高考化学一轮总复习考点扫描专题28物质的分离和提纯学案.docx
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高考化学一轮总复习考点扫描专题28物质的分离和提纯学案
专题28物质的分离和提纯
【复习目标】
1.了解并初步实践化学实验研究的一般过程，掌握化学实验的基本方法和技能。
2.掌握常见物质分离和提纯的方法。
3.掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。
【考情分析】物质的检验与分离提纯是化学实验中的重要内容,也是高考的常考考点。
主要考点有离子的检验，如Fe3＋、NH等；二是气体的检验，如NH3、SO2等；三是物质分离与提纯的方法，如过滤、蒸馏等；四是综合运用化学知识设计实验方案对离子、气体、有机物等进行检验、分离与提纯。
这部分内容以离子检验、气体的制备与检验、元素化合物性质为基础知识,以化学实验基本操作、材料的组织水平和语言能力为基础进行考查,且考查的内容逐渐加深,形式渐趋多样化。
1.物理分离方法
（1）物理分离方法的确定依据
方法
适用范围
主要仪器
注意点
实例
固+液
蒸发
易溶固体与液体分离
酒精灯、蒸发皿、玻璃棒
不断搅拌；最后用余热加热；液体不超过容积2/3
NaCl（H2O）
固+固
结晶
溶解度差别大的溶质分离
NaCl（NaNO3）
升华
能升华固体与不升华物分离
酒精灯
I2（NaCl）
固+液
过滤
易溶物与难溶物分离
漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台
一角、二低、三碰；沉淀要洗涤；定量实验要“无损”
NaCl（CaCO3）
液+液
萃取
溶质在互不相溶的溶剂里，溶解度的不同，把溶质分离出来
分液漏斗、铁架台、烧杯
先查漏；对萃取剂的要求；使漏斗内外大气相通；上层液体从上口倒出
从溴水中提取Br2
分液
分离互不相溶液体
乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
蒸馏
分离沸点不同混合溶液
蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管、铁架台
温度计水银球位于支管处；冷凝水从下口通入；加碎瓷片
乙醇和水、I2和CCl4
渗析
分离胶体与混在其中的分子、离子
半透膜
更换蒸馏水
淀粉与NaCl
盐析
加入某些盐，使溶质的溶解度降低而析出
烧杯
用固体盐或浓溶液
蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油
气+气
洗气
易溶气与难溶气分开
洗气瓶
长进短出
CO2（HCl）
液化
沸点不同气分开
U形管
常用冰水
NO2（N2O4）
（2）物质的分离提纯装置
方法
装置
条件
注意事项
过滤
不溶性固体和液体的分离
操作中注意一贴、二低、三靠；若一次过滤后仍浑浊可重复过滤
蒸发
分离易溶性固体的溶质和溶剂
玻璃棒的作用：
搅拌，防止局部过热导致液体或晶体飞溅；当有较多晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干
蒸馏
分离沸点相差较大的互溶液体混合物
温度计的水银球在支管口处；加碎瓷片防暴沸；冷凝管水流方向低进高出
萃取和分液
分离互不相溶的两种液体
溶质在萃取剂中的溶解度大；两种液体互不相溶；溶质和萃取剂不反应；分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出
升华
利用物质升华的性质进行分离
属于物理变化，不同于物质的分解反应
2．化学分离方法
（1）化学分离和提纯物质的原则
不增
提纯过程中不增加新的杂质
不减
不减少被提纯的物质
易分离
被提纯物质与杂质容易分离
易复原
被提纯物质要易复原
三必须
一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽（因为过量试剂带入新的杂质）；三必须选最佳除杂途径
（2）常见化学分离法
方法
原理
典例
加热法
混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而除去
食盐中混有氯化铵、纯碱中混有小苏打
沉淀法
在混合物中加入某试剂，使其中的一种或多种以沉淀形式分离出去的方法，若使用多种试剂将溶液中不同物质逐一沉淀，这时应注意后加试剂能将先加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质
转化法
不能通过一次反应达到分离目的，而要转化为其它物质才能分离，然后再将转化物质恢复为原物质
苯酚中混有硝基苯时，先加入氢氧化钠溶液后分液，再向苯酚
钠溶液中通入CO2重新生成苯酚
酸碱法
被提纯物不与酸反应，而杂质可与酸反应，用酸做除杂试剂；被提纯物不与碱反应，而杂质可与碱反应，用碱做除杂试剂
用盐酸除去二氧化硅中的碳酸钙，用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉
氧化还原法
对混合物中含有还原性杂质，加入适当氧化剂使其氧化为被提纯物质；对混合物中含有氧化性杂质，加入适当还原剂使其还原为被提纯物质
氯化亚铁中含有氯化铁杂质可加入铁粉，振荡过滤，即可除去氯化铁；氯化铁中含有氯化亚铁杂质可通入氯气，将氯化亚铁转化为氯化铁
调节pH法
利用某些物质沉淀的pH范围不同，采取一定措施调节溶液pH，使某些物质沉淀进行分离
电解法
利用电解原理除去杂质
粗铜作阳极、纯铜作阴极，硫酸铜作电解质溶液
（3）常见物质除杂方法
序号
原物质
所含杂质
除杂试剂
主要操作方法
1
N2
O2
灼热的铜网
用固体转化气体
2
CO2
H2S
CuSO4溶液
洗气
3
CO
CO2
NaOH溶液
洗气
4
CO2
CO
灼热CuO
用固体转化气体
5
CO2
HCl
饱和NaHCO3
洗气
6
H2S
HCl
饱和NaHS
洗气
7
SO2
HCl
饱和NaHSO3
洗气
8
Cl2
HCl
饱和食盐水
洗气
9
CO2
SO2
饱和NaHCO3
洗气
10
炭粉
MnO2
浓盐酸（需加热）
过滤
11
MnO2
C
—
加热灼烧
12
炭粉
CuO
稀酸（如稀盐酸）
过滤
13
Al2O3
Fe2O3
NaOH（过量），CO2
过滤、灼烧
14
Fe2O3
Al2O3
NaOH溶液
过滤
15
Al2O3
SiO2
盐酸、氨水
过滤、灼烧
16
SiO2
ZnO
盐酸
过滤
17
BaSO4
BaCO3
盐酸或稀硫酸
过滤
18
NaHCO3溶液
Na2CO3
CO2
加酸转化法
19
NaCl溶液
NaHCO3
HCl
加酸转化法
20
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
加氧化剂转化法
21
FeCl3溶液
CuCl2
Fe、Cl2
过滤、加氧化剂转化法
22
FeCl2溶液
FeCl3
Fe
加还原剂转化法
23
CuO
Fe
磁铁
吸附
24
Fe（OH）3胶体
FeCl3
蒸馏水
渗析
25
CuS
FeS
稀盐酸
过滤
26
I2晶体
NaCl
—
加热升华
27
NaCl晶体
NH4Cl
—
加热分解
28
KNO3晶体
NaCl
蒸馏水
重结晶
29
乙烯
SO2、H2O
碱石灰
加固体转化法
30
乙烷
C2H4
溴的四氯化碳溶液
洗气
31
溴苯
Br2
NaOH稀溶液
分液
32
甲苯
苯酚
NaOH溶液
分液
33
乙醛
乙酸
饱和Na2CO3
蒸馏
34
乙醇
水（少量）
新制CaO
蒸馏
35
苯酚
苯
NaOH溶液、CO2
分液
3.分离提纯题的答题步骤
（1）确定被提纯物质与除杂对象：
对比两者物理性质、化学性质的差异，利用差异性（溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等），选择合适的分离原理或除杂试剂；除杂试剂除去杂质的同时，不消耗被提纯物质，不引入新的杂质。
（2）选择合适的分离或除杂装置：
根据分离原理选择合适的分离装置（过滤、分液、蒸馏等）；根据除杂试剂的状态及反应条件，选择合适的装置，液体试剂一般选洗气瓶，固体试剂一般用干燥管或U形管。
（3）综合分析筛选答案：
综合分析物质分离是否完全，被提纯物质中的杂质是否被除去。
【考点演练】提纯下列物质的方法正确的是。
①分离Fe2O3、Al2O3的操作依次为溶解、过滤、灼烧
②蒸馏、过滤、分液、洗气四种分离物质的方法，均不可能发生化学变化
③通入过量CO2可除去NaHCO3溶液中的杂质Na2CO3
④向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl3
⑤做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石，以防暴沸。
如果在沸腾前发现忘记加沸石，应立即停止加热，冷却后补加
⑥提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法
⑦1 己醇的沸点比己烷的沸点高，1 己醇和己烷可通过蒸馏初步分离
⑧提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯：
向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液，振荡后静置分液，并除去有机相的水
⑨除去CO中的CO2：
⑩苯萃取碘水中I2，分出水层后的操作：
解析：
若用过量NaOH溶解Fe2O3、Al2O3的混合物，过滤后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液，灼烧NaAlO2溶液时无法得到Al2O3，同理分析可知用过量的酸溶解上述混合物也无法经题述三步操作得到两种氧化物，①错误；洗气可能会发生化学变化，②错误；在溶液中Na2CO3与CO2反应可得到NaHCO3，③正确；虽然CaCO3粉末可促使Fe3＋水解彻底形成Fe（OH）3沉淀，但又会引入新杂质Ca2＋，④错误；做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中应加入沸石或碎瓷片，以防暴沸，如果忘记加入，应立即停止加热，冷却后补加，⑤正确；正确操作是蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，⑥错误；互溶的液体物质沸点相差较大的，可以用蒸馏的方法分离，⑦正确；乙酸的酸性强于碳酸钠，用饱和碳酸钠可以除去乙酸，还可以降低乙酸乙酯的溶解度使之析出，然后分液即可，⑧正确；CO不溶于NaOH溶液且不与NaOH溶液反应，CO2因能与NaOH溶液反应而除去，⑨正确；由于苯的密度比水的小，故含碘的苯溶液应从上口倒出，⑩错误。
答案：
③⑤⑦⑧⑨
【过关练习】
1.实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如下图所示。
下列分析正确的是
A．操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去
B．操作Ⅱ是加热浓缩，趁热过滤，除去杂质氯化钠
C．操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D．操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤
答案：
C
2.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
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在CCl4中的溶解度较大
B
分离乙酸乙酯和乙醇
分液
乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C
除去KNO3固体中混杂的NaCl
重结晶
NaCl在水中的溶解度很大
D
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
答案：
D
3.下列装置所示的分离、提纯方法和物质的溶解性无关的是（ ）
解析：
洗气法、冷却结晶、萃取及分液都与物质的溶解性有关，而蒸馏法分离液体混合物是利用各液体组分的沸点不同，与物质的溶解性无关。
答案：
C
4.茶叶中铁元素的检验可经过以下四个步骤完成，各步骤中选用的实验用品不能都用到的是
A．将茶叶灼烧灰化，选用①、②和⑨
B．用浓硝酸溶解茶叶灰并加蒸馏水稀释，选用④、⑥和⑦
C．过滤得到的滤液，选用④、⑤和⑦
D．检验滤液中的Fe3＋，选用③、⑧和⑩
解析：
茶叶灼烧在坩埚中进行，酒精灯、坩埚、三脚架和泥三角等，A正确；容量瓶是用来配制一定物质的量浓度溶液的，不能用来稀释，B错误；过滤用到漏斗、玻璃棒、烧杯，C正确；检验铁离子一般用KSCN溶液，因此需要试管、胶头滴管和KSCN溶液，D正确。
答案：
B
5.在一定条件下，甲苯可生成二甲苯混合物和苯。
有关物质的沸点、熔点如下：
对
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