高考化学二轮习题物质的分离和提纯.docx
《高考化学二轮习题物质的分离和提纯.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高考化学二轮习题物质的分离和提纯.docx（21页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
高考化学二轮习题物质的分离和提纯
第二讲 物质的分离和提纯
[考纲展示]
1．了解物质分离、提纯的意义和方法，掌握过滤、分液、蒸馏、萃取等操作的步骤及要求。
2.能绘制和识别典型的实验装置图。
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
一、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。
二、物质分离、提纯的常用物理方法
试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。
1．如图1，所采用的方法、装置的名称：
过滤。
适用范围：
把不溶性固体与液体进行分离。
注意事项：
①一贴：
滤纸紧贴漏斗内壁；二低：
滤纸上缘低于漏斗边缘，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，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
②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．结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程，对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，采用蒸发溶剂的方法，而对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质，采用冷却饱和溶液的方法。
如图2，所采用的方法、装置的名称：
蒸发结晶。
适用范围：
溶解度随温度变化较小的物质。
注意事项：
①玻璃棒的作用：
搅拌，防止液体局部过热而飞溅；②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．如图3，所采用的方法、装置的名称：
分液。
适用范围：
①萃取：
利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来；②分液：
两种液体互不相溶且易分层。
注意事项：
①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；③萃取剂与溶质不反应。
4．如图4，所采用的方法、装置的名称：
蒸馏。
适用范围：
沸点相差较大的液体混合物。
注意事项：
①温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；
②蒸馏烧瓶内要加沸石；③冷凝管水流方向应为“逆流”。
5．如图5，所采用的方法、装置的名称：
升华。
适用范围：
某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。
（1）难溶性固体与液体混合物可用过滤法分离。
（2）沸点不同的液体混合物可用蒸馏的方法分离。
（3）可溶性固体溶质与溶剂混合物可用蒸发的方法分离。
（4）互不混溶的液体可用分液法分离。
（5）易溶于水，但是溶解度受温度影响差异较大的固体混合物，可用重结晶的方法分离。
（高考改编组合题）下列实验能达到目的的是（ ）
A．（2014·高考安徽卷改编）用分液漏斗、烧杯、蒸馏水分离Br2和CCl4的混合物
B．（2014·高考福建卷）将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体
C.（2014·高考福建卷）用萃取分液的方法除去酒精中的水
D．（2014·高考福建卷）用可见光束照射以区别溶液和胶体
[解析] A．Br2易溶于CCl4中，加水不能萃取溴，不能采取分液方法分离，故A错误；B.NH4Cl受热易分解，在蒸干NH4Cl溶液过程中即发生分解，故B错误；C.酒精与水能以任意比互溶，应该用先加CaO后蒸馏的方法除去水分，故C错误；D.胶体能产生丁达尔效应，而溶液不能，故D正确。
[答案] D
—依据物质的物理性质选择恰当的分离（提纯）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）
1.（2013·高考新课标全国卷Ⅰ）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
碘在乙醇中的溶解度较大
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
解析：
选D。
从化学实验的基本原理、化合物的性质、物质分离与提纯的基本方法角度分析解决问题。
A项，萃取剂的选择必须是与原溶剂互不相溶，且被萃取物质在萃取剂中的溶解度较大。
I2虽在乙醇中的溶解度较大，但水与乙醇能以任意比互溶，乙醇不能作萃取剂。
B项，乙醇与乙酸乙酯均属于有机物，它们相溶，不能采取分液的方式分离。
C项，除去KNO3固体中的NaCl，可以采取重结晶法，原理是KNO3溶解度随温度变化较大，NaCl溶解度随温度变化不大，可通过冷却热饱和溶液法析出KNO3晶体，而NaCl留在母液中被除去。
D项，丁醇与乙醚相溶，但沸点相差较大，可以采用蒸馏的方法将乙醚蒸出，使丁醇与乙醚分开。
题组一 混合物分离的物理方法
1．（教材改编）下列各组混合物中，能用分液漏斗进行分离的是（ ）
A．乙酸和水B．溴和苯
C．水和四氯化碳D．酒精和浓硫酸
解析：
选C。
乙酸易溶于水，溴易溶于苯，酒精与浓硫酸也可混溶，故均不能用分液漏斗进行分离。
2．以下实验装置一般不用于分离物质的是（ ）
解析：
选D。
A是蒸馏操作装置，B是渗析操作装置，C是过滤操作装置，都是常用的物质分离方法。
D选项是溶液配制的操作，不属于混合物的分离方法。
题组二 分离、提纯的装置和操作
3．下列实验中，所选装置不合理的是（ ）
A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④
B．用CCl4提取碘水中的碘，选③
C．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤
D．粗盐提纯，选①和②
解析：
选A。
A项，乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液，二者会分层，可以用分液法分离，选择③，A项错误；B项，用CCl4萃取碘水中的碘，选择③，B项正确；C项，⑤可以用作洗气瓶，可用于氯化亚铁溶液吸收氯气，C项正确；D项，粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶，选择①和②，D项正确。
4．下图是分离乙酸乙酯、乙酸和乙醇混合物的实验操作流程图：
上述实验过程中，所涉及的三次分离操作分别是（ ）
A．①蒸馏；②过滤；③分液
B．①分液；②蒸馏；③结晶、过滤
C．①蒸馏；②分液；③分液
D．①分液；②蒸馏；③蒸馏
解析：
选D。
根据每个操作前后混合物的类型选择分离方式。
①操作是针对加了饱和碳酸钠溶液之后的分层液体而进行的，故为分液；所得甲溶液是乙酸钠和乙醇的混合液，故②为蒸馏；乙酸钠加入硫酸后得到乙酸和硫酸钠溶液，故③为蒸馏。
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”：
玻璃棒搅拌和利用余热蒸干。
（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、提纯的常用化学方法[学生用书P12]
物质分离、提纯的常用化学方法
方法
原理
杂质成分
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl－、SO、CO及能形成弱碱的阳离子
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
物质分离和提纯的原则与注意事项
（1）原则——“两不”和“两易”
两不：
①不增（不增加新的杂质）；②不减（不减少被提纯物质）。
两易：
①易分离（被提纯物质与杂质易分离）；②易复原（被提纯的物质易恢复原来的组成状态）。
（2）注意事项
①除杂试剂须过量。
②过量试剂须除尽。
③除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序，选择最佳的除杂途径。
（2014·高考大纲全国卷）下列除杂方案错误的是（ ）
选项
被提纯的物质
杂质
除杂试剂
除杂方法
A
CO（g）
CO2（g）
NaOH溶液、浓H2SO4
洗气
B
NH4Cl（aq）
Fe3＋（aq）
NaOH溶液
过滤
C
Cl2（g）
HCl（g）
饱和食盐水、浓H2SO4
洗气
D
Na2CO3（s）
NaHCO3（s）
—
灼烧
[解析] A．CO2与NaOH溶液反应生成Na2CO3，而CO与NaOH溶液不反应，A选项正确；B.NaOH溶液不仅与Fe3＋反应也会与NH发生反应，且引入了Na＋，B选项错误；C.HCl极易溶于水，而Cl2在饱和食盐水中溶解度较小，故C选项正确；D.加热灼烧可以使NaHCO3固体分解，且生成Na2CO3，D选项正确。
[答案] B
[思维建模]）—常见物质除杂思路
无机混合物
（括号内为杂质）
除杂试剂
分离方法
Na2CO3（NaHCO3）
加适量NaOH或加热
－
NaHCO3（Na2CO3）
CO2和H2O
－
NaCl（NH4Cl）
加热分解
－
FeCl2（FeCl3）
过量Fe粉
过滤
FeCl3（FeCl2）
通Cl2
－
I2（SiO2）
加热
升华
Fe2O3（Al2O3）
加过量NaOH溶液
过滤
NH4Cl（FeCl3）
适量氨水
过滤
KNO3（NaCl）
水
结晶、重结晶
炭粉（CuO）
稀盐酸
过滤
Mg粉（Al粉）
加过量NaOH溶液
过滤
H2（NH3）
浓H2SO4
洗气
Cl2（HCl）
饱和NaCl溶液
洗气
CO2（HCl）
饱和NaHCO3溶液
洗气
CO（CO2）
NaOH溶液
洗气
N2（O2）
灼热铜网
－
2.（2015·安徽合肥一模）下列装置所示的实验，能达到实验目的的是（ ）
解析：
选D。
碘和酒精互溶，不能用分液的方法分离，A项不能达到实验目的；NH4Cl加热分解生成的NH3和HCl在试管口会重新化合生成NH4Cl，不能用NH4Cl制取NH3，B项不能达到实验目的；Cl2和HCl均与NaOH溶液反应，要除去Cl2中的HCl，应通入饱和食盐水中，C项不能达到实验目的；NO难溶于水且不与水反应，可以用排水法收集，D项能达到实验目的。
1．（2015·四川自贡高三模拟）下列有关除杂的实验操作合理的是（ ）
A．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳：
通入适量氧气后点燃
B．除去氧气中少量氮气：
使气体通过炽热的铜粉
C．除去石英中少量碳酸钙：
用稀盐酸溶解后过滤
D．除去氯化钠固体中少量的纯碱：
加入足量氯化钙，过滤、蒸发、结晶
解析：
选C。
二氧化碳中通入适量氧气，少量一氧化碳不能燃烧；将氧气和氮气通过炽热的铜粉，氧气与铜粉反应而除去；碳酸钙与稀盐酸反应，石英即二氧化硅不与稀盐酸反应，再过滤，这样就可以除掉石英中的碳酸钙；加入足量氯化钙时引入杂质Ca2＋。
2．（2015·河南开封高三模拟）下列除去杂质的方法错误的是（ ）
选项
物质
杂质
试剂
主要操作
A
SiO2
Fe2O3
盐酸
过滤
B
Mg
Al
NaOH
过滤
C
FeCl2
FeCl3
Cu
过滤
D
KNO3
KCl
H2O
冷却结晶
解析：
选C。
C项中，加入Cu会发生反应：
Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，引入新杂质Cu2＋，故错误。
升级会员 