→結(jié)論→原理(寫方程式)第24頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日方法指導(dǎo)2.檢驗(yàn)已知物的基本思路(1)先物理后化學(xué)：利用物質(zhì)的特殊顏色、狀態(tài)、氣味、焰色反應(yīng)等進(jìn)行檢驗(yàn)。(2)先常溫后加熱：先鑒別出常溫下反應(yīng)物質(zhì)，后鑒別加熱條件下反應(yīng)的物質(zhì)。(3)先分組后逐一：根據(jù)陰(陽)離子或官能團(tuán)的性質(zhì)類似分成若干組，然后再逐一鑒別。第25頁，共29頁，2023年，2月20日，星期日方法指導(dǎo)3.物質(zhì)檢驗(yàn)時(shí)對(duì)反應(yīng)的一般要求：(1)反應(yīng)要有明顯的外部特征，如：溶液顏色的改變、沉淀的生成或溶解、氣體的產(chǎn)生等。(2)反應(yīng)要在適