专题82 物质的分离提纯和检验原卷版.docx
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专题82物质的分离提纯和检验原卷版
专题2物质的分离、提纯和检验
【名师预测】
本专题内容的考查仍将以根据物质中各成分的特征性质，用不同的试剂，根据不同的实验现象来检测物质中某成分的存在或运用不同的方法分离混合物或提纯物质等为主，强调试剂的加入顺序、分离仪器的选择、重要物质的检验方法等基本实验操作。
题型主要以选择题、化工流程、实验设计等形式出现。
预计今后，物质的检验在选择题中一般以两种形式出现：
一是在选项中设置检验的方法是否可靠；二是以推断形式判断是否存在某种离子等。
在非选择题中，表现形式较为灵活多变，主要通过实验现象判断可产生什么物质或设计实验判断某种物质是否存在等。
重点考查过滤、蒸馏、萃取、分液等基本操作及注意事项，同时将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查。
【知识精讲】
一、体系构建
二、物质的分离、提纯
1．混合物分离和提纯的区别
（1）混合物的分离：
通过一定的物理变化或化学变化将混合物分成各组分的纯净物。
（2）混合物的提纯：
将混合物中的杂质除去而得到纯净物，又叫物质的净化或除杂。
2．物质分离、提纯的一般原则
（1）“四原则”：
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（被提纯物质转化后要易复原）。
（2）“四必须”：
除杂试剂必须过量；过量试剂必须除尽（因为过量试剂带入新的杂质）；选最佳除杂途径；除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。
3．物质分离和提纯的常用物理方法
（1）过滤
（2）蒸发结晶
（3）蒸馏
（4）升华
（5）萃取、分液
（6）冷却结晶
溶解装置与过虑装置
4.分离提纯常用的化学方法
方法
适用条件
举例
加热分解法
混合物中混有热稳定性差的杂质时，可直接加热，使热稳定性差的杂质分解而分离出去
纯碱中混有小苏打
沉淀法
在混合物中加入某试剂，使杂质离子以沉淀形式分离出去的方法
加适量AgNO3溶液除去KNO3溶液中的KCl
转化法
不能通过一次反应达到分离的目的时，要经过转化为其他物质才能分离，然后将转化物质恢复为原物质
分离Fe3＋和Al3＋时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe（OH）3沉淀和NaAlO2溶液，过滤后，向Fe（OH）3中加入盐酸重新生成Fe3＋，向NaAlO2溶液中通入过量CO2，生成Al（OH）3沉淀，过滤后向Al（OH）3中加入盐酸重新生成Al3＋
酸碱溶解法
被提纯物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱发生反应
用盐酸除去SiO2中的石灰石；用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉
氧化
还原法
①对混合物中混有的还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质
②对混合物中混有的氧化性杂质，可加入适当的还原剂将其还原为被提纯物质
将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振荡、过滤，可除去FeCl3杂质
调节
pH法
通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某种成分沉淀分离的方法
CuCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于FeCl3的水解，可采用调节溶液pH的方法将Fe3＋沉淀，为此，可加CuO、Cu（OH）2、CuCO3、Cu2（OH）2CO3等
电解法
利用电解原理来分离、提纯物质
电解精炼铜
气化法
将杂质离子转化为气体
把CO
、HCO
、SO
、HSO
、NH
转化为气体
三、常见物质的检验
（一）常见阳离子的检验
①H＋、②Fe3＋、③Fe2＋、④Al3＋、⑤NH
、⑥Cu2＋、
⑦Na＋、⑧K＋、⑨Ag＋
将上述符合相应现象的离子的代号填入下表：
试剂与方法
现象
被检
离子
产生红褐色沉淀
②
NaOH溶液
产生白色沉淀→变为灰绿色→最后变为红褐色
③
开始生成白色沉淀→加至过量沉淀溶解
④
生成蓝色沉淀
⑥
NaOH溶液并加热
生成可使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
⑤
KSCN溶液
溶液呈红色
②
KSCN溶液→氯水
开始无明显现象，再加氯水或双氧水时溶液呈红色
③
盐酸→稀硝酸
生成白色沉淀，且不溶于稀硝酸
⑨
石蕊试液
溶液呈红色
①
焰色反应
火焰呈黄色
⑦
火焰呈浅紫色（透过蓝色钴玻璃）
⑧
（二）常见阴离子的检验
①OH－、②Cl－、③Br－、④I－、⑤SO
、⑥SO
、⑦CO
、⑧HCO
、⑨SiO
、⑩AlO
将上述符合相应现象的离子的代号填入下表：
试剂与方法
现象
被检离子
先加氯化钡溶液，再加稀盐酸，生成的气体分别通入
品红溶液
先产生沉淀，后溶解，生成的气体能使品红溶液褪色
⑥
品红溶液，澄清石灰水
先产生沉淀，后溶解，生成的气体不能使品红溶液褪色，但能使澄清石灰水变浑浊
⑦
澄清石灰水
无沉淀生成，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊
⑧
先加氯化钡溶液，再加稀盐酸
产生沉淀，且不溶于稀盐酸
⑤
硝酸银溶液和稀硝酸
产生白色沉淀，且不溶于稀硝酸
②
产生浅黄色沉淀，且不溶于稀硝酸
③
产生黄色沉淀，且不溶于稀硝酸
④
续表
试剂与方法
现象
被检离子
氯水，四氯化碳
下层呈橙色
③
下层呈紫红色
④
酸碱指示剂
石蕊试液
变蓝色
①
酚酞试液
变红色
稀盐酸
生成白色胶状沉淀
⑨
生成白色絮状沉淀，盐酸过量时溶解
⑩
四、常见物质的鉴别
1．概念：
鉴别是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认。
2．物质鉴别的一般类型和方法
分类
鉴别方法
不用试剂
①先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它或它们去鉴别其他几种物质
②若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应等方法鉴别出一种或几种物质
③若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合或相互滴加，记录反应现象，分析确定
只用一种试剂
①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、颜色等，初步将被鉴别物质确定或分组
②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。
即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂
③可考虑用已检出的物质为试剂做后续鉴别
任选或限选试剂
此类题目不限制所加试剂的种类或在指定范围内选择试剂，可有多种解法，题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案，其要求是操作步骤简单，试剂选用最少，现象最明显
【典题精练】
考点1、考查物质分离、提纯装置的识别
例1．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
考点2、考查物质分离、提纯方法的选择
1．下列有关除杂的实验操作合理的是
A．用加入过量氨水并过滤的方法除去NaCl溶液中混有的AlCl3
B．除去NaCl溶液中少量的Na2S：
加入AgCl后再过滤
C．向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl3
D．除去FeCl3溶液中少量的CuCl2：
加入足量铁粉，过滤
【名师点晴】明确物质的性质差异是解答的关键，注意在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:
1.不能引入新的杂质（水除外），即分离提纯后的物质应是纯净物（或纯净的溶液），不能有其他物质混入其中；2.分离提纯后的物质状态不变；3.实验过程和操作方法简单易行，即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学，先简单后复杂的原则。
考点3、考查物质分离、提纯的实验方案及流程分析
例3．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
归纳总结：
分离和提纯物质应遵循的原则
（1）不引入新杂质的原则。
如果引入杂质则在后续操作中必须除杂。
（2）不损耗、不减少被提纯物质的原则。
（3）实验操作要简便易行的原则。
（4）加入试剂的顺序要合理的原则。
用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
考点4、常见离子的检验与确定
例1．关于某无色溶液中所含离子的鉴别，下列判断正确的是（ ）
A．加入AgNO3溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸沉淀不溶解时，可确定有Cl－存在
B．通入Cl2后，溶液变为深黄色，加入淀粉溶液后溶液变蓝，可确定有I－存在
C．加入Ba（NO3）2溶液，生成白色沉淀，加稀盐酸后沉淀不溶解时，可确定有SO
存在
D．加入稀盐酸，生成的气体能使澄清石灰水变浑浊，可确定有CO
存在
练后总结：
离子检验实验操作的答题模板
操作⇒现象⇒结论
取样，加入……⇒有……生成⇒……的是……
例如：
检验某溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋的方法：
取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2（或新制氯水），溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2＋而不含Fe3＋。
考点5、气体的检验
例2．下列有关实验操作、现象和结论正确的是（ ）
选项
实验操作
现象
结论
A
将某气体通入FeCl2溶液中
溶液由浅绿色变为黄色
该气体中一定含有Cl2
B
将某气体通入品红溶液中
品红溶液褪色
该气体中一定含有SO2
C
将某气体通过灼热的CuO粉末
粉末由黑变红
该气体中一定含有H2
D
将某气体与湿润的红色石蕊试纸接触
试纸变蓝色
该气体中一定含有NH3
考点6、考查物质的鉴别
例6．下列实验可实现鉴别目的的是（ ）
A．用KOH溶液鉴别SO3（g）和SO2
B．用湿润淀粉 KI试纸鉴别Br2（g）和NO2
C．用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液
D．用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液
易错提醒：
物质鉴别简答题描述要求
（1）不能原瓶操作：
鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂污染，所以要用“各取少许”字样。
（2）不能“指名道姓”：
结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质……”的字样。
一般简答顺序为：
各取少许→溶解→加入试剂（气体试剂要用“通入”）→描述现象→得出结论。
【名校新题】
1．（2019·山东济宁一中高三开学考试）我国明代《本草纲目》中收载药物1892种，其中“烧酒”条目中写道：
“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上……其清如水，味极浓烈，盖酒露也。
”这里所用的“法”是指（）
A．干馏B．渗析C．萃取D．蒸馏
2．（2019·邢台市第二中学高三月考）饮茶是中国人的传统饮食文化之一。
为方便饮用，可通过以下方法制取罐装饮料茶，上述过程涉及的实验方法、实验操作和物质作用说法不正确的是
A．
操作利用了物质的溶解性
B．
操作为分液
C．
操作为过滤
D．加入抗氧化剂是为了延长饮料茶的保质期
3．（2019·山东高三开学考试）从草木灰中获取可溶性盐的实验过程中，下列操作未涉及的是（）
A．
B．
C．
D．
4．（2019·山东高三开学考试）下列实验操作正确且能达到实验目的的是（）
选项
实验目的
实验操作
A
除去CO2中的
HCl气体
依次通过盛有饱和Na2CO3溶液和浓硫酸的洗气瓶
B
由氯化铵溶液获
取氯化铵晶体
将氯化铵溶液置于蒸发皿中，蒸干氯化铵溶液获取氯化铵晶体
C
测氯水的pH
用干燥的玻璃棒蘸取氯水，点在pH试纸中部，过一会与
标准比色卡比对，读数
D
除去溴苯中的溴
加入稀NaOH溶液，振荡、静置分液
A．AB．BC．CD．D
5．（2016·山东高二月考）下列各项操作，有错误的是（）
A．用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗，而后静置分液
B．进行分液时，分液漏斗中的下层液体，从下端流出，上层液体则从上口倒出
C．萃取、分液前需对分液漏斗检漏
D．为保证分液漏斗内的液体顺利流出，需将上面的塞子拿下
6．（2019·山东高考模拟）用下列实验装置能达到实验目的的是（部分夹持装置未画出）
A．
分离液体混合物
B．
蒸发NaC1溶液获得NaC1晶体
C．
制取二氧化硫气体
D．
测定化学反应速率
7．（2019·山东高考模拟）明矾[KA1（SO4）2·12H2O]是一种复盐，在造纸等方面应用广泛。
采用废易拉罐制备明矾的过程如下图所示。
下列叙述错误的是（）
A．合理处理易拉罐有利于环境保护和资源再利用
B．从易拉罐中可回收的金属元素有Al、Fe
C．“沉淀”反应的金属离子为Fe3+
D．上述流程中可用NaHSO4代替NaHCO3
8．（2019·山东高考模拟）铅霜（醋酸铅）是一种中药，具有解毒敛疮、坠痰镇惊之功效，其制备方法为：
将醋酸放入磁皿，投入氧化铅，微温使之溶化，以三层细布趁热滤去渣滓，放冷，即得醋酸铅结晶；如需精制，可将结晶溶于同等量的沸汤，滴醋酸少许，过七层细布，清液放冷，即得纯净铅霜。
制备过程中没有涉及的操作方法是
A．萃取B．溶解C．过滤D．重结晶
9．（2019·陕西省西安市长安区第五中学高三期中）某溶液中含有较大量的Cl－、CO32-、OH－3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序中，正确的是
①滴加Mg（NO3）2溶液；②过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba（NO3）2溶液
A．①②④②③B．④②①②③C．①②③②④D．④②③②①
10．（2019·山东省枣庄市第二中学高三月考）在含有Na+的中性溶液中，还可能存在NH4+、Fe2+、Br-、CO32-、I-、SO32-六种离子中的一种或几种，进行如下实验：
（1）原溶液加足量氯水后，有气泡生成，溶液呈橙黄色；
（2）向橙黄色溶液中加BaCl2溶液无沉淀生成；（3）橙黄色溶液不能使淀粉变蓝。
由此推断溶液中一定不存在的离子是
A．NH4+、Br-、CO32-B．NH4+、I-、SO32-
C．Fe2+、I-、SO32-D．Fe2+、I-、CO32-
11．（2019·山东泰安一中高三月考）某100mL溶液可能含有Na+、NH4+、Fe2+、CO32−、SO42−、Cl−中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图：
（所加试剂均过量,气体全部逸出）下列说法不正确的是（）
A．向原溶液中加K3Fe（CN）6溶液，无明显现象
B．原溶液中c（Cl-）≥0.1mol˙L-1
C．用洁净的铂丝蘸取原溶液，在酒精灯上灼烧，火焰呈黄色
D．将湿润的红色石蕊试纸靠近实验产生的气体，试纸变蓝
12．（2019·山东济宁一中高考模拟）某同学用下图所示装置检验草酸亚铁晶体（FeC2O4•2H2O，淡黄色）受热分解的部分产物。
下列说法正确的是（）
A．通入N2的主要目的是防止空气中的水蒸气对产物检验产生影响
B．若将④中的无水CaC12换成无水硫酸铜可检验分解生成的水蒸气
C．若检验有CO生成，③和⑤中分别盛放足量NaOH溶液、CuO
D．实验结束后，①中淡黄色粉末完全变成黑色，则产物一定为铁
13．（2019·山东高三开学考试）锗铜合金是一种常用的标准电阻材料，工业生产中会出现一些技术指标达不到要求的合金，为避免资源浪费可利用如下流程对不达标合金中的锗、铜进行回收，请回答相关问题。
（1）锗在元素周期表中的位置是____。
（2）氧化溶解过程中铜参与反应的离子方程式是___。
为加快氧化溶解反应速率可采用的措施有___（任写两种）。
（3）滤渣的成分是_____。
（4）水解过程发生的反应是GeCl4+2H2O=GeO2↓+4HCl，为得到纯净的GeO2，对水解所得混合物要进行过滤、洗涤、干燥等操作，判断GeO2是否洗涤干净的操作是__。
（5）下列金属的冶炼原理与流程中锗的冶炼原理相似的是____（填选项序号）。
A．钠B．铝C．铁D．银
（6）若含锗6.2％的高锗铜合金的质量为50kg，还原过程中参与反应的H2体积为1.792m3（已折合为标准状况），则锗的回收率为____（保留三位有效数字）。
14．（2019·山东师范大学附中高考模拟）辉铜矿与铜蓝矿都是天然含硫铜矿，在地壳中二者常伴生存在。
现取一份该伴生矿样品，经检测后确定仅含Cu2S、CuS和惰性杂质。
为进一步确定其中Cu2S、CuS的含量，某同学进行了如下实验：
①取2.6g样品，加入200.0mL0.2000mol·L－1酸性KMnO4溶液，加热（硫元素全部转化为SO42－），滤去不溶杂质；
②收集滤液至250mL容量瓶中，定容；
③取25.00mL溶液，用0.1000mol·L－1FeSO4溶液滴定，消耗20.00mL；
④加入适量NH4HF2溶液（掩蔽Fe3+和Mn2+，使其不再参与其他反应），再加入过量KI固体，轻摇使之溶解并发生反应：
2Cu2++4I－=2CuI+I2；
⑤加入2滴淀粉溶液，用0.1000mo1·L－1Na2S2O3溶液滴定，消耗30.00mL（已知：
2S2O32－+I2=S4O62－+2I－）。
回答下列问题：
（1）写出Cu2S溶于酸性KMnO4溶液的离子方程式：
___________；
（2）配制0.1000mol·L－1FeSO4溶液时要用煮沸过的稀硫酸，原因是___________，配制过程中所需玻璃仪器除了烧杯、玻璃棒、容量瓶外还有___________；
（3）③中取25.00mL待测溶液所用的仪器是___________；
（4）⑤中滴定至终点时的现象为___________；
（5）混合样品中Cu2S和CuS的含量分别为_________%、_________%（结果均保留1位小数）。
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