物质的分离提纯.docx

1、物质的分离提纯立尚教育1对1个性化教案 学生庄柏浩性别男年级高三学校广州113中学教师刘雪梅科目化学日期2012.12.23时段10:30-12:30课题物质的分离、提纯与检验教学目标1能对常见混合物分离、提纯；2能对常见的物质(包括气体、无机离子)进行检验和鉴别。重点难点重点：综合运用化学知识对常见的物质(包括气体、无机离子)进行分离、提纯和鉴别。难点：综合运用化学知识对常见的物质(包括气体、无机离子)进行分离、提纯和鉴别。课后评价一、 学生对于本次课的评价O 特别满意 O 满意 O 一般 O 差二、 教师评定1、 学生上次作业评价 O好 O较好 O 一般 O差2、 学生本次上课情况评价 O

2、 好 O 较好 O 一般 O 差作业布置教师留言物质的分离、提纯与检验【考点整合】【考点1】 物质的分离提纯1物质的分离、提纯的一般原则：分离或提纯一般应遵循 “两不两易”原则，即不增加 ，不减少所需物质，所选试剂便宜易得，欲得物质易于 。2物质分离提纯的常用方法物理方法: 过滤、结晶重结晶、蒸发、蒸馏、分馏、分液、萃取、升华、渗析、溶解、盐析、洗气等。化学方法：(1)加热法：混合物中混有 性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去，有时受热后能变为被提纯的物质。例如，食盐中混有氯化铵。(2)沉淀法：在混合物中加入某试剂，使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。使用该种方法一定要注

3、意不能引入新 。若使用多种试剂将溶液中不同离子逐一沉淀，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杂质。例如，加适量BaCl2溶液除去NaCl中的Na2SO4。(3)转化法：不能通过一次反应达到分离的目的，而要经过转化为其他物质才能分离，然后在将转化物质恢复为原物质。例如，苯酚中混有硝基苯时，先加入NaOH溶液后分液，再向苯酚钠溶液中通入CO2重新生成苯酚等。注意转化过程中尽量减少被分离物的损失。(4)酸碱法：被提纯物不与酸反应，而杂质与酸可反应，用酸作除杂试剂；被提纯物不与碱反应，而杂质与碱易反应，用碱作除杂试剂。例如，用氢氧化钠除去铁粉中的铝粉。(5)氧化还原法：对

4、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；对混合物中含氧化性杂质，可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。例如，FeCl2中含有FeCl3，加入铁粉，振荡过滤，即可除去FeCl3而又不引入新的杂质。化学方法：加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原法等。特别提醒：在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应考虑三个方面：不能引入新杂质；提纯后的物质成分不变；实验过程和操作方法简单易行。答案：增加杂质；分离；稳定；新杂质； 例1(黄冈中学2009届高三月考)下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是（ ）A用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物B用结晶法提纯NaCl和

5、KNO3的混合物中的KNO3C用蒸馏法分离乙醇和苯酚的混合物D除去FeCl2溶液中的少量FeCl3：加入足量铁屑，充分反应后，过滤解析胶体不能透过半透膜，能透过滤纸，不能用过滤的方法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物。答案:A【考点2 】 物质的检验 1常见阳离子的检验物质检验方法H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。Na+、K+用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色)。Ba2+能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3。Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH

6、4Cl溶液。Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成 Ag(NH3)2+。NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体。Fe2+能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。有关反应方程式为：2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + 2C

7、l。Fe3+能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀。Cu2+蓝色溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)能与NaOH溶液反应，生成蓝色的 沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。 2常见阴离子的检验物质检验方法OH能使 无色酚酞、 紫色石蕊、 橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。C1能与AgNO3溶液反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成。Br能与AgNO3溶液反应，生成淡黄色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。I 能与AgNO3反应，生成黄色AgI沉淀，

8、沉淀不溶于稀HNO3。 I也能与氯水反应生成I2，使淀粉溶液变蓝SO42能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，沉淀不溶于硝酸。SO32 浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。 能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。注：BaSO3在硝酸中也不溶解，而是转化为BaSO4沉淀，但有NOx放出。S2能与Pb(NO3)2或CuSO4溶液反应，生成黑色PbS或CuS沉淀。CO32能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸(或盐酸)，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体

9、。HCO3 取含HCO3盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或 向HCO3盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀生成，同时放出CO2气体。PO43含PO43的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。NO3浓溶液或晶体中加入铜片、浓H2SO4加热，放出红棕色气体。有关反应方程式为：NO3+H2SO4=HSO4+HNO3，Cu+4HNO3 Cu(NO3)2+2NO2+ 2H2O。答案：红；黄；浅紫；BaSO4 ；Al(OH)3 ；Ag(NH3)2+ ；蓝；灰绿 ；红 ；血红 ；红褐 ；Cu(OH)2 ；特别提醒：无机物

10、鉴别颜色方面的突破口：1. 红色世界（1）基态：Fe2O3 （红棕色）、Fe (OH)3 （红褐色）、Fe (SCN)2+ （血红色）、Cu （紫红色）、Cu2O （砖红色）、NO2 （红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2 （深红棕色）、红色石蕊试纸、品红溶液。（2）激发态：充氦气的灯光呈粉红色，充氖气的灯光呈红色，钙元素的焰色呈砖红色。（3）化学变化：紫色石蕊在酸性溶液(pH5.0)中变红，润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性(CO2、SO2 、H2S 、HCl)变红，酚酞在碱性溶液中呈浅红色(8.2pH10)，甲基橙在酸性溶液(pH3.1)中呈红色，甲基红在酸性溶液(pH4.4)中呈红色，pH试纸（黄

11、色）遇酸性溶液(pH0.001mol/L时遇甲基橙变红。2. 橙色世界（1）基态：浓溴水 、甲基橙试剂、Br2 (CCl4)呈橙红色。（2）化学变化：甲基橙在酸性溶液(3.1pH 4.4)中呈橙色，甲基红在酸性溶液(4.4pH4.4)溶液中呈黄色，久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄4. 绿色世界（1）基态：F2 （浅黄绿色）、Cl2 （黄绿色）、Cu 2(OH)2CO3 （绿色）CuCl2（浓溶液呈绿色）、FeSO4 （浅绿色）（2）激发态：铜元素的焰色呈绿色（3）化学变化：Fe (OH)2 （白色） 灰绿色Fe (OH)3（红褐色）5. 黑色世界（1）基态：铁粉、银粉及大多数金属

12、粉末、石墨、CuO 、 CuS 、Cu2S FeO 、 Fe3O4 、 MnO2 （2）化学变化：蔗糖遇浓硫酸被炭化变黑，润湿的白色醋酸铅试纸遇H2S变黑，硫磺粉与白色的水银反应生成黑红色的HgS，H2S通入Pb(NO3)2 、 AgNO3 、 CuSO4溶液产生不溶于水也不溶于稀盐酸和稀硫酸的黑色沉淀。6. 蓝色世界（1）基态：CuSO4 （溶液）、 CuSO4 5H2O （晶体）、液氧、臭氧（2）化学变化：紫色石蕊在碱性溶液（pH8）中变蓝，润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝，无水 CuSO4 （白色粉末）遇水变蓝，H2、H2S 、 CH4 、C2H5OH 燃烧火焰呈淡兰色，CO燃烧火焰呈蓝

13、色，S8在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰，淀粉遇 I2 (aq)变蓝，Cl2 、 Br2 、 NO2 、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝7. 紫色世界（1）基态：KMnO4 (H+)、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色（2）激发态：充氩气的灯光呈紫蓝色，钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）（3）化学变化：I2 升华生紫烟，NH4I受热生紫烟，紫色石蕊在（5.0pH8.0）溶液中呈紫色，锌粉与碘的混合物中滴入水会生紫烟（反应放热使碘升华）8. 白色世界（1）基态：Pb（蓝白色）、Hg、铝粉、大多数块状金属、 PbSO4 、BaSO4 、AgCl 、BaCO3 、 Ba3(PO4

14、)2 、BaSO3 、CaCO3 、 Fe (OH)2 （不稳定）、 Mg (OH)2 、 Al (OH)3 、 ZnS （2）化学变化：H2在Cl2中燃烧呈现苍白色火焰，NH3遇 HCl 产生白烟，Mg 、 Al在氧气中燃烧发出耀眼的白光红磷在氯气中燃烧时产生白色烟雾，红磷在氧气中燃烧时产生白烟。例2只用一种试剂即可区别NaBr、NaI、NaOH、Na2CO3、NaSCN、H2S、AgNO3、C6H5OH等八种无色溶液，这种试剂为( ) A硫酸 B氨水 CFeCl3溶液 D盐酸解析FeCl3溶液与NaBr不反应，与NaI反应生成I2产生紫色沉淀，与NaOH生成Fe(OH)3红褐色沉淀，与Na

15、2CO3产生沉淀和气体，与NaSCN生成血红色溶液，与H2S产生淡黄色S沉淀、与AgNO3产生白色沉淀，与C6H5OH显紫色。答案 C【考点3】 特殊的除杂方法特别提醒：在使用常规的方法无法进行除杂操作时，即根据物理方法或化学反应不能将杂质直接除去，可突破定势思维，“一反常规”，将被提纯的物质先转化为其他物质，然后再利用化学反应将其重新还原为被提纯物质，在此过程中杂质即被除去。例3 (09届盐城高三联考) 七水硫酸镁(MgSO47H2O)在印染、造纸和医药等工业上都有广泛的应用，利用化工厂生产硼砂的废渣一硼镁泥可制取七水硫酸镁。硼镁泥的主要成分是MgCO3，还含有其他杂质(MgO、SiO2、F

16、e2O3、FeO、CaO、Al2O3、MnO等）。 表1 部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时溶液的pH沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Mn(OH)2Mg(OH)2pH值5.23.29.710.411.2表2 两种盐的溶解度(单位为g100g水)温度 / 1030405060CaSO40.190.210.210.200.19MgSO47H2O30.935.540.845.6/硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如下：根据以上流程图并参考表格pH数据和溶解度数据，试回答下列问题：（1）过滤I的滤液中加入硼镁泥，调节溶液的pH56，再加入NaClO溶液加热煮沸，将溶液中的Mn2+氧化成Mn

17、O2，反应的离子反应方程式为 _ 。加热煮沸的主要目的是_ _ 。（2）沉淀B中除MnO2、SiO2外还含有 _ (填化学式)等物质。（3）检验过滤后的滤液中是否含有Fe3的实验方法是 _ ；（4）沉淀C的化学式是 _ 。过滤II需趁热过滤的理由是 _ 解析向硼镁泥中加硫酸时MnO2、SiO2不溶解，PH=56时Fe(OH)3 、 Al(OH)3也会沉淀，加热煮沸的主要目的是促进Al3、Fe3水解及Mn2氧化成MnO2 ，由于MgSO4的溶解度不大，温度低时结晶析出，所以过滤II需趁热过滤。答案：（1）Mn2+ClOH2OMnO22HCl 促进Al3、Fe3水解及Mn2氧化成MnO2 （2）F

18、e(OH)3 Al(OH)3（3）取过滤II后的滤液12 ml于试管中，加入少量KSCN溶液，如果溶液不显红色，证明滤液中无Fe3（4）CaSO42H2O或CaSO4 以防MgSO4在温度低时结晶析出。 【热点解析】【热点1】 物质的鉴别 真题1（2005广东高考）下列各组物质仅有蒸镏水不能鉴别出的是 （ ） A苯、酒精、硝基苯 B食盐、烧碱、硝酸铵 C蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末 D氧化铜、二氧化锰、活性炭思路分析解答本题可以从每项中各物质加入水后物理、化学变化及试验现象的异同着手。解析 A中酒精溶于水，苯在水上层，硝基苯在下层；B中的烧碱溶于水放热，硝酸铵溶于水吸热；C中硫酸铜溶于水为蓝色

19、，碳酸钙粉末不溶于水；D中都为黑色不溶于水的物质。 答案：D名师指引 本题主要考查利用物理、化学性质的差别鉴别不同物质的方法。新题导练1 (2007年高考广东文基，实验)下列实验可行的是( )(A)用澄清石灰水检验CO中含有的CO2(B)用BaCl2除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4(C)用KSCN溶液检验溶液中含有的Fe2(D)用溶解、过滤的方法分离CaCl2和NaCl固体混合物答案：A 解析会引入过量的BaCl2杂质；中KSCN溶液只能检验溶液中的Fe；中CaCl2和NaCl都溶解于水，不能用溶解、过滤的方法分离。【热点2】 混合物检验的实验设计 真题2（2008四川卷）某固体混合物

20、可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物进行如下实验，根据所给实验现象完成表格（对于能确定的物质在相应位置写化学式，暂不能确定的物质在相应位置填“无”）：(1)将少许混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。肯定存在的物质肯定不存在的物质理由（2）取溶液进行焰色反应，火焰呈黄色；肯定存在的物质肯定不存在的物质理由（3）取白色沉淀加入稀盐酸，沉淀完全溶解并放出气体。肯定存在的物质肯定不存在的物质理由 （4）通过上述实验仍无法确定的物质是_。思路分析本题主要考查离子的检验和共存，解题的关键在于熟悉常见物质、离子的特征，然后结合题意解决问

21、题。解析（1）混合物放入水中得到无色溶液，肯定无CuSO4，因为CuSO4溶液是蓝色的。因为BaCO3、BaSO4、MgCO3等都是不溶于水的白色沉淀，所以无法确定存在哪些物质。（2）焰色反应呈黄色，说明存在钠盐，即混合物中肯定含有Na2SO4。不能确定哪种物质肯定不存在。（3）在（2）中通过焰色反应，确定混合物中含有Na2SO4，则混合物中一定不含Ba(NO3)2溶液，否则和Na2SO4生成BaSO4，不溶于盐酸；另外混合物中也一定不含AgNO3溶液，否则加入盐酸生成白色AgCl沉淀。白色沉淀溶于盐酸，并放出气体，则一定为MgCO3。（4）通过上述试验仍无法确定是否含有Al2(SO4)3。无

22、CuSO4溶液无色，而CuSO4溶液为蓝色答案：（l）（2）Na2SO4无钠的焰色反应呈黄色（3）MgCO3Ba(NO3)2 AgNO3MgCO3沉淀溶于盐酸，有气体放出；如有Ba(NO3)2，生成的BaSO4沉淀不溶于盐酸；如有AgNO3，生成的沉淀在盐酸中不消失。（4）Al2(SO4)3名师指引 本题将物质、离子检验的方法与阅读分析相结合，即要求考生掌握离子检验的基础知识，又要求考生能正确获取信息。新题导练2.某无色溶液，其中可能存在如下离子：Na、Ag、Ba2、Al3、AlO2、S2、CO32、SO32、SO42，现取该溶液进行有关实验，结果与下图所示。试回答下列问题：（1）生成沉淀甲的

23、离子方程式为 。（2）由溶液甲生成沉淀乙的离子方程式 。（3）沉淀丙是 。如何用一化学实验来确定其成分 。（4）气体甲的成分有哪几种可能 。（5）综合上述信息，可以肯定存在的离子有 ，一定不存在的离子是 ，可能存在的离子是 。答案：（1）2S2SO326H3S3H2O （2）Al33HCO3Al(OH)33CO2（3）BaCO3或BaCO3与BaSO4的混合物；在所得沉淀丙中加入稀盐酸，若沉淀全部溶解，说明沉淀丙是BaCO3 ，若沉淀仅部分溶解，说明沉淀是BaCO3和BaSO4的混合物。（4）气体甲有5种可能：H2SSO2 CO2CO2和H2S CO2和SO2（5）Na 、S2、SO32、Al

24、O2；Ag、Ba2、Al3；CO32、SO42【热点3 】 分离提纯在化工生产中的运用 真题3（2008广东卷）碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（钝度约98）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO等杂质，提纯工艺路线如下：已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是（写出1种）。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。（5）已知：Na2CO310H2O(s)=Na2CO3(s)+10H2O(g) H1=+532.36 kJmo

25、l-1 Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s)+9H2O(g) H1=+473.63 kJmol-1写出Na2CO3H2O脱水反应的热化学方程式。思路分析本题首先要根据图弄清生产流程，然后据具体解决各个小题所涉及的问题。解析(1)因工业碳酸钠中含有Mg2+，Fe3+，Ca2+，所以“除杂”中加入过量的NaOH溶液，可生成Mg(OH)2、Fe（OH）3、Ca（OH）2沉淀。(2)观察坐标图，温度减少至313K时发生突变，溶解度迅速减少，弱不趁热过滤将析出晶体。(3) 思路方向：1.减少过滤的时间 2.保持过滤时的温度。(4) 思路：分析“母液”中存在的离子，若参与循环，将使离子浓

26、度增大，对工业生产中哪个环节有所影响。(5)通过观察两个热化学方程式，可将两式相减，从而得到Na2CO3H2O（S）= Na2CO3（s)+ H2O（g）。答案：(1) 滤渣的主要成分为Mg(OH)2、Fe（OH）3、CaCO3。(2) “趁热过滤”的原因是使析出的晶体为Na2CO3H2O，防止因温度过低而析出Na2CO310H20晶体，令后续的加热脱水耗时长。(3) 若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是用已预热的布氏漏斗趁热抽滤。(4) 若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是问题：溶解时有大量沉淀生成，使Na2CO3损耗且产物Na2CO3混有杂质；原因：“母液”中，含有的离子有C

27、a2+，Na+，Cl-，SO42-，OH-，CO32-，当多次循环后，使用离子浓度不断增大，溶解时会生成CaSO4，Ca（OH）2，CaCO3等沉淀。(5) 写出Na2CO3H2O脱水反应的热化学方程式Na2CO3H2O（S）= Na2CO3（s） + H2O（g）&8710;H= +58.73kJ/mol名师指引 本题主要以元素化合物为背景，以化学工业原理为基础，将分离提纯、物质制备及基本操作等内容融为一体，形成综合实验题。新题导练3 (2009深圳东方书院第二次模拟)下列实验操作的结果偏高的是 ( )A配制溶液时，容量瓶中原有少量蒸馏水 B配制溶液操作中，转移溶解的溶液后，玻璃棒、烧杯未洗

28、涤C配制溶液时，定容时仰视观察液面 D用固体NaOH配制其溶液时，溶解后直接将溶液转移至容量瓶并定容 E用标准酸溶液滴定未知浓度的碱液时，酸式滴定管终点读数时俯视F用标准酸溶液滴定未知浓度的碱液时，用碱式滴定管量取碱液时尖嘴气泡前无后有氯化铜晶体中常含FeCl2杂质，为制得纯净氯化铜晶体（CuC122H2O），首先将其溶于稀盐酸中，然后按下面所示操作步骤进行提纯。Cu2+、Fe2+、Cl过程加入X溶液蒸发结晶CuCl22H2O(晶体)Z加入Y操作W 已知：氢氧化物开始沉淀时的pH氢氧化物沉淀完全时的pHCu2+4.76.7Fe2+7.69.6Fe3+1.93.2 （1）下列物质中，在中加入的X最适合的是 （填序号）AFe BKMnO4 CH2O2 DNaOH一定条件 （2）加入的物质Y可以是 ，操作的名称是 。 （3）某同学利用反应Cu+2H+ Cu2+H2设计实验来制取氯化铜溶液。该同学设计