高考化学二轮复习专题辅导教案9 物质的分离提纯与检验.docx

1、高考化学二轮复习专题辅导教案9 物质的分离提纯与检验【专题九】物质的检验、分离、提纯【考点突破】考点1 物质的分离和提纯1.分离和提纯的区别(1)分离：通过一定的方法，把混合物中的几种物质分离开的操作。(2)提纯：通过适当方法，把混合物中的杂质除去以得到纯净物质的操作。2.物理方法分离和提纯物质(1)过滤:过滤是除去溶液中不溶于溶剂的杂质的方法。过滤时应注意： 一贴：滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留有气泡，否则会降低过滤速率。二低：滤纸边缘低于漏斗边缘,防止液面高于漏斗边缘而溢出；漏斗中的液面低于滤纸边缘，防止过滤液从滤纸和漏斗之间流下，造成过滤出的液体不纯。三接触：烧杯应与玻璃棒接触,防止过滤液溢

2、出漏斗；玻璃棒与滤纸的三层相接触，防止液体冲破滤纸；漏斗的下端与接受过滤的烧杯内壁接触，加快过滤速率。(2)蒸发和结晶蒸发结晶:把溶液中的溶剂蒸干得到溶质晶体，如蒸发饱和食盐水得到NaCl晶体。冷却结晶:根据混合物中各成分在某种溶剂中随温度变化，溶解度改变不同，制成某种溶质的热饱和溶液后，降温使其中一种溶质大部分析出，而余下的溶质仍留在溶液中的分离方法。如冷却结晶的方法分离NaCl和KNO3的混合物。 蒸发液体时，要用玻璃棒搅拌，防止由于局部过热液体溅出，当蒸发过程中出现较多固体时，应停止加热，用余热使剩下的溶剂蒸干，如果后期仍加热，固体会从容器中溅出。(3)蒸馏 蒸馏是提纯或分离沸点不同的液

3、体混合物的方法。 用蒸馏原理分离几种成分的混合液体叫分馏。分馏时注意：在蒸馏烧瓶中加入碎瓷片，防止液体暴沸。温度计水银球应与蒸馏烧瓶支管下沿在同一水平线上。(4)分液和萃取 分液是把两种互不相溶的密度不同的液体分离开的方法。 萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。 萃取剂的选择应符合以下要求：萃取剂与原溶剂不能互溶(如用酒精从碘水中萃取I2的方法不妥)；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度；萃取剂不能挥发(如用乙醚从溴水中萃取Br2的方法不妥)。萃取分液时，先把下层液体从分液漏斗下端放出，后把上层液体从分液漏斗口倒

4、出。(5)升华：利用某些物质具有升华的特性，使其和其他不具有升华性质的物质分离开来，如分离I2和SiO2的混合物。(6)渗析：利用半透膜(如羊皮纸、 玻璃纸等)使胶体与混在一起的分子、离子分离的方法。如从淀粉葡萄糖的溶液中提纯淀粉胶体。3.化学方法分离和提纯物质(1)用化学方法分离和提纯物质注意点不增：不引进新的物质；不减：不能损耗或减少被提纯的物质；易分：易使杂质与被提纯的物质分离。(2)具体方法生成沉淀法:如除去K2SO4溶液中少量的MgSO4杂质：向混合液中加入过量KOH溶液，过滤出Mg(OH)2沉淀后，向滤液中加入适量硫酸即可得K2SO4溶液。生成气体：例如除去Na2SO4溶液中少量的

5、Na2CO3：加入适量稀硫酸，将转变为CO2 即可。氧化还原法：如除去FeCl3溶液中的少量FeCl2杂质，可先通入适量Cl2将FeCl2氧化成FeCl3；除去FeCl2溶液中的少量FeCl3杂质，可加入适量铁粉将FeCl3还原即可。正盐、酸式盐相互转化 除去Na2CO3中含有的NaHCO3杂质，可将固体加热使NaHCO3分解成Na2CO3即可；除去NaHCO3溶液中含有的Na2CO3杂质，向溶液中通入CO2使Na2CO3转化成NaHCO3即可。4.有机物的分离和提纯有机物的分离和提纯应具体问题具体分析,下表为常见方法：混合物试剂分离方法主要仪器苯(苯甲酸)NaOH溶液分液分液漏斗苯(苯酚)N

6、aOH溶液分液分液漏斗乙酸乙酯(乙酸)饱和NaHCO3溶液分液分液漏斗溴苯(溴)NaOH溶液分液分液漏斗硝基苯(混酸)NaOH溶液分液分液漏斗方法点击 一般用化学方法除杂，就是在混合物中加入除杂剂与杂质反应，再用相应的方法除去杂质。但有时需逆推，利用被提纯的物质使加入的除杂剂与被提纯的物质反应，从而达到目的。例如:除去Al2O3固体中Fe2O3固体可采用以下方法： 向固体中加入过量NaOH溶液充分反应后，过滤出Fe2O3固体，向滤液中通入过量CO2气体充分反应后过滤得Al(OH)3固体，加热该固体可得Al2O3固体。考点2 物质的鉴别 鉴别通常是指对于某一种物质的定性检验，根据物质的化学特征，

7、分别检出阴离子、阳离子，鉴别是指对存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认。1.几种重要阳离子的检验Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐产生白色沉淀，且沉淀不溶于稀硝酸。Mg2+能使澄清的石灰水变浑浊，反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于盐酸。Al3+能与适量的NaOH溶液反应，生成白色Al(OH)3沉淀,该沉淀能溶于盐酸或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，沉淀不溶于稀硝酸，但溶于氨水，生成银氨溶液。 铵盐(或浓溶液)与NaOH溶液反应，加热，放出无色有有刺激性气味的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝；用蘸有浓HCl的玻璃棒靠近时冒白烟。Fe2+ 能与少量N

8、aOH溶液反应，先生成白色的Fe(OH)2的沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红棕色的Fe(OH)3沉淀，或向亚铁盐的溶液中加入KSCN溶液，不显红色,加入少量新制氯水后，立即显红色。Fe3+加入KSCN溶液，立即显红色，能与NaOH溶液反应，生成红棕色的Fe(OH)3沉淀。2.几种重要阴离子的检验Br- 能与AgNO3或可溶性银盐反应，生成淡黄色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀硝酸。I-能与AgNO3或可溶性银盐反应，生成黄色AgI沉淀， 沉淀不溶于稀硝酸。浓溶液与强酸反应，产生无色有刺激性气味的气体。能使品红褪色，加热后又显红色。能使KMnO4酸性溶液褪色。能与BaCl2反应生成白色BaSO3沉淀，

9、该沉淀溶于盐酸, 产生无色有刺激性气味的气体。3.几种有机物的检验乙醇：灼热的CuO反应，使其表面黑色的CuO变成光亮的红色，并产生有刺激性气味的乙醛；乙醇、乙酸与浓硫酸的混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有水果味的乙酸乙酯生成。苯酚：能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀，能与FeCl3溶液反应生成紫色溶液。甲醛：能发生银镜反应，或与新制Cu(OH)2加热生成红色的Cu2O沉淀。4.用一种试剂或不同试剂鉴别物质 用一种试剂或不同试剂鉴别物质时，所选的试剂必须能和大多数的鉴别物质发生反应，而且产生不同的实验现象，常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、稀硫酸、NaOH溶液等。不用其他

10、试剂鉴别物质时，一般从以下方面考虑：某些物质的特殊性(颜色、气味、溶解性等)。采用一种试剂与其他物质反应产生不同的现象，进行综合分析鉴别。方法点击 除掉饱和气态烃中的不饱和气态烃(如除去C2H6中的C2H2)通常只能用溴水而不能用KMnO4酸性溶液，原因是KMnO4酸性溶液能把C2H2氧化成气体CO2，C2H6中又增加了新的杂质。但在鉴别饱和气态烃和不饱和气态烃时，既可以用溴水，又可以用KMnO4酸性溶液，饱和气态烃既不与溴水反应，又不与KMnO4酸性溶液反应，而不饱和气态烃既可以与溴水反应，又与KMnO4酸性溶液反应。 所以我们在做题时，一定要看准题目要求，是鉴别还是除杂。在叙述实验过程时，

11、要注意细节，如在鉴别时不答取少量试剂的不给分，实验现象中有试剂名称的要扣分。【精题精讲】例1运用化学知识可以解决日常生活中遇到的许多问题，下列说法不正确的是( )A.食用松花蛋时蘸些食醋可以去除氨味B.用双氧水的稀溶液清洗伤口可以杀菌消毒C.用淀粉溶液检验食盐中是否是加碘盐D.用稀硝酸回收利用破碎热水瓶胆内的银答案：C解析：食醋中含有醋酸，呈酸性，能与氨发生中和反应，所以可以去除氨味。双氧水具有强氧化性，可以杀菌消毒。加碘盐中的碘元素是以KIO3的形式存在，而淀粉只有遇到单质状态的碘时，才显蓝色，所以淀粉不能检验出碘盐中碘的存在。稀硝酸能与银反应，生成硝酸银，再用另外的金属，比如铁即可把银还原

12、出来。例2为确定下列置于空气中的物质是否变质，所选检验试剂(括号内物质)不能达到目的的是( )A.NaOH溶液Ba(OH)2溶液 B.FeSO4溶液(KSCN溶液)C.KI溶液(淀粉溶液) D.Na2SO3溶液(BaCl2溶液)答案：D解析：A选项中，若NaOH变质，必为吸收空气中的CO2生成Na2CO3，滴加Ba(OH)2溶液，生成白色沉淀。B选项中，若FeSO4变质，则被空气中的氧气氧化，生成Fe2(SO4)3，滴加KSCN溶液，溶液立即变为红色。C选项中，若KI变质，则被空气中的氧气氧化为I2，滴加淀粉，溶液立即变蓝色。而D选项中，不管Na2SO3是否变质，滴加BaCl2溶液，都会生成白

13、色沉淀。所以只有D选项不能达到目的。例3 下列是除去括号内杂质的有关操作，其中正确的是( )A.Fe2+(Fe3+)加KSCN溶液后过滤B.Cl2(HCl)通过饱和氯化钠水溶液洗涤后收集C.CO(H2)让气体通过赤热的氧化铜D.C2H4(C2H2)与H2加成答案：B解析：三价铁离子与硫氰根离子结合生成络合物，过滤时通过滤纸达不到分离的目的；氢气和一氧化碳都能与炽热的氧化铜反应，达不到除杂的目的；乙烯也能与氢气加成。C2H4、C2H2都与H2加成达不到除杂的目的；只有B正确：Cl2(HCl) 通过饱和氯化钠水溶液洗涤除去HCl后收集。例4某无色待检溶液A中含有K+、Cl-、OH-、，为检验确认其

14、中所含的各阴离子，可选用的试剂有：盐酸、硝酸、硝酸银溶液、硝酸钡溶液、高锰酸钾溶液和酚酞试液。检验其中OH-的实验方法从略,检验其他阴离子的过程如图所示。(1)图中试剂的化学式分别为：_，_，_。 (2)图中现象a、b、c表明检验出的离子分别是：a._，b._，c._。(3)无色溶液A中加试剂的主要目的是_。(4)白色沉淀A中若加试剂,而不加试剂对实验的影响是_。答案：(1)Ba(NO3)2 KMnO4 AgNO3(2) Cl-(3)中和OH-,防止对Cl-的检验产生干扰(4)会使对的检验产生干扰,不能确认是否存在解析：本题是实验推断题。从气体+试剂溶液褪色，确定B为SO2，试剂是高锰酸钾溶液

15、，由此向左推可知试剂是硝酸钡溶液，试剂为盐酸，那么A中有BaSO3沉淀，还有BaSO4沉淀(B)。溶液中含有OH-，验Cl-时用硝酸银溶液，为防止OH-的干扰，应先用硝酸酸化，所以试剂为硝酸，试剂是硝酸银溶液，白色沉淀C为AgCl。 由此可得溶液中一定含有、Cl-。由于硝酸的氧化性，可将氧化成，会使对的检验产生干扰,不能确认是否存在。例5 某化学探究性实验小组的同学对铜与硝酸反应的实验进行了下列几方面的研究。(1)用铜屑与稀硝酸反应的实验反应速率较慢，为加快反应的速率，可采取的措施是_。(2)铜与稀硝酸反应的离子方程式：_；在做铜与稀硝酸反应的实验时，常观察到试管内生成的气体先为浅红棕色，其原

16、因是_；为了能直接观察到生成的气体的颜色，可在往稀硝酸中加入铜的同时，加入少量碳酸盐即可达目的。那么加入碳酸盐的作用是_。(3)在做铜与浓硝酸反应的实验时，实验小组为了减少污染，设计了以下四种装置，希望既能观察到反应现象，又能在不拆卸、不增加仪器的情况下使NO2被吸收(注：NaOH溶液可吸收NOx)以避免污染环境。他们设计的装置能达到目的的是_。(填序号)(4)实验小组利用上图中的_装置(填序号)，可以在不拆卸、不增加仪器的情况下，用同一装置先后连续完成铜与浓、稀硝酸的反应。要达到此目的，棉球a蘸的物质是_，液体b为_。答案：(1)微热(或加热)，用铜粉替代铜屑(答任意一点即给分)(2)3Cu

17、+2+8H+=3Cu2+2NO+4H2O 试管内有空气存在，将生成的NO氧化为NO2(或2NO+O2=2NO2) 碳酸盐与硝酸反应速率快，生成的CO2排走了试管内的空气(3) (4) NaOH溶液 蒸馏水解析：(1)影响化学反应速率的内因是反应物本身的性质，外因是反应的温度、接触面积等。由于反应物已经确定，要加快反应速率，只能通过升高温度或增大接触面积的方法加以实现。(2)起初制一氧化氮时，由于装置内有一定量的空气，空气中有氧气，所以起初生成的一氧化氮总要与氧气反应而使气体呈浅红棕色。要使气体不带有颜色，就要想法去除氧气，常见的为加入少量碳酸盐用产生的气体排除，因为酸与盐的反应比氧化还原反应更

18、容易进行。(3)四套装置都能完成铜与浓硝酸的反应，并能观察实验现象，但和中反应生成的气体无法去除，所以正确答案为。(4)铜与浓、稀硝酸的反应中铜是相同的，但酸中一个为浓硝酸，一个为稀硝酸，要求“不拆卸、不增加仪器”，浓硝酸变为稀硝酸时，只能通过加水来完成，所以只有可以完成此操作，因为用注射器抽气就可使实验试管内水的倒流。氮的氧化物的吸收，通常用NaOH溶液。【专题演练】(时间90分钟，满分100分)第卷 (选择题，共48分)一、选择题(本题包括16小题，每小题3分，共48分)1. 观察下图，若用1 L水来代表地球上的总水量，要比较精确地量取地球上的淡水量，应选择的仪器是()A100 mL烧杯B

19、50 mL烧杯C100 mL量筒 D50 mL量筒解析：此题以实验题面目出现，考查了烧杯和量筒两种常见仪器，对学生的能力要求不高，但有教育学生珍惜水资源的寓意A和B两选项都是烧杯，它不能较精确地测量液体体积；要较精确地测量出10003%mL水的体积，应选50 mL量筒，即D.答案：D2某溶液中含有Fe2、Al3、Ag、Cu2，为了分别得到各含一种金属阳离子的沉淀，可采取：通入H2S；通入CO2，加HCl溶液，加NaOH溶液4个步骤，设试剂均过量，且每次都把所生成的沉淀过滤出来其正确的操作顺序是()A BC D解析：四种粒子形成的沉淀分别为Fe(OH)2 、Al(OH)3、AgCl、CuS.答案

20、：A3300 mL Al2(SO4)3溶液中，含Al3为1.62 g，在该溶液中加入0.1 mol/L Ba(OH)2溶液300 mL，反应后溶液中SO的物质的量浓度为()A0.4 mol/L B0.3 mol/LC0.2 mol/L D0.1 mol/L解析：n(Al3)1.62 g/27 g/mol0.06 mol，n(SO)0.09 mol.加入Ba(OH)2溶液中含Ba20.03 mol，剩余SO 0.06 mol，此时溶液的体积为600 mL，c(SO)0.1 mol/L.答案：D4.下列装置或操作能达到实验目的的是()解析：A项中集气瓶口塞有塞子，会发生爆炸危险，A错误；B项不符合

21、构成原电池的条件，错误；C项中关闭止水夹，利用注水法检查装置气密性，正确；D项中CO2比空气重，应长管进气，短管出气，D错误. 答案：C5若NA表示阿伏加德罗常数的值，下列说法正确的是()A1 mol Cl2作为氧化剂得到的电子数为NAB在0、101 kPa时，22.4 L氢气中含有NA个氢原子C14 g氮气中含有7NA个电子DNA个一氧化碳分子和0.5 mol甲烷的质量比为74解析：Cl2作氧化剂时，还原产物为Cl，所以1 mol Cl2得到2 mol电子，A错误；标准状况下，22.4 L H2是1 mol，氢原子为2NA个，B错误；14 g N2分子中含有的电子数为14 NA7NA，正确；

22、NA个CO分子的质量为1 mol28 g/mol28 g,0.5 mol CH4的质量为0.5 mol16 g/mol8 g，所以二者的质量比为28 g8 g72，D错误答案：C6用过量的H2SO4、NaOH、NH3H2O、NaCl等溶液，按下图所示步骤分开五种离子，则溶液、是()ANaClNaOHNH3H2OH2SO4BH2SO4NaOHNH3H2ONaClCH2SO4NH3H2ONaOHNaClDNaClNH3H2ONaOHH2SO4解析：Fe3、Al3都能与过量的NH3H2O和NaOH溶液反应产生沉淀，Ba2和Ag均能与过量的H2SO4产生沉淀，因此要将5种离子彻底分离，应先加入NaCl

23、，使Ag沉淀，再加氨水，使Fe3和Al3沉淀，然后在沉淀中加NaOH溶液，使Al(OH)3溶解而与Fe(OH)3分离，在操作之后的溶液中加入H2SO4，使Ba2产生BaSO4沉淀与K分离，故答案为D.答案：D7下列各组溶液中，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是()ABa(OH)2KSCNNaClMg(NO3)2(FeCl3溶液)BNaNO3NaHCO3(NH4)2SO3Na2SiO3(H2SO4溶液)CNH4BrK2CO3NaICaCl2(AgNO3溶液)D(NH4)3PO4NaBrCuSO4AlCl3(KOH溶液)解析：A项先用FeCl3溶液鉴别出Ba(OH)2、KSCN，再用B

24、a(OH)2溶液可鉴别NaCl、Mg(NO3)2; B项中现象依次是无现象、有无色无味气体产生，有无色刺激性气味的气体产生，产生白色沉淀，可直接鉴别；C项无法区别K2CO3和CaCl2(与AgNO3溶液反应均产生白色沉淀；D项将KOH溶液加入4种溶液中，现象依次是：产生刺激性气体、无现象、产生蓝色沉淀、产生白色沉淀然后逐渐溶解，可直接鉴别答案：C8下列叙述正确的是()A相同条件下，N2和O3的混合气体与等体积的N2所含原子数相等B等物质的量的甲基(CH3)与羟基(OH)所含电子数相等C常温常压下28 g CO与22.4 L O2所含分子数相等D16 g CH4与18 g NH所含质子数相等解析

25、：1个N2分子含有2个氮原子，1个O3分子有3个氧原子，故相同条件下，等体积的N2和O3的混合气体与N2所含的原子数不相等，A错误；1个甲基含9个电子，1个羟基含9个电子，因此，等物质的量的甲基与羟基所含的电子数相等，B正确；常温常压下22.4 L O2不是1 mol，C错误；16 g CH4含质子数为10NA10NA,18 g NH所含质子数为11NA11NA，D错误答案：B9为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作其中正确的操作顺序是()过滤加过量的NaOH溶液加适量盐酸加过量Na2CO3溶液加过量BaCl2溶液A BC D解析：OH与Mg2反应产生

26、难溶的Mg(OH)2沉淀，Ba2与SO生成BaSO4沉淀，这两个过程互不影响，可以颠倒；加入CO可以除去Ca2和过量的Ba2；过滤，防止加酸使Mg(OH)2和CaCO3溶解；最后加酸中和过量的碱及除去CO，故只有D正确答案：D10如下图所示，集气瓶内充满某混合气体，置于光亮处，将滴管内的水挤入集气瓶后，烧杯中的水会进入集气瓶，集气瓶内气体是()CO、O2Cl2、CH4NO2、O2N2、H2A B C D解析：在光照条件下，CH4与Cl2发生化学反应，产物中有HCl生成，因HCl易溶于水，使集气瓶中压强减小，水会倒吸其中，正确；当滴入水时，反应4NO2O22H2O=4HNO3也会使集气瓶内压强减

27、小，发生水倒吸入集气瓶中的现象，正确；中CO、O2均不溶于水，错误；中N2、H2也不溶于水，光照时也不发生反应，错误，故D正确答案：D11在允许加热的条件下，只用一种试剂就可以鉴别(NH4)2SO4、KCl、MgCl2、Al2(SO4)3和Fe2(SO4)3溶液，这种试剂是()ANaOH BNH3H2OCAgNO3 DBaCl2解析：加入NaOH溶液，有刺激性气味产生的是(NH4)2SO4，无明显现象的是KCl，产生白色沉淀的是MgCl2，先生成白色沉淀后来沉淀又溶解消失的是Al2(SO4)3，产生红褐色沉淀的是Fe2(SO4)3；加入NH3H2O、(NH4)2SO4和KCl无法鉴别开，MgC

28、l2与Al2(SO4)3均会产生白色沉淀，也鉴别不开；五种盐溶液中，有2种氯化物，3种硫酸盐，因此利用Ag、Ba2无法鉴别，故只有A正确答案：A12工业上以CaO和HNO3 为原料制备Ca(NO3)24H2O晶体为了确保制备过程中既不补充水，也无多余水分，所用硝酸溶液溶质的质量分数应为()A30% B63%C70% D无法确定解析：反应方程式为：CaO2HNO33H2O=Ca(NO3)24H2O，硝酸质量分数为100%70%.答案：C13实验是研究化学的基础，下图中所示的实验方法、装置或操作完全正确的是()解析：A中气体应长进短出；B中有两处错误，一是不能在量筒中稀释浓硫酸，二是不能将水倒入浓H2SO4中；D中称量NaOH固体不能放在纸片上，应放在烧杯中称量；C中所用原料、方法、装置均正确答案：C14下列叙述中正确的是()标准状况下，1 L HCl和1 L H2O的物质的量相同；标准状况下，1 g H2和14 g N2的体积相同；28 g CO的体积为22.4 L；两种物质的物质的量相同，则它们在标准状况下的体积也相同；在同温同体积时，气体物质的物质的量越大，则压强越大；同温同压下，气体的密度与气体的相对分子质量成正比A BC D解析：标准状况下H2O不是气体，而HCl为气体，所以虽然二者等体积，但物质的量不相同，错误；同样在中所指的物质不一定是气体，所以错误；标准