全国通用版2019版高考化学大一轮复习第40讲物质的分离提纯与检验考点1物质的分离和提纯优盐件

化 学 实 验第 十 章第 40讲 物 质 的 分 离 、 提 纯 与 检 验 考 纲 要 求 考 情 分 析 命 题 趋 势1.掌 握 常 见 物 质分 离 和 提 纯 方法 。2.掌 握 常 见 物 质检 验 的 方 法 。 2017， 全 国 卷 ， 8T2017， 天 津 卷 ， 4T2016， 全 国 卷 丙 ， 26T2016， 上 海 卷 ， 16T2016， 北 京 卷 ， 7T2016， 浙 江 卷 ， 29T 高 考 对 本 部 分 内 容 的 考 查 ， 题 型 延 续 选 择题 和 非 选 择 题 的 形 式 ， 预 计 2019年 高 考 对本 部 分 内 容 的 考 查 仍 将 以 自 然 界 中 的 矿 石材 料 或 工 业 生 产 的 废 渣 、 废 液 为 命 题 背景 ， 设 计 物 质 的 分 离 或 提 纯 路 线 ， 突 出 表现 化 学 科 学 在 物 质 制 备 中 的 应 用 。分 值 ： 4 6分 栏 目 导 航 板 块 一板 块 二板 块 三板 块 四 1 物 质 分 离 、 提 纯 的 区 别(1)物 质 的 分 离将 混 合 物 中 的 各 组 分 _开 来 ， 获 得 几 种 _的 过 程 。(2)物 质 的 提 纯将 混 合 物 中 的 杂 质 _而 得 到 _的 过 程 ， 又 叫 混 合 物 的 净 化 或_。考点一物质的分离和提纯 分 离 纯 净 物 除 去 纯 净 物 除 杂 2 物 质 分 离 、 提 纯 的 常 用 物 理 方 法 固 体和 溶 液 滤 纸 漏 斗 边 缘 玻 璃 棒 三 层 滤 纸 一 侧 烧 杯 内 壁 重 新 过 滤 搅 拌 ， 防 止 液 体 局 部 温 度 过 高 造 成 飞 溅 有 大 量 晶 体 析 出 溶 解 度 互 不 相 溶 大 不 互 溶 不 反 应 下 口 上 口 沸 点 支 管 口 沸 石 下 进 上 出 胶 体 3 物 质 分 离 、 提 纯 常 用 的 化 学 方 法 方 法 原 理 杂 质 成 分氧 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 K MnO4溶 液 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 反应 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离 子 的 盐 溶 液 作 电 解 质 溶 液调 pH法 加 入 试 剂 调 节 溶 液 pH使 溶液 中 某 种 成 分 生 成 沉 淀 而分 离 如 向 含 有 Cu 2 和 Fe3 的 溶 液 中 加 入 CuO或Cu(OH)2等 调 节 pH使 Fe3 转 化 为 Fe(OH)3而除 去 1 判 断 正 误 ， 正 确 的 划 “ ”， 错 误 的 划 “ ”。(1)SO2中 混 有 少 量 SO3， 可 以 将 混 合 气 体 通 过 浓 硫 酸 除 去 。 ( )(2)MnO2中 混 有 少 量 有 机 物 ， 可 以 用 加 热 的 方 法 除 去 。 ( )(3)乙 烯 中 混 有 的 SO2可 以 通 过 溴 水 除 去 。 ( )(4)金 属 铜 中 含 有 的 少 量 银 和 锌 可 以 通 过 电 解 精 炼 法 除 去 。 ( )(5)FeCl3溶 液 中 混 有 FeCl2， 可 加 入 双 氧 水 除 去 。 ( ) 2 下 列 除 去 杂 质 的 方 法 正 确 的 是 ( )A 除 去 CO2中 混 有 的 CO： 用 澄 清 石 灰 水 洗 气B 除 去 BaCO3固 体 中 混 有 的 BaSO4： 加 过 量 盐 酸 后 ， 过 滤 、 洗 涤C 除 去 FeCl2溶 液 中 混 有 的 FeCl3： 加 入 过 量 铁 粉 ， 过 滤D 除 去 Cu粉 中 混 有 的 CuO： 加 适 量 稀 硝 酸 后 ， 过 滤 、 洗 涤C 常 见 气 体 物 质 的 除 杂 方 法原 物 质 所 含 杂 质 除 杂 试 剂 主 要 操 作 方 法N2 O2 灼 热 的 铜 网 用 固 体 吸 收 气 体CO CO2 NaOH溶 液 洗 气CO2 CO 灼 热 氧 化 铜 转 化 法CO2 HCl 饱 和 NaHCO3溶 液 洗 气SO2 HCl 饱 和 NaHSO3溶 液 洗 气Cl2 HCl 饱 和 NaCl溶 液 洗 气CO 2 SO2 饱 和 NaHCO3溶 液 洗 气 1 “ 固 固 ” 混 合 物 的 分 离 (提 纯 )一 根 据 物 质 的 状 态 对 混 合 物 进 行 分 离 提 纯 的 方 法 例 1 (2018郑 州 一 中 联 考 )为 提 纯 下 列 物 质 (括 号 内 的 物 质 是 杂 质 )， 所 选 用 的 除杂 试 剂 和 分 离 方 法 都 正 确 的 是 ( )C序 号 被 提 纯 的 物 质 除 杂 试 剂 分 离 方 法 氯 化 钠 溶 液 (碘 化 钠 ) 氯 水 、 四 氯 化 碳 萃 取 、 分 液 氯 化 铵 溶 液 (氯 化 铁 ) 氢 氧 化 钠 溶 液 调 节 pH 4， 过 滤 二 氧 化 碳 (一 氧 化 碳 ) 氧 化 铜 粉 末 加 热 CO 2(HCl) 饱 和 碳 酸 钠 溶 液 洗 气A B C D 解 析 Cl2氧 化 I 生 成 I2， I2易 溶 于 四 氯 化 碳 ， 萃 取 、 分 液 可 得 碘 的 四 氯 化 碳 溶液 ， 正 确 ； 中 引 入 了 杂 质 Na ， 选 取 的 除 杂 试 剂 错 误 ； CO在 加 热 条 件 下 与CuO反 应 生 成 CO2， 正 确 ； CO2与 碳 酸 钠 也 能 反 应 ， 除 去 CO2中 的 HCl， 应 该 选 用饱 和 碳 酸 氢 钠 溶 液 ， 错 误 ， 故 C项 正 确 。 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 粗 盐 提 纯 的 “ 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 。 二 物 质 分 离 、 提 纯 的 一 般 原 则 3 结 晶 条 件 的 选 择 ： 溶 质 从 溶 液 中 析 出 ， 结 晶 条 件 主 要 考 虑 溶 质 的 溶 解 性 、稳 定 性 等 ， 主 要 是 控 制 好 温 度 ， 常 见 类 型 有 ：(1)蒸 发 结 晶例 如 ： 从 NaCl溶 液 中 获 得 NaCl固 体 ， 可 采 用 蒸 发 结 晶 。(2)蒸 发 浓 缩 、 降 温 结 晶 (或 冷 却 结 晶 )例 如 ： 从 CuSO4溶 液 中 获 得 CuSO45H2O， 可 采 取 蒸 发 浓 缩 、 降 温 结 晶 。 例 2 某 研 究 性 学 习 小 组 欲 从 硫 铁 矿 烧 渣 (主 要 成 分 为 Fe2O3、 SiO2、 Al2O3)出发 ， 先 制 备 绿 矾 ， 再 合 成 柠 檬 酸 亚 铁 。 请 结 合 右 图 的 绿 矾 溶 解 度 曲 线 ， 补 充 完 整 由硫 铁 矿 烧 渣 制 备 FeSO47H2O晶 体 的 实 验 步 骤 (可 选 用 的 试 剂 ： 铁 粉 、 稀 硫 酸 和NaOH溶 液 )： 向 一 定 量 烧 渣 中 加 入 足 量 的 稀 硫 酸 充 分 反 应 ， _ _， 得 到 FeSO4溶 液 ， _ _， 得 到 FeSO47H2O晶 体 。已 知 ： 金 属 离 子 开 始 沉 淀 的 pH 沉 淀 完 全 的 pHFe3 1.1 3.2Al 3 3.0 5.0Fe2 5.8 8.8 过 滤 ， 向 滤 液 中 加 入 足 量 的 铁 粉 ， 充 分 搅 拌 后 ， 滴 加 NaOH溶 液 调 节 溶 液 的 pH约 为 5， 过 滤 ， 向 滤 液 中 滴 加稀 硫 酸 酸 化 加 热 浓 缩 得 到 60 饱 和 溶 液 ， 冷 却 至 0 结 晶 ， 过 滤 ， 用 少 量 冰 水 洗 涤 ， 低 温 干 燥 三 常 见 有 机 混 合 物 除 杂 示 例 解 析 硫 铁 矿 烧 渣 中 加 入 稀 硫 酸 ， SiO2不 溶 ， 通 过 过 滤 除 去 ， 含 有 的 Fe2O3和Al2O3被 溶 解 成 Fe2(SO4)3和 Al2(SO4)3， 加 入 铁 粉 ， 可 以 将 Fe3 还 原 为 Fe2 以 增 加FeSO4的 产 量 ， 然 后 调 节 pH为 5， 除 去 Al3 。 从 溶 解 度 曲 线 知 ， 在 60 时 FeSO4的溶 解 度 最 大 ， 故 将 温 度 控 制 在 60 时 ， 可 获 得 FeSO4质 量 分 数 最 大 的 饱 和 溶 液 ， 降低 温 度 到 0 ， 可 析 出 FeSO47H2O晶 体 。 例 3 实 验 室 回 收 废 水 中 苯 酚 的 过 程 如 下 图 所 示 。 下 列 分 析 错 误 的 是 ( )A 操 作 中 苯 作 萃 取 剂B 苯 酚 钠 在 苯 中 的 溶 解 度 比 在 水 中 的 大C 通 过 操 作 苯 可 循 环 使 用D 三 步 操 作 均 需 要 分 液 漏 斗 B 解 析 根 据 流 程 知 ， 向 含 酚 废 水 中 加 入 苯 ， 将 酚 萃 取 到 苯 中 ， 然 后 分 液 ； 再 加 入NaOH溶 液 ， 苯 酚 与 NaOH反 应 得 到 苯 酚 钠 。 苯 酚 钠 进 入 水 中 ， 通 过 分 液 得 到 苯 酚钠 溶 液 和 苯 ； 再 向 苯 酚 钠 溶 液 中 加 入 盐 酸 得 到 苯 酚 乳 浊 液 ， 静 置 分 层 ， 最 后 通 过 分液 即 可 得 到 苯 酚 。 由 上 述 分 析 知 ， B项 错 误 。 回 答 下 列 问 题 ：(1)步 骤 的 具 体 操 作 为 逐 滴 加 入 稀 盐 酸 ， 至 溶 液 中 尚 存 有 少 量 固 体 ， 此 时 溶 液呈 _性 (填 “ 酸 ” “ 碱 ” 或 “ 中 ” )。 将 溶 液 煮 沸 ， 趁 热 过 滤 。 将 溶 液 煮沸 的 作 用 是 _。(2)步 骤 中 反 应 的 化 学 方 程 式 为 _， 该 反 应 需 要 在 冰 浴 下 进 行 ， 原因 是 _。(3)将 过 滤 得 到 的 白 色 结 晶 依 次 使 用 蒸 馏 水 、 乙 醇 洗 涤 ， 使 用 乙 醇 洗 涤 的 目 的 是_。(4)制 备 过 氧 化 钙 的 另 一 种 方 法 是 ： 将 石 灰 石 煅 烧 后 ， 直 接 加 入 双 氧 水 反 应 ， 过滤 后 可 得 到 过 氧 化 钙 产 品 。 该 工 艺 方 法 的 优 点 是 _， 产 品 的 缺 点 是_。 答 题 送 检 来 自 阅 卷 名 师 报 告错 误 致 错 原 因 扣 分(1) 未 明 白 “ 溶 液 中 尚 存 有 少 量 固 体 ” 含 义 ， 少 量 固 体 是 什 么 ；煮 沸 后 过 滤 ， 煮 沸 的 目 的 是 除 杂 3(2) “冰 浴 ” 营 造 一 种 低 温 环 境 ， 说 明 某 种 物 质 的 稳 定 性 受 温 度 的影 响 较 为 明 显 3(3) 洗 涤 的 目 的 是 除 杂 ， 什 么 物 质 易 溶 于 酒 精 3 解 析 (1)加 入 盐 酸 至 溶 液 中 尚 有 少 量 CaCO3， 说 明 盐 酸 不 足 ， 但 产 生 的 CO2溶解 在 水 中 形 成 H2CO3， 此 时 溶 液 呈 酸 性 。 CO2在 溶 液 中 存 在 会 影 响 产 品 的 纯 度 ， 加热 能 使 其 从 溶 液 中 逸 出 。 (2)CaCl2与 H2O2发 生 复 分 解 反 应 生 成 CaO2： CaCl2H2O2=CaO2 2HCl， HCl再 与 NH3H2O反 应 生 成 NH4Cl和 H2O， 总 反 应 为 CaCl2 H2O2 2NH3H2O=CaO2 2NH4Cl 2H2O。 H2O2受 热 易 分 解 ， 所 以 反 应 需在 冰 浴 下 进 行 。 (3)晶 体 用 蒸 馏 水 洗 涤 后 吸 附 有 H2O， 晶 体 不 溶 于 CH3CH2OH， 而H2O溶 于 CH3CH2OH， 所 以 用 CH3CH2OH洗 涤 可 除 去 晶 体 表 面 的 水 分 。 (4)石 灰 石煅 烧 后 的 CaO直 接 与 H 2O2反 应 得 到 CaO2， 其 优 点 在 于 工 艺 简 单 、 操 作 方 便 。 由 于所 得 CaO中 杂 质 较 多 ， 得 到 的 CaO2纯 度 较 低 。 答 案 (1)酸 除 去 溶 液 中 溶 解 的 CO2(2)CaCl2 2NH3H2O H2O2 6H2O=CaO28H2O 2NH4Cl或 CaCl22NH3H2O H2O2=CaO2 2NH4Cl 2H2O 温 度 过 高 时 双 氧 水 易 分 解(3)去 除 晶 体 表 面 水 分(4)工 艺 简 单 、 操 作 方 便 纯 度 较 低 1 下 列 除 杂 方 案 错 误 的 是 ( )B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