山西省大同一中高考化学一轮复习 夯实基础 专题二十九《物质的检验、分离和提纯》课件

物质的检验、分离和提纯1知道物质分离和提纯的常用方法，能根据常见物质的性质设计分离和提纯的方案，并初步掌握其操作技能。2能对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和检验。 回归教材 一、物质的分离和提纯混合物的分离就是将混合物中的各组分各自独立开来。混合物的提纯就是将混合物中的杂质除去而使主成分(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。项目方法适用范围主要仪器注意点实例固液蒸发易溶固体与液体分离_不断搅拌；最后 用 余 热 加热；液体不超过容积 2/3NaCl(H2O)固固结晶溶解度差别大的溶质分离NaCl(NaNO3)升华能升华固体与不升华物分离酒精灯I2(NaCl)固液过滤易溶物与难溶物分离_一帖、二低、三靠；沉淀要洗涤；定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)1物理分离方法玻璃棒棒、铁架酒精灯、蒸发皿、漏斗、烧杯、玻璃台项目方法适用范围主要仪器注意点实例液液萃取溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同，把溶质分离出来_先查漏；对萃取剂的要求；使漏斗内外大气相通；上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶的液体乙酸乙酯与饱和 Na2CO3 溶液蒸馏分离沸点不同的混合溶液_温度计水银球位于支管处；冷凝水从下口通入；加碎瓷片乙醇和水混合液、I2 和 CCl4混合液(续表)分液漏斗、蒸馏烧瓶、铁架台、烧杯冷凝管、温度计、牛角管、铁架台项目方法适用范围主要仪器注意点实例液液渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与 NaCl盐析加入某些盐，使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油气气洗气易溶气与难溶气分开_长进短出CO2(HCl)液化沸点不同的气体分开U 形管常用冰水NO2(N2O4)(续表)洗气瓶2.化学分离方法(1)分离和提纯物质的原则：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：被提纯物质要易复原；“三必须”：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；三必须选最佳除杂途径。方法原理典例加热法混合物中混有_ 的物质时，可直接加热，使其分解而除去食盐中混有氯化铵；纯碱中混有小苏打沉淀法在混合物中加入某试剂，使其中的一种或多种以_ 形式分离出去的方法，若使用多种试剂将溶液中不同物质逐一沉淀，这时应注意后加试剂能将先加试剂的_部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质(2)常见化学分离法。热稳定性差沉淀过量方法原理典例转化法不能通过_达到分离目的，而要转化为其他物质才能分离，然后再将转化物质恢复为原物质苯酚中混有硝基苯时，先加入氢氧化钠溶液，后分液，再向苯酚钠溶液中通入 CO2 重新生成苯酚酸碱法被提纯物不与酸反应，而_可与酸反应，用酸做除杂试剂；被提纯物不与碱反应，而_可与碱反应，用碱做除杂试剂用_ 除去二氧化硅中的碳酸钙，用_除去铁粉中的铝粉(续表)一次反应杂质杂质盐酸氢氧化钠溶液方法原理典例氧化还原法混合物中含有还原性杂质，加入适当_ 使其氧化为被提纯物质；混合物中含有氧化性杂质，加入适当_使其还原为被提纯物质氯化亚铁中含有氯化铁杂质可加入_ ，振荡过滤，即可除去氯化铁；氯化铁中含有氯化亚铁杂质可通入_ ，将氯化亚铁转化为氯化铁调节pH 法利用某些物质沉淀的_不同，采取一定措施调节溶液pH，使某些物质沉淀进行分离电解法利用电解原理除去杂质粗铜作阳极，纯铜作阴极，硫酸铜作电解质溶液(续表)还原剂铁粉氯气pH 范围氧化剂在分离提纯有机物时，常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。例如，除去乙酸乙酯中混有的乙酸，如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法，试图将乙酸转化为乙酸乙酯，这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去；其二是有机反应缓慢、复杂，副反应多，该反应是可逆反应，不可能反应到底将乙酸除尽。离子试剂现象沉淀法X_ AgCl(白色沉淀)、 AgBr(淡黄色沉淀)、 AgI(黄色沉淀)_白色沉淀Fe2+_白色沉淀灰绿色红褐色沉淀Fe3+_红褐色沉淀Al3+_白色沉淀溶解二、物质的检验1离子检验24SOAgNO3和 HNO3稀盐酸和 BaCl2 液体NaOH 溶液NaOH 溶液NaOH 溶液离子试剂现象气体法_产生刺激性气味气体，使试纸变蓝_石灰水变浑浊_品红溶液褪色显色法I_下层为紫色Fe2+_开始无变化，滴氯水后变红色Fe3+_红色_紫色Na+、K+_火焰为黄色、浅紫色(续表)4NH23CO23SO浓 NaOH 溶液和湿稀硫酸和品红溶液稀盐酸石灰水先滴入 KSCN 溶液KSCN 溶液苯酚溶液铂丝和稀盐酸再滴入氯水氯水(少量)和 CCl4润的红色石蕊试纸物质检验方法氢气纯净的氢气在空气中燃烧呈_火焰，混合空气点燃有_，生成物只有水氧气 可使带火星的木条_氯气 黄绿色，能使_变蓝氯化氢无色有刺激性气味的气体，在潮湿的空气中形成_，能使湿润的蓝色石蕊试纸_；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时_；将气体通入AgNO3 溶液时有_生成2.气体检验淡蓝色爆鸣声复燃湿润的碘化钾淀粉试纸变红生成白烟白色沉淀白雾物质检验方法二氧化硫无色有刺激性气味的气体，能使_褪色，加热后又显红色；能使_褪色氨气无色有刺激性气味，能使湿润的红色石蕊试纸_；用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成_二氧化氮红棕色气体，通入水中生成_，水溶液显酸性一氧化氮无色气体，在空气中立即变为_色(续表)酸性 KMnO4 溶液或新制氯水(或溴水)变蓝白烟无色的溶液并产生无色气体红棕品红溶液物质检验方法二氧化碳能使澄清石灰水变_；能使燃着的木条熄灭一氧化碳可燃烧，火焰呈_，燃烧后只生成 CO2；能使灼热的 CuO 由_甲烷无色气体；可燃烧，_火焰，生成水和 CO2；不能使_褪色乙烯无色气体，可燃烧，燃烧时有_，生成水和CO2；能使_褪色乙炔无色无味气体，可燃烧，燃烧时有_，生成水和 CO2；能使_褪色(续表)浑浊淡蓝色黑色变成红色淡蓝色酸性 KMnO4 溶液(或溴水)明亮的火焰和黑烟明亮的火焰和浓烟酸性 KMnO4 溶液(或溴水)酸性 KMnO4 溶液(或溴水)官能团选用试剂实验现象饱和烃溴水或酸性高锰酸钾溶液_碳碳双键溴水(或酸性高锰酸钾溶液)_醛基银氨溶液(或新制的氢氧化铜悬浊溶液)_羧基碳酸钠溶液(或金属钠)_醇羟基金属钠_酚羟基溴水(或三氯化铁溶液)_酯基氢氧化钠溶液_3.有机物(官能团)检验溶液不褪色但分层颜色变浅(或褪色)有银镜出现(或有红色沉淀)白色沉淀生成(或溶液为紫色)加热溶解，且不分层有无色无味气体放出有无色无味气体放出选项ABCD实验用 CCl4 提取溴水中的 Br2除去乙醇中的苯酚从 KI 和 I2 的固体混合物中回收 I2配制 100 mL0.1000 molL1K2Cr2O7 溶液装置或仪器 自主测评 1(2012 年天津高考)完成下列实验所选择的装置或仪器(夹持装置已略去)正确的是()。解析：Br2 在CCl4 中溶解度比在水中大且CCl4 与H2O 互不相溶，因此可用CCl4 做萃取剂，采取萃取、分液方法提取溴水中的Br2，A 项正确；苯酚可溶于乙醇中，过滤不能将二者分离，B 项错误；C 项装置不能回收升华的碘单质，不能用来分离碘与KI 的固体混合物，C 项错误；量筒不能用来配制溶液，D 项错误。答案：AA可用装置鉴别碳酸钠和碳酸氢钠B可用装置分离汽油和水的混合物C可用装置从海水中蒸馏得到淡水D可用装置把胶体粒子从分散系中分离出来答案：DA用饱和 NaHCO3 溶液除去 CO2 中混有的 HClB用加热蒸干 CuCl2 溶液的方法制备无水 CuCl2 固体C用分液漏斗分离 CCl4 萃取碘水后已分层的有机层和水层D用加热分解的方法区分碳酸钠和碳酸氢钠两种固体答案：B 解析：B项加热蒸干CuCl2溶液，因Cu2会发生水解得到Cu(OH)2，Cu(OH)2加热分解得到CuO，故无法得到无水CuCl2固体。选项目的操作A配 制 100 mL 1.0 molL1CuSO4 溶液将 25 g CuSO45H2O 溶于 100 mL蒸馏水中B除去 KNO3 中少量 NaCl将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤C 在溶液中将 完全转化为 Mn2+向酸性 KMnO4 溶液中滴加 H2O2溶液至紫色消失D确定 NaCl 溶液中是否混有 Na2CO3取少量溶液滴加 CaCl2 溶液，观察是否出现白色浑浊项双氧水可还原酸性高锰酸钾，当溶液紫色消失证明 完解析：25 g CuSO45H2O 溶于 100 mL 蒸馏水中体积会发生变化， 不再是 100 mL，所以 A 项错误；B 项利用KNO3 在水中的溶解度随温度变化相差较大，而NaCl 变化不大，从而将混合物制成热的饱和溶液，冷却结晶，过滤得到纯净的 KNO3；C全转化为 Mn2；D 项溶液中若混有 Na2CO3，加入 CaCl2 溶液会出现白色碳酸钙浑浊。答案：A4MnO选项实验操作实验目的或结论A某钾盐溶于盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体说明该钾盐是 K2CO3B向含有少量 FeCl3 的 MgCl2 溶液中加入足量 Mg(OH)2 粉末，搅拌一段时间后过滤除去 MgCl2 溶液中少量 FeCl3C向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有DC2H5OH 与浓硫酸 170 共热，制得的气体通入酸性 KMnO4 溶液检验制得气体是否为乙烯5下列实验操作与预期实验目的或所得实验结论一致的是()。24SO解析：钾盐还可以是KHCO3，A 错误；Mg(OH)2 消耗溶液中 H致使溶液pH 变大，Fe3可转化为沉淀而除去，B 正确；当溶液中含有Ag时，会产生AgCl 沉淀，有同样的实验现象，C 错误；制得的乙烯中可能含有SO2 杂质气体，该气体也可使酸性高锰酸钾溶液褪色。答案：B分离(提纯)类型分离(提纯)方法固固重点一依据物质的物理性质选择恰当分离(提纯)方法分离(提纯)类型分离(提纯)方法固液液液(续表)【例 1】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、洗涤解析：CO2 可以被澄清石灰水吸收，而 CO 不可以，故 A项错；盐酸可以将 BaCO3 反应除去，而不能溶解 BaSO4，故 B项错；C 项，2FeCl3Fe=3FeCl2，加过量的铁过滤，即可除去，正确；Cu 和 CuO 均可以被 HNO3 溶解，故 D 项错。答案：C重点二物质检验的要求1物质检验的基本原则和方法(1)物质检验的“三原则”：一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。2物质检验时对反应的一般要求(1)反应时要有明显的外部特征。如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。(2)反应要在适宜的条件下进行。如溶液的酸碱性、浓度、温度等的选择。(4)检验反应要求有一定的选择性。在物质检验过程中应尽量采用选择性高的反应，如用品红溶液检验 SO2，用 KSCN 溶液检验 Fe3，用湿润的红色石蕊试纸检气体 NH3 等。选项操作现象结论A滴加 BaCl2 溶液生成白色沉淀 原溶液中有 B滴加氯水和 CCl4，振荡、静置下层溶液显紫色原溶液中有 IC用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有 Na+，无 K+D滴加稀 NaOH 溶液，将湿润红色石蕊试纸置于试管口试纸不变蓝 原溶液中无【例 2】向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是()。24SO4NH解析：由于 等离子与Ba2+可以生成白色沉淀BaCO3NH3，故NaOH稀溶液难以与 生成NH3，D错。等而造成干扰，A 错；由于钾元素的紫色会被钠元素的焰色反应干扰，故需要隔着蓝色钴玻璃进行观察验证钾元素是否存在，C 错；NH3H2O 只有在浓溶液或者加热条件下才能分解生成答案：B23CO4NH重点三 物质鉴别的类型1不用任何试剂鉴别多种物质(1)先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。(2)若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。(3)若以上两方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，一般采用列表法解比较简洁，记录混合后的反应现象，分析确定。若未知溶液较多，则注意以现象最明显、最容易推断的物质为突破口，然后再顺藤摸瓜推断出其他未知物质。(4)若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别。可考虑利用Fe3+显色反应鉴别。2只用一种试剂鉴别多种物质(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液酸碱性，确定能否选用水或指示剂(石蕊)进行鉴别。(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的溶液作试剂；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的溶液作试剂。(3)鉴别有机物时，若被鉴别的物质中含有醛基、羧基，应先考虑用新制的 Cu(OH)2 悬浊液鉴别；被鉴别物质中含有酚的，(1)选取试剂要最佳：选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要专一，使之一目了然。(2)不许原瓶操作：鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，试剂污染，“别”而无用。要有“各取少许”字样。(3)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。一般简答顺序为：各取少许溶解加入试剂描述现象得出结论。别的是()。ABCDKOH、Na2SO4、AlCl3；NaHCO3、Ba(OH)2、H2SO4；HCl、NaAlO2、NaHSO4；Ca(OH)2、Na2CO3、BaCl2。答案：A 解析：Na2SO4与其他物质反应都无沉淀；KOH与AlCl3互滴，现象不同：一是先沉淀后溶解；一是沉淀立即消失，之后产生沉淀不再消失。Ba(OH)2和NaHCO3以及H2SO4反应都有沉淀生成，所以很容易找出Ba(OH)2，关键是NaHCO3与H2SO4的区别，二者互滴的现象差异不大，不易区分，区别的方法是：Ba(OH)2与一物生成沉淀后，用其沉淀与另一物质反应，若有气体放出，则原沉淀为BaCO3，若无气体放出，则原沉淀为BaSO4。中NaHSO4相当于一元强酸，三种物质中，利用与互滴现象不同，只能鉴别出NaAlO2。中由于和均能与生成沉淀，三种物质中只能鉴别出。如何用规范的化学用语答题1规范书写所选试剂名称溶液最好用中文写出名称，或化学式后加“溶液”；固体、气体可用中文写出名称，也可直接写化学式，有些题目还需指明试剂的浓度和用量。2规范书写试剂的用途(1)发生装置：生成产生制取。(2)除杂装置：除去(吸收)防止干扰(影响)；或除去中的杂质，以免影响测量结果。(3)性质实验装置：与反应，验证(说明)。(4)尾气吸收装置：吸收防止的污染(影响)。3规范书写实验现象(1)溶液：加入试剂，溶液颜色由变成；生成(产生)沉淀；产生大量气泡(有气体从溶液中逸出)。或操作，液面上升或下降(形成液面差)；有液体溢出；溶液发生倒吸。(2)固体：固体逐渐溶解，表面产生大量气泡；颜色由变成。(3)气体：生成色味的气体；或气体由色变成色；或先变后(加深、变浅、褪色)。4规范书写实验方法(1)操作：取少量(适量)于试管中，加(滴)入量试剂，振荡，静置(放、伸)。(2)现象与结论：如果产生现象，那么；或若产生现象，则或出现现象，证明(说明)。5规范书写操作目的(或原因或理由)(1)“这样操作 ”有什么优点：除去( 排除)防止 (避免)便于结果更准确(现象更明显)。(2)不这样“操作”有什么影响：如果不这样那么会(或分解或挥发或沉淀或污染环境或引入新杂质)。6答题模板(1)测定溶液 pH 的操作：取一小块 pH 试纸放在洁净干燥的表面皿上，用玻璃棒沾取少量待测液到 pH 试纸上，再和标准比色卡对照，读出对应的 pH。(2)装置气密性检查：装置形成封闭体系操作(微热、手捂、热毛巾捂、加水等)描述现象得出结论。(3)洗涤沉淀操作：把蒸馏水沿着玻璃棒注入到过滤器中至浸没沉淀，静置，使蒸馏水滤出，重复 23 次即可。(4)萃取分液操作：关闭分液漏斗活塞，将混合液倒入分液漏斗中，充分振荡、静置、分层，在漏斗下面放一个小烧杯，打开分液漏斗活塞，使下层液体从下口沿烧杯壁流下；上层液体从上口倒出。(5)酸碱中和滴定终点判断：如强酸滴定强碱，用酚酞用指示剂，当最后一滴酸滴到锥形瓶中，溶液由红色变为无色，且半分钟内不变色即为终点。(6)证明沉淀完全的操作：取上层清液少许，滴加溶液，若生成，说明沉淀已经完全。【例 4 】(1) 钡盐行业生产中排出大量的钡泥 主要含有BaCO3 、BaSiO3 、BaSO3 、Ba(FeO2)2 等。某主要生产 BaCl2 、BaCO3、BaSO4 的化工厂利用钡泥制取 Ba(NO3)2，其部分工艺流程如下：酸溶时通常控制反应温度不超过 70 ，且不使用浓硝酸，原因是_、_。上述流程中洗涤的目的是_。(2)工业生产纯碱的工艺流程示意图如下：工业生产纯碱工艺流程中，碳酸化时产生的现象是_ 。碳酸化时没有析出碳酸钠晶体，其原因是_。氨碱法流程中氨是循环使用的，为此，滤液 D 加入石灰水产生氨。加石灰水后所发生的反应的离子方程式为：_，滤液 D 加石灰水前先要加热，原因是_。解析：(1)温度越高反应速率越快，故控制温度不超过70 是为了防止反应速率过快，且浓硝酸越浓越易分解，温度高既易挥发，也易分解，故不用浓硝酸。因为钡盐是重金属盐，有毒，故洗涤的目的是减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染。(2)纯碱生产中碳酸化时，会看到溶液中析出晶体，这是由于碳酸钠的溶解度大于碳酸氢钠。滤液中主要含有的是氯化铵，其和有一定量的碳酸氢钠，故此加石灰水前先加热，是为防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀。答案：(1)防止反应速率过快浓硝酸易挥发、分解(合理答案均可)减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染(合理答案均可)(2)有晶体析出(或出现浑浊)碳酸钠溶解度比碳酸氢钠大OHNH3H2O防止加石灰水时产生碳酸钙沉淀4NH选项目的分离方法原理A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去 KNO3 固体中混杂的 NaCl重结晶NaCl 在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大考点一物质的分离提纯1(2013 年全国新课标)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()。解析：萃取的原则之一是两种溶剂互不相溶，但乙醇易溶于水中，故不能分离，A 错误；分液原理是分离互不相溶的液体，乙酸乙酯和乙醇均为液体有机物，可以互溶，B 错误；重结晶可以分离 KNO3 中混杂的NaCl 是因为KNO3 的溶解度随温度变化比 NaCl 大，C 错误。答案：D选项目的实验方法A除去 Na2CO3 固体中的NaHCO3置于坩埚中加热至恒重B除去 NaCl 中少量 KNO3将混合物制成热饱和溶液，冷却结晶，过滤C除去 CO2 中的 HCl 气体通过 NaHCO3(aq ，饱和) ，然后干燥D除去 C2H5Br 中的 Br2加入足量 Na2SO3(aq)，充分振荡，分液2(2014 年广东汕头一模)物质制备过程中离不开物质的提答案：B考点二物质的检验3(2013 年江苏高考)下列依据相关实验得出的结论正确的是()。A向某溶液中加入稀盐酸，产生的气体通入澄清石灰水，石灰水变浑浊，该溶液一定是碳酸盐溶液B用铂丝蘸取少量某溶液进行焰色反应，火焰呈黄色，该溶液一定是钠盐溶液C将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯D向某溶液中滴加 KSCN 溶液，溶液不变色，滴加氯水后溶液显红色，该溶液中一定含 Fe2+A 错误；焰色反应火焰呈黄色仅证明含有钠元素，B 错误；还原性气体或碱等都可使溴水褪色，C 错误。答案：D4下列关于某无色溶液所含离子检验的方法和结论正确的是()。A加入 NaOH 溶液产生红褐色沉淀，则原溶液中一定有FeCl3B加入盐酸产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶C先通入少量 Cl2，再加入淀粉溶液，溶液变蓝，说明有 ID往溶液中加入 BaCl2 溶液和稀硝酸，有白色沉淀生成，说明一定有SO2-4答案：C考点三物质的鉴别5 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()。ANaOHBNH3H2OCAgNO3DBaCl2解析：NaOH与(NH4)2SO4 溶液加热反应有刺激性气味气体产生；与KCl 不反应，无明显现象；与MgCl2 反应生成白色沉淀；与Al2(SO4)3 溶液反应生成白色沉淀，当NaOH 过量时，白色沉淀溶解；与Fe2(SO4)3 溶液反应时，有红褐色沉淀产生。答案：A