步步高全国高考化学一轮复习 第1章 从实验学化学 第2讲 物质的分离和提纯讲义 新人教版.docx
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步步高全国高考化学一轮复习第1章从实验学化学第2讲物质的分离和提纯讲义新人教版
第2讲物质的分离和提纯
考点一 物质分离、提纯的常用方法及装置
1.物质分离、提纯的区别
（1）物质的分离
将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。
（2）物质的提纯
将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。
2.物质分离、提纯的常用方法及装置
（1）常规实验装置
①过滤：
适用条件：
不溶性固体和液体的分离。
说明：
操作中a.一贴：
滤纸紧贴漏斗内壁；二低：
滤纸上边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠：
烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端尖口处紧靠烧杯内壁；b.若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。
浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液超过滤纸边缘。
②蒸发：
适用条件：
分离易溶性固体的溶质和溶剂。
说明：
蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质；而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质，采用降温结晶的方法。
在蒸发结晶中应注意：
a.玻璃棒的作用：
搅拌，防止液体局部过热而飞溅；b.当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不能直接蒸干。
③蒸馏：
适用条件：
分离沸点相差较大的互溶液体混合物。
说明：
a.温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；b.蒸馏烧瓶内要加沸石；c.冷凝管水流方向应为“逆流”。
④萃取和分液：
适用条件：
分离互不相溶的两种液体。
说明：
a.溶质在萃取剂中的溶解度大；b.两种液体互不相溶；c.溶质和萃取剂不反应；d.分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。
⑤升华（如下左图）：
适用条件：
除去不挥发性杂质或分离不同挥发程度的固体混合物。
说明：
利用物质升华的性质进行分离，属于物理变化。
⑥洗气（如上右图）：
适用条件：
除去气体中的杂质气体。
说明：
长管进气短管出气。
（2）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，若以此容器作反应容器，可使反应物能循环利用，提高了反应物的转化率。
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。
题组一 物质分离、提纯仪器的选择及注意事项
1.下列仪器：
①普通漏斗；②容量瓶；③蒸馏烧瓶；④天平；⑤分液漏斗；⑥滴定管；⑦燃烧匙。
常用于物质分离的是（ ）
A.①③④B.①②⑥C.①③⑤D.③④⑦
答案 C
解析 ①普通漏斗：
用于过滤分离固液混合物。
③蒸馏烧瓶：
用于液体蒸馏，分离沸点相差较大的液态混合物。
⑤分液漏斗：
萃取分离互不相溶的液态混合物。
2.下列实验操作中错误的是（ ）
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
答案 D
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。
题组二 物质分离、提纯装置的识别
3.下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是（ ）
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装置可分离石油，得到汽油、煤油和柴油等各种馏分
C.利用图3装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5
D.利用图4和图1可进行粗盐提纯
答案 D
解析 加热FeCl3溶液，促进盐类水解，直接蒸干得到的是Fe（OH）3或Fe2O3，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，不能用分液法分离，C项错误。
4.从海带中提取碘要经过灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作，下列对应的装置合理、操作规范的是（ ）
答案 D
解析 A项，灼烧应选用坩埚，错误；B项，应用玻璃棒引流，且漏斗下端尖口处要紧贴烧杯内壁，错误；C项，碘的苯溶液应从上口倒出，错误。
熟记常见物质分离操作中的注意事项
1.过滤中的“3要求”：
一贴二低三靠。
2.蒸发中的“2注意”：
玻璃棒搅拌和不能蒸干。
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”：
温度计水银球的位置，冷却水的进出方向，加沸石防暴沸。
考点二 物质分离、提纯方法的选择
1.依据物理性质选择分离、提纯的方法
（1）“固＋固”混合物的分离（提纯）
（2）“固＋液”混合物的分离（提纯）
（3）“液＋液”混合物的分离（提纯）
2.依据化学性质选择分离、提纯的方法
方法
原理
杂质成分
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl－、SO
、CO
及能形成沉淀的阳离子
气化法
将杂质离子转化为气体
CO
、HCO
、SO
、HSO
、S2－、NH
杂转纯法
将杂质转化为需要提纯的物质
杂质中含不同价态的相同元素（用氧化剂或还原剂）、同一种酸的正盐与酸式盐（用酸、酸酐或碱）
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
如用酸性KMnO4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
如除去NaCl中的NH4Cl等
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
如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
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（M）作阴极，含M的盐溶液作电解质溶液
深度思考
1.下列分离物质的方法中，利用了物质的沸点的是（ ）
A.蒸馏B.萃取C.重结晶D.蒸发
答案 A
解析 萃取、重结晶是利用物质溶解度的不同而分离；蒸发是通过加热将溶剂蒸发掉；蒸馏则是利用物质沸点不同将物质进行分离。
2.除去下列常见物质中的杂质，完成表格：
序号
原物质
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
①
N2
O2
灼热的铜网
固体吸收气体
②
CO
CO2
NaOH溶液或碱石灰
洗气或固体吸收气体
③
CO2
CO
灼热的CuO
用固体转化气体
④
CO2
HCl
饱和NaHCO3溶液
洗气
⑤
Cl2
HCl
饱和食盐水
洗气
⑥
碳粉
CuO
稀酸（如稀盐酸）
过滤
⑦
Fe2O3
Al2O3
过量NaOH溶液
过滤
⑧
NaHCO3
溶液
Na2CO3
CO2
加酸转化
⑨
FeCl3
溶液
FeCl2
Cl2
加氧化剂转化
FeCl2
溶液
FeCl3
Fe
加还原剂转化
⑪
MgCl2
溶液
FeCl3
MgO
沉淀转化
⑫
NaCl晶体
NH4Cl
加热分解
⑬
乙酸乙酯
乙酸
饱和Na2CO3溶液
分液
题组一 物质分离、提纯方法的选择
1.下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是（ ）
选项
目的
分离方法
原理
A
除去KCl中的MnO2
蒸发结晶
溶解度不同
B
除去碘中的NaCl
加热、升华
NaCl的熔点高，碘易升华
C
分离KNO3和NaCl
重结晶
KNO3的溶解度大于NaCl
D
分离食用油和汽油
分液
食用油和汽油的密度不同
答案 B
解析 除去KCl中的MnO2应采用过滤的方法；B项，碘易升华，加热可分离；C项，利用重结晶方法分离KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受温度的影响大于NaCl；D项，食用油和汽油互溶，但沸点不同应用蒸馏的方法分离。
2.对下列各组物质：
①NaNO3和NaCl；②CaCl2和CaCO3；③MnO2和KCl；④BaSO4和AgCl，可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序，将他们相互分离的是（ ）
A.只有①B.③④C.②③D.②④
答案 C
解析 要将两种固体按溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序分离，必需的条件是其中一种固体难溶于水，另一种固体易溶于水。
对于所给出的物质组：
①两者都易溶；④两者都难溶，均不能用指定的方法分离；②CaCl2易溶，CaCO3难溶；③MnO2难溶，KCl易溶，可用指定的方法分离。
3.为提纯下列物质（括号内的物质是杂质），所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（ ）
选项
被提纯物质
除杂试剂
分离方法
A
淀粉（NaCl）
H2O
分液
B
Al2O3（SiO2）
NaOH
过滤
C
CO2（CO）
灼热的CuO
用固体转化气体
D
CO2（HCl）
饱和Na2CO3溶液
洗气
答案 C
4.下列有关除杂的实验操作不合理的是（ ）
A.除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3：
加入足量的Mg（OH）2并过滤
B.除去NaCl溶液中少量的Na2S：
加入AgCl后再过滤
C.除去石英中的少量碳酸钙：
用稀盐酸溶解后过滤
D.除去氯化钠固体中的少量纯碱：
加入足量氯化钙，过滤、蒸发、结晶
答案 D
解析 A项，Mg（OH）2和酸反应促进Fe3＋水解形成Fe（OH）3沉淀，通过过滤即可除去Fe（OH）3；B项，Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl，过滤除去Ag2S和剩余的AgCl，即可除去NaCl溶液中的Na2S；C项，碳酸钙能够溶解于稀盐酸生成可溶的CaCl2，通过过滤可得到纯净的石英；D项，能除去杂质纯碱，但又引入了新的杂质CaCl2。
题组二 物质分离、提纯的实验方案及流程分析
5.如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是（ ）
A.可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵
B.方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发
C.方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应
D.方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3
答案 D
解析 ①加热法分离提纯固体混合物应满足的条件：
一种物质受热易挥发或分解，另一物质受热不挥发或难分解。
②加试剂法分离（过滤）提纯固体混合物应满足的条件：
所加试剂能达到让一种物质形成溶液，而另一物质形成难溶物的状态。
A项中碳酸氢钠、氯化铵受热均易分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；B项方案1中的残留物应该具有受热时不挥发或难分解的性质，错误；C项方案2中加入的试剂可能不与除X外的物质发生化学反应，如加水进行溶解分离，错误；D项中SiO2与NaOH溶液反应生成Na2SiO3溶解而分离，正确。
6.食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。
粗食盐常含有少量K＋、Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO
等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：
提供的试剂：
饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba（NO3）2溶液、75%乙醇、四氯化碳。
（1）欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO
，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为____________（填化学式）。
（2）洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为______________。
答案
（1）NaOH、BaCl2、Na2CO3（或BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH）
（2）75%乙醇
解析 为除去Mg2＋和Fe3＋可选用NaOH溶液，除去SO
选用BaCl2溶液，过量的BaCl2溶液要用饱和Na2CO3溶液来
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