化学高考必备课件+练习全套■11-2第二节物质的检验、分离和提纯

1. 了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法，能对常见物质进行分离和提纯。2了解常见离子的检验方法，能对常见的物质的组成进行检验和分析。3了解常见气体的检验。4综合运用化学知识设计实验方案对常见物质(包括离子、气体、有机物等)进行分离、提纯和检验。 第 二 节 物 质 的 检 验 、 分 离 和 提 纯 1 分 离 仪 器(1)漏 斗漏斗常用于分离 混合物，也可用于防倒吸装置。固体和液体 长颈漏斗用于装配发生器，如简易启普发生器，使用时长管末端应 ，形成液封。分液漏斗用于分离 的液体；也可在反应装置中做加液装置。使用前应先检验是否 ，分液时下层液体从 放出，上层液体由 倒出。插入反应液面以下密度不同且互不相溶漏液下口上口 (2)干燥管用于除去气体中的杂质，气流流向 进 出。(3)洗气瓶用于除去气体中的杂质，如图所示，如果用于除去气体中的杂质，气体流向为 进 出。如果要测量气体的体积，气体可由 进入，里面的水由 排入量筒。大口小口A处B处B处A处 2 常 见 物 质 的 分 离 操 作方法装置或主要仪器适用条件实例说明过滤 . 碳酸钙悬浊液、泥水等 (1)操作中要注意 “ ”。 (2)若一次过滤后滤液仍浑浊，可重复过滤 蒸发 溶质的溶解度受温度变化影响较 . 从NaCl溶液中提取NaCl晶体 (1)加热过程中，要用玻璃棒 . (2)当出现较多固体时， . 难溶固体与液体混合物小一贴、二低、三靠搅拌即停止加热 蒸馏两种或两种以上 的液体，沸点相差较大分离酒精和水(1)温度计的水银球要放置在 处。(2)为防暴沸，可在蒸馏烧瓶中放几小块沸石萃取、分液互不相溶的液体混合物分离CCl4和水等分液时下层液体 ，上层液体从 .互溶蒸馏烧瓶支管口从下口流出上口倒出 思 考 ：萃取剂应符合什么条件？提 示 ：萃取剂应符合的条件是：萃取剂与原溶剂互不相溶；与溶质不反应；溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。 1 常 见 气 体 的 检 验由 于 气 体 贮 存 困 难 ， 使 用 时 易 扩 散 ， 故 检 验 中 要 尽 可 能 使 用 物 理 性 质 加 以 检 验 。即 使 使 用 化 学 方 法 ， 尽 可 能 多 用 试 纸 。 可 按 下 列 顺 序 检 验 ：(1)观 察 颜 色 ： 红 棕 色 为 ， 黄 绿 色 为 ； 打 开 瓶 塞 ， 瓶 口 有白 雾 出 现 的 是 、 或 、 有 色 气 体 出 现 的 是 NO。(2)闻 气 味 ： 有 气 味 的 可 能 是 Cl 2、 HCl、 NO2、 NH3、 SO2等 。NO2、Br2(g) Cl2浓硝酸浓盐酸浓氨水红棕刺激性 (3)试纸检验：使湿润的红色石蕊试纸变蓝的是 ；使湿润的蓝色石蕊试纸变红的是酸性气体如：HCl、CO2等；使湿润的品红试纸褪色的是 等；使湿润的淀粉K I试纸 的是氧化性气体如：Cl2、O3等。(4)点燃：可燃或产生爆鸣声的是 性气体如：H2、CH4、C2H6、CO等。(5)使带火星的木条复燃的是 。(6)通入盛有试剂的洗气瓶：如二氧化氮通入水中生成 色的溶液并生成 色气体，水溶液显酸性；二氧化硫通入品红溶液能使品红溶液 ，加热后又显 ，能使酸性K MnO 4溶液褪色；CO2或SO2能使澄清的石灰水变 等。 NH3 SO2、Cl2变蓝可燃O2无无褪色红色浑浊 2 几 种 重 要 离 子 的 检 验(1)Na 、 K ： 用 焰 色 反 应 ， 它 们 的 火 焰 分 别 是 、 。 (K 透 过 蓝 色 钴玻 璃 观 察 )。(2) ： 与 NaOH溶 液 反 应 ， 加 热 ， 放 出 的 气 体 ， 能 使 湿 润 的 红色 石 蕊 试 纸 ； 用 蘸 有 浓 盐 酸 的 玻 璃 棒 靠 近 时 冒 。(3)Ba 2 ： 与 稀 硫 酸 或 可 溶 性 硫 酸 盐 产 生 ， 且 沉 淀 不 溶 于 稀 盐 酸 (或稀 硝 酸 )。黄色紫色刺激性气味变蓝白烟白色沉淀 (4)Al3：与适量的NaOH溶液反应，生成白色沉淀，该沉淀能溶于过量NaOH溶液。(5)Fe3：与K SCN溶液，立即显红色，(或与NaOH溶液反应，生成红褐色的Fe(OH)3沉淀)。(6)Fe2：与少量NaOH溶液反应，先生成白色的Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色的Fe(OH)3沉淀，或向亚铁盐的溶液中加入K SCN溶液，不显红色，加入少量新制氯水后，立即显红色。 (7) ：与BaCl2反应生成白色BaCO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，产生无色气体，能使澄清的石灰水变浑浊。(8) ：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。(9) ：加入盐酸无明显现象后再加入BaCl2溶液，有白色沉淀生成。(10)Cl：与硝酸酸化的硝酸银反应，有白色沉淀生成。 1 分 离 提 纯 的 原 则(1)引 入 试 剂 一 般 只 跟 杂 质 反 应 ； (2)后 续 试 剂 应 能 除 去 过 量 的 前 一 试 剂 ； (3)不引 进 新 杂 质 ； (4)杂 质 与 试 剂 生 成 的 物 质 易 与 被 提 纯 物 质 分 离 (状 态 类 型 不 同 )；(5)过 程 简 单 ， 现 象 明 显 ， 纯 度 要 高 ； (6)尽 可 能 将 杂 质 转 化 为 所 需 物 质 ； (7)除去 多 种 杂 质 时 考 虑 加 入 试 剂 的 合 理 顺 序 ； (8)如 遇 到 极 易 溶 于 水 的 气 体 时 ， 要 防止 倒 吸 现 象 发 生 。 2 对 混 合 物 分 离 、 提 纯 的 基 本 要 求混 合 物 的 提 纯 ， 即 将 混 合 物 中 的 杂 质 除 去 而 使 主 要 的 成 分 (非 杂 质 )达 到 一 定 的 纯度 保 留 下 来 ， 混 合 物 的 提 纯 又 叫 做 物 质 的 净 化 或 除 杂 ， 对 混 合 物 的 提 纯 ， 要 做 到 ：反 应 物 质 正 确 ， 操 作 简 便 ， 少 用 试 剂 ， (主 要 成 分 )量 不 减 少 ， 保 护 环 境 。3 物 质 的 分 离化 学 方 法用 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 去 ， 需 要 加入 过 量 的 分 离 试 剂 ， 在 多 步 分 离 的 过 程 中 ， 后 加 的 试 剂 应 能 够 把 前 面 所 加 入 的 过量 的 无 关 物 质 或 离 子 除 去 ， 对 无 机 混 合 物 常 采 用 下 列 方 法 进 行 分 离 和 提 纯 。 (1)加热法混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出来，例如：食盐中混有氯化铵，纯碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质。(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，使用该方法一定要注意不能引入新杂质，若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时，应注意后加入试剂能将先加入试剂的过量的无关部分除去，最后加入的试剂不引入新杂质，例如：加入适量BaCl 2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4，再加入Na2CO3可除去过量的BaCl2，过量的Na2CO3再用稀盐酸除去。 (3)酸碱法被提纯物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱发生反应，可用酸碱作除杂试剂，例如：用盐酸除去SiO2中的石灰石，用氢氧化钠除去铁粉中的铝粉。(4)氧化还原法对混合物中混有的还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其氧化为被提纯物质。例如：将氯水滴入混有FeCl 2的FeCl3溶液中，除去FeCl2杂质。对混合物中混有的氧化性物质，可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。例如：将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振荡过滤，除去FeCl3杂质。(5)盐与盐的转化法主要针对的是正盐与酸式盐之间的转化，如Na2CO3固体中含有少量的NaHCO3，可将固体加热，使NaHCO3分解生成Na2CO3以除去杂质，若在NaHCO3溶液中混有少量Na 2CO3，可向溶液中通入足量的CO2，使Na2CO3转化为NaHCO3而除去。 【 例 1】 (2009上 海 化 学 ， 6， 有 改 动 )下列实验装置不适用于物质分离的是()解 析 ： A装置可用于分液。B装置可用来分离易升华物质与不升华物质，如分离I 2与沙子，或分离SiO2与NH4Cl也可用此装置。C装置是过滤。D装置是反应装置，不能用来分离物质。答 案 ： D 物质的分离、提纯在操作方法上涉及到溶解、过滤、蒸馏、结晶、分液、萃取、升华、洗气及气体的干燥与净化；在化学反应物质上涉及到试剂的选择；加入试剂的顺序等。1在进行物质分离实验时一般应注意以下几点：(1)被分离的物质要尽量分离完全(所加试剂要过量)。(2)分离后不得引入新的杂质。(3)被分离的物质，在分离后要复原。 2物质提纯的原则：不增、不变、不减、易分。所谓不增，不引进新的物质；不变指被提纯的物质性质不能改变；不减指不能损耗或减少被提纯的物质；易分指易使杂质与被提纯的物质分离。3为使杂质离子除“净”，所选试剂加入时一般应“稍过量”。4安排加入试剂先后顺序时，应以互不干扰和后加入的试剂有利于除去先加试剂的过量离子。5加入试剂后生成的沉淀不要一一过滤，在互不影响的情况下最好一起过滤除去。 1(2010试 题 调 研 ， 浙 江 九 所 重 点 中 学 5月 )下列物质提纯的方法正确的是()A除去混在NO2气体中的NO：将气体与过量O2混合B除去混在CO2气体中的SO2：将气体依次通过足量酸性K MnO4溶液和浓硫酸C除去K Cl溶液中的K 2CO3：加入过量的BaCl2溶液后过滤D除去乙酸中混有的乙醇：向混合液中加入生石灰后蒸馏解 析 ： A项氧气过量，NO 2中会混有新的杂质O2，A项错误；B项能够得到干燥的CO2，B项正确；C项加入过量的BaCl2溶液，溶液中会混有Ba2，C项错误；D项加入生石灰会与乙酸反应，D项错误。答 案 ： B 1 物 质 检 验 的 基 本 原 则物 质 检 验 的 “三 个 原 则 ”， 即 一 看 (颜 色 、 状 态 )、 二 嗅 (气 味 )、 三 实 验 (加 试 剂 )。根 据 实 验 时 生 成 物 所 表 现 的 现 象 不 同 ， 检 验 离 子 的 方 法 可 归 纳 为 三 类 ：(1)生 成 气 体 ， 如 的 检 验 ；(2)生 成 沉 淀 ， 如 Cl 、 的 检 验 ；(3)显 现 特 殊 颜 色 ， 如 Fe 3 、 苯 酚 的 检 验 。(4)焰 色 反 应 ： 检 测 金 属 或 金 属 离 子 。 2 物 质 鉴 别 的 几 种 类 型(1)不 用 任 何 试 剂 鉴 别 多 种 物 质先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录混合后的反应现象，分析确定。 若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同，产生的现象不同而进行鉴别。 (2)任选试剂鉴别多种物质的原则任选试剂鉴别多种物质的题目往往以简答题的形式出现，回答时要掌握以下要领：选取试剂要最佳：选取的试剂对各物质反应现象要专一，使之一目了然。不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，会造成试剂污染，“别”而无用，所以要有“取少许”字样。不许“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。一般简述顺序为：各取少许溶解加入试剂描述现象得出结论。 (3)只用一种试剂的鉴别题根据被鉴别试剂水溶液的酸碱性不同，考虑选择适当的指示剂。根据被鉴别试剂含有不同的阳(阴)离子，考虑选用一种强碱(酸)与之作用。根据被鉴别试剂发生复分解反应，络合反应和水解的相互促进时的不同现象选择试剂。有机物的鉴别一般可考虑加入水、溴水、新制氢氧化铜悬浊液和FeCl 3等溶液。 【 例 2】 下列各组物质的溶液中，仅依靠物质间相互反应不能一一区别的一组是()ANaOHAl2(SO4)3MgCl2K 2CO3BBaCl2 Na2SO4 (NH4)2SO4 K OHCAgNO3 NaCl K Cl CuCl2DFe2(SO4)3 K 2CO3 K HSO4 NH4Cl 解 析 ：不外加试剂的鉴别的一般思路：首先找出各组中有颜色的物质，然后再两两混合进行鉴别。A选项都是无色溶液，把一种溶液逐滴滴入另外三种溶液中，先有白色沉淀后逐渐消失的是NaOH和Al2(SO4)3，然后用NaOH可鉴别出MgCl2和Na2CO3；B选项，两两混合：有刺激性气味气体生成的是(NH4)2SO4和K OH，然后把(NH4)2SO4和K OH分别滴入另外两种溶液中，无沉淀生成的是K OH，有沉淀产生的是(NH 4)2SO4，从而鉴别出BaCl2；C选项观察颜色可鉴别出CuCl2，两两混合可鉴别出AgNO3，但NaCl和K Cl只能用焰色反应鉴别；D选项，有颜色的是Fe2(SO4)3，用Fe2(SO4)3可鉴别出K 2CO3，用K 2CO3可鉴别出K HSO4。答 案 ： C 2(2010模 拟 精 选 ， 北 京 西 城 一 模 )下列各组物质的无色溶液，不用其它试剂即可鉴别的是()K OHNa2SO4AlCl3NaHCO3Ba(OH)2H2SO4HClNaAlO2NaHSO4Ca(OH)2Na2CO3BaCl2A B C D解 析 ：相互滴加时，Na 2SO4滴入另外两种溶液中无明显现象，K OH和AlCl3相互滴加现象不同：K OH逐滴加入AlCl3中立刻产生白色沉淀，而AlCl3滴入K OH中开始无明显现象，后迅速产生大量白色沉淀，从而可以区别开来；相互滴加能产生两种白色沉淀的是Ba(OH)2，向两种白色沉淀中分别滴加NaHCO3或H2SO4，能够将一种白色沉淀溶解的是H2SO4；和相互滴加时无法区别。答 案 ： A 【 例 1】 (2009上 海 化 学 ， 16)物质的鉴别有多种方法。下列能达到鉴别目的的是()用水鉴别苯、乙醇、溴苯用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液点燃鉴别甲烷和乙炔 A B C D解 析 ：中苯不溶于水且密度小于水，乙醇与水互溶，溴苯不溶于水但密度比水大，故可用水鉴别。中相互滴加现象相同，无法鉴别。中点燃乙炔时有浓烈的黑烟和明亮的火焰，点燃甲烷无此现象，可鉴别。答 案 ： B 高 分 策 略本题考查了多种物质间的鉴别实验，可使用提供的物质来进行鉴别。(1)用指示剂或pH试纸：若题中所给的物质的溶液酸碱性不同，可选用石蕊试液、甲基橙试液、酚酞试液或pH试纸来鉴别。如用一种试剂鉴别：(A)HCl、Ba(OH)2、NaCl三种溶液；(B)Na2CO3、Na2SO4、NH4Cl三种溶液；(C)同浓度的CH 3COONH4、AlCl3、NaHCO3、Na2CO3四种溶液。 (2)用酸：若几种物质含有不同阴离子，且部分阴离子跟H作用会出现放出气体或生成沉淀等不同现象时，选盐酸或稀硫酸。如鉴别：(A)NaCl、Na2CO3、Na2SiO3、Na2SO3、Na2S2O3五种溶液(可用H2SO4溶液)；(B)AgNO3、NaHCO3、Na2S、NaAlO2四种溶液(用稀盐酸)。若被鉴别的物质中有金属、金属氧化物时，也考虑用酸。如鉴别Fe粉、FeO、CuO、MnO2、木炭粉等五种固体，可用浓盐酸(需加热)。(3)用碱：若几种物质含有不同阳离子，可用NaOH溶液与之反应，根据生成物的溶解性、颜色、稳定性的不同加以鉴别。如鉴别：(A)CuCl 2、MgCl2、AlCl3、FeCl3、NH4Cl五种溶液； (B)(NH4)2SO4、Na2SO4、AgNO3、FeSO4、Fe2(SO4)3、MgSO4、Al2(SO4)3七种溶液。若几种物质的组成中阳离子部分含有NH、Cu2、Fe3等，阴离子部分含有 时，可选用Ba(OH)2溶液，如鉴别：(A)Na2SO4、NaCl、(NH4)2SO4、NH4Cl四种溶液；(B)(NH4)2SO4、CuSO4、NH4Cl、FeCl3、溴水五种溶液。(4)用盐：主要是根据水解的盐类相互促进有沉淀和气体生成的特征现象或其相互作用的其他特征现象加以鉴别。若被鉴别的物质组成中有Al 3、Ca2、H，可用Na2CO3溶液，如用一种试剂鉴别Ca(NO3)2、AlCl3、盐酸、NaCl四种溶液。若被鉴别的溶液中含有OH、S2、Ba2时，可用CuSO4溶液，如用一种试剂鉴别：(A)NaOH、Na2S、NaCl、BaCl2四种溶液；(B)NaHS、Ba(NO3)2、NH3H2O、K 2SO4四种溶液。 【 例 2】 (12分)2009年10月1日阅兵式上，中国人民解放军展示了很多先进武器和装备，其中海军潜艇中可用过氧化钠作供氧剂。请选用适当的化学试剂和实验用品，用下图中的实验装置进行实验，证明过氧化钠可作供氧剂。(1)A是制取CO 2的装置。写出A中发生反应的化学方程式：_。 (2)填写表中空格：仪器加入试剂加入该试剂的目的B饱和NaHCO3溶液CD(3)写出过氧化钠与二氧化碳反应的化学方程式： _。(4)试管F中收集满气体后，下一步实验操作是：_。 显然A装置是用大理石和盐酸反应制CO2，而这样制得的CO2中由于含有HCl、H2O(g)等杂质气体会影响后面实验的验证，所以B装置是用来除去气体中混有的杂质HCl，C装置是潮湿的CO2与Na2O2反应的装置，为了防止没有反应完的CO2对后面氧气的收集及检验造成干扰，因此，在装置D中应装入NaOH溶液以除去O2中混有的CO2。 利用物质在不同领域中的应用作为考查物质性质的切入点，一是考查知识，二是联系了实际，符合高考命题的规律。 (1)CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2仪器加入试剂加入该试剂的目的B饱和NaHCO 3溶液除去CO2气体中混入的HClC过氧化钠与CO2和水蒸气反应，产生O2D NaOH溶液吸收未反应的CO2气体 (3)2Na2O22CO2=2Na2CO3O2(4)把E中的导管移出水面，关闭分液漏斗活塞，用拇指堵住试管口，取出试管，立即把带火星的木条伸入试管口内，木条复燃，证明试管中收集的气体是氧气 研究和学习物质的性质就是为更好的利用物质，创造更多的价值，所以在复习中要重视基础知识的掌握，通过训练提高能力。 点 击 此 处 进 入 作 业 手 册