2019-2020年高三化学一轮复习 专题二 物质的分离导学案.doc

2019-2020年高三化学一轮复习 专题二 物质的分离导学案【考纲要求】1. 知道对混合物分离、提纯的基本要求。掌握常用的分离和提纯基本操作的使用条件、使用仪器、操作的注意事项。 2.掌握常见离子和官能团的检验方法；掌握离子检验的一般程序和基本操作，初步掌握有机物官能团检验的一般思路和程序；能够设计离子检验和官能团检验的实验方案并能对实验过程进行评价。【课前预习案】一、 混合物分离、提纯常用的方法方法名称适用对象装置图操作注意事项 实例过滤固体与液体不相溶的混合物（1） 一贴、二低、三靠（2）必要时需 对滤渣进行洗涤除去NaCl溶液中的BaCO3分液互不相溶的液体与液体的混合物（1）上层液体从上口到处、下层液体从下端释放出分离NaCl水溶液和Br2的CCL4溶液蒸馏（含分馏）沸点差较大的物质组成的“固-液”混合物或“液-液”混合物 （1） 液体和液体蒸馏需加沸石（2） 温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处（3） 冷凝水的进出口位置分离CaO与C2H5OH的混合物。从H2SO4和CH3COOH的混合溶液中分离出CH3COOH 加热分解杂质可受热分解成所需物质 或变成气体除去 。碳酸钠固体中的碳酸氢钠蒸发结晶使溶质从溶液中结晶分离出来（1）蒸发过程中用玻璃棒不断搅拌（2）当有大量固体结晶出时停止加热从NaCl溶液中分离出NaCl洗气瓶内洗气法气态混合物中的某种组分易溶于某种液体进气管要插入洗气瓶底部、出气口稍稍探出胶塞即可用饱和食盐水除去Cl2中的HCl,用溴水除去CH4中的乙烯 冷凝法气态混合物中的某组分易液化从石油裂化气分离出汽油干燥管内转化气体法气态混合物中的某些组分易与某种固体作用进气口和出气口处要各塞一团棉花 用Na2O2除去氧气中的CO2 ,用热氧化铜除去N2中的O2 注意：1.对混合物分离、提纯的基本要求：混合物的分离，既使混合物中的各组分各自独立开来。要做到操作正确，操作简便，少用试剂，量不减少，纯度合格。 混合物的提纯，即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。对混合物的提纯要做到：原理正确，操作简便，少用试剂（主要成分）量不减少（或减少很少），保护环境。混合物分离、提纯常用的方法：（1） 化学方法：通过某种化学实验操作，使混合物中的有关物质发生化学变化实现物质的分离或提纯的方法（2） 物理方法：通过某种实验操作 ， 未经过化学变化而使混合物中的组分相互分离开来的方法。二、物质组成的检验1、常见阳离子的检验方法：离子检验试剂实验现象离子方程式H+石蕊试液溶液变红Al3+NaOH溶液生成的白色沉淀，继续加NaOH溶液，沉淀溶解Fe2+NaOH溶液KSCN溶液、氯水先生成白色沉淀，迅速变为灰绿色，最后变为红褐色加KSCN溶液不变色，加氯水后变红色 Fe3+NaOH溶液KSCN溶液出现红褐色沉淀溶液呈血红色 NH4+NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸，加热无色有刺激性气味的气体，试纸变蓝 2、常见阴离子的检验方法：离子检验试剂实验现象离子方程式OH-酚酞试液石蕊试液或试纸呈红色呈蓝色ClAgNO3，稀HNO3白色沉淀Br-AgNO3，稀HNO3淡黄色沉淀I-AgNO3，稀HNO3黄色沉淀SO42-稀HCl,BaCl2溶液加足量稀HCl无沉淀，再加BaCl2有白色沉淀SO32-CaCl2溶液、稀盐酸，品红溶液白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，产生无色有刺激性气味的气体，能使品红溶液退色，再加热，又恢复红色CO32-CaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水白色沉淀，沉淀溶于稀盐酸，产生无色无味的气体使澄清石灰水变浑浊3、常见气体的检验： O2，无色、无味，用带火星的木条检验，使木条复燃。 CO2，无色，无味气体通入石灰水，石灰水变浑浊。 Cl2，使湿润的淀粉KI试纸变蓝 SO2，无色有刺激性气味，通入品红溶液红色退去，再加热，又恢复红色。 NH3，无色有刺激性气味，可使沾有浓盐酸的玻璃棒产生白烟。可使湿润的红色石蕊试纸变蓝。 NO，无色气体，打开瓶口与空气接触，立即变为红棕色气体。 C2H4,可使溴水或酸性KMnO4溶液退色4、重要有机物的检验常用试剂现 象被检验物质可能含有的官能团溴水溴水褪色碳碳双键(CC)、碳碳叁键(CC)等白色沉淀酚羟基酸性KMnO4溶液紫色褪去碳碳双键(CC)、碳碳叁键(CC)、苯的同系物等银氨溶液产生银镜 醛基(CHO)：包括醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等新制Cu(OH)2悬浊液加热时产生红色沉淀醛基(CHO)：包括醛、甲酸、甲酸某酯、葡萄糖、麦芽糖等石蕊试液变红色羧基(COOH)碘水变蓝色淀粉FeCl3溶液显紫色酚羟基【预习检测】1、写出下列物质的除杂试剂（括号内为杂质）CO2(HCl)_ CO2(CO) _ CO(CO2) _ CO2(SO2) _ Cl2(HCl) _ FeCl2(FeCl3) _Fe(Al) _ SiO2 (Al2O3)_ 乙酸乙酯（乙酸）_2、 六瓶分别含有Fe3+、Al3+、Mg2+、Fe2+、NH4+、Na+六种离子的溶液，可用哪种试剂鉴别( )A、氨水 B、NaOH C、HCl D、（NH4）2S3、下列各组溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是（） 、和Al2(SO4)3 、稀硫酸和NaCO3、CaCl2和Na2CO3 D、稀硫酸和BaCl2班级 姓名 4、在下表中，欲用一种试剂Z来检验溶液中的离子X。在同时有离子Y存在时，此检验仍可以判别的是（ ） 试剂Z离子X离子YANH3H2OAl3+Mg2+BAgNO3Cl-CO32-CNa2 SO4Ba2+Mg2+DBa（NO3）2SO42-CO32-5下列各组固体物质中，可按照溶解、过滤、蒸发的实验操作顺序，将它们相互分离的是（ ）AKNO3和NaCl BMnO2和KCl CCaO和CaCO3 DBaSO4和AgCl6.为提纯下列物质（括号内为杂质），选用的试剂和分离方法都正确的是( )物质试剂分离方法硝酸钾（氯化钠）蒸馏水降温结晶二氧化碳（氯化氢）饱和碳酸钠溶液洗气乙醇（乙酸）氢氧化钠蒸馏苯（苯酚）浓溴水分液A. B. C. D.7(xx山东卷，11)下列实验操作正确的是（ ）A中和滴定实验时，用待测液润洗锥形瓶 B盛放NaOH溶液时，使用带玻璃塞的磨口瓶 C用苯萃取溴水中的溴时，将溴的苯溶液从分液漏斗下口放出DNaCl溶液热发结晶时,蒸发皿中有晶体析出并剩余少量液体即停止加热【课堂探究案】 一、物质的检验(一)物质鉴别的常用方法1、物理方法：观察：颜色、气味、状态、在水中的溶解度、与水的相对密度大小、核磁共振氢谱等2、化学方法：加指示剂：如各种酸碱指示剂(紫色石蕊试液、酚酞等)、淀粉KI试纸等点燃：观察是否可燃、助燃，燃烧现象，产物特点等反应特征：观察其反应条件特征、现象特征、过程特征、试剂特征等【例1】（09上海卷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和溶液点燃鉴别甲烷和乙炔A B C D 【变式】（xx天津卷）下列鉴别方法可行的是（ ）A用氨水鉴别Al3+、Mg2+和Ag+ B用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl、SO和CO C用核磁共振氢谱鉴别1溴丙烷和2溴丙烷D用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CHCHCH2OH和CH3CH2CH2CHO(二)物质检验、鉴别的一般步骤取少量试样加某种试剂加热、振荡等操作观察现象得出结论如何检验某溶液中存在SO42- 【例2】（09四川卷7）下列有关物质检验的实验结论正确的是 ( ) 选项实 验 操 作 及 现 象实 验 结 论A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SO42-B向某溶液中加入2滴KSCN溶液，溶液不显红色。再向溶液中加入几滴新制的氯水，溶液变为红色该溶液中一定含有Fe2+C将某气体通入品红溶液中，品红溶液褪色该气体一定是SO2D将少量某物质的溶液滴加到新制的银氨溶液中，水浴加热后有银镜生成该物质一定属于醛类E加入稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊该溶液中一定有CO32-(三）物质鉴别的一般类型1、不用任何试剂鉴别多种物质先根据外观特征，鉴别出其中的一种或几种物质，然后再利用它们鉴别其它的几种物质；若以上方法均不能鉴别时，可考虑两两混合或相互滴加，记录混合后的反应现象，进行分析确定；若被鉴别物质为两种时可考虑因试剂加入顺序不同所导致产生的现象不同而进行鉴别；若采用上述方法鉴别出一种物质后，可用它做试剂鉴别余下的其它物质。【例3】(08北京理综改)下列各组物质的无色溶液，不用其它试剂即可鉴别的是（ ）KOH Na2SO4 AlCl3Na2CO3 Ba（OH）2 H2SO4Ca（OH）2 Na2CO3 BaCl2A. B.C.D. 2、只用一种试剂鉴别多种物质先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别；在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可用“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溶液作试剂。常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。气体检验方法和思路： 检验气体的思路一般从以下几个方面考虑：气体的颜色和气味；水溶液的酸碱助燃、可燃及燃烧现象和产物；遇空气的变化；其它特性。方法：观察法:对于有特殊颜色的气体如Cl2(黄绿色)、NO2(红棕色)、I2蒸汽（紫色）可据颜色辨别。退色法：如SO2和CO2用品红溶液区分氧化法：被空气氧化看变化，如NO的检验。试纸法：利用各种试纸来检验。星火法：适用于由助燃性或可燃性的气体的检验。如O2使带火星的木条复燃。【例4】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（ ）A.Ba(OH)2 KSCN NaCl Mg(NO3)2 （FeCl3溶液）B.NaNO3 NaHCO3 (NH4)2SO3 Na2SiO3 (H2SO4溶液）C.NH4Br K2CO3 NaI CaCl2 (AgNO3溶液）D.(NH4)3PO4 NaBr CuSO4 AlCl3 (KOH溶液）3、任选试剂鉴别多种物质此类题目不限所加试剂的种类，可有多种解法。题目考查的形式往往从众多的鉴别方案中选择最佳方案。其要求是操作步骤简单、试剂选用最少、现象明显。考查的题型多为简答题，答题时要掌握以下要领：(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不同，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。因此，在取用试剂时要有“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“取某某物质加入某某试剂”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。【例5】用过量的H2SO4、NaOH、NH3H2O、NaCl等溶液，按题图所示步骤分开五种离子，则溶液、是（ ）A. NaCl NaOH NH3H2O H2SO4 B. H 2SO4 NaOH NH3H2O NaClC. H2SO4 NH3H2O NaOH NaCl D. NaCl NH3H2O NaOH H2SO4二、物质的分离和提纯物质的分离是将两种或多种物质的混合物彼此分开，得到几种纯净物的过程。物质的提纯是除去物质中混有的少量杂质而得到纯净的物质。物质的分离和提纯目的不同，但所遵循的原则和实验操作却非常相似。（一）四个基本原则 不增、不减、易分、易复1不引入新杂质；2不减少被提纯物；3被提纯物与杂质易分离4被提纯物易复原（二）注意事项：除杂试剂需过量，过量试剂需除尽；选择的试剂尽是不与被提纯物反应；除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。（三）常见的物质分离和提纯方法“杂吸收、杂转纯、杂变沉、化为气、试剂分。”（1）杂吸收：常用于气体的净化和干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选择适当的固体或液体作为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过盛有 的洗气瓶、NH3中混有的水蒸气可通过装有 的干燥管等。（2）杂转纯：利用化学反应，加入适当的试剂或采用某种条件（如加热），使物质中的杂质转化为提纯物。如NO中混有的NO2气体可通过盛有 的洗气瓶；Na2CO3中混有的NaHCO3可将混合物 ，使NaHCO3全部转化为Na2CO3；FeCl3溶液中混有的FeCl2，可通入适量Cl2将FeCl2氧化成FeCl3。（3）杂变沉：加入适当试剂使其与杂质反应生成沉淀过滤而除去。如除去K2SO4溶液中少量的MgSO4杂质:向混合液中加入过量 溶液，过滤出Mg(OH)2沉淀后，向滤液中加入适量硫酸即可得纯净K2SO4溶液。（4）化为气：加入适当试剂使其与杂质反应生成气体而除去。如除去Na2SO4溶液中少量的Na2CO3，加入适量 ，将转变为CO2。（5）试剂分：对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去。Mg粉中混有的Al粉、MgO中混有的Al2O3、Mg(OH)2中混有的Al(OH)3 可用过量的 溶液除去，然后洗涤即可。（四）物质的分离或提纯操作原理及适用混合物类型操作混合物类型实例注意事项洗气气体除去CO中的CO2长进短出过滤固液混合物除去食盐中的泥沙一贴、二低、三靠蒸发液体混合物从食盐水提取NaCl玻璃棒的使用及加热程度蒸馏液液混合物制蒸馏水冷凝水的流向、温度计及碎瓷片萃取液体混合物从碘水中提取碘萃取剂的选择分液液液混合物分离苯与水分液漏斗的使用盐析液液混合物肥皂工业、提纯蛋白质【例6】下列分离混合物的方法正确的是 。用盐析法可以提纯蛋白质 苯中混有少量液溴，可以加入适量氢氧化钠溶液，反应后用分液的方法除去液溴 用直接加热法可以除去碘中混有的NH4Cl 用过滤法可以分离葡萄糖溶液与Cu2O【例7】(xx年高考广东)下列实验可行的是( )A. 加入适量铜粉除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3杂质 B. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体C. 用浓硫酸与蛋白质的颜色反应鉴别部分蛋白质 D. 用甘油从碘水中萃取碘【变式1】下列除去括号内杂质的有关实验操作方法中错误的是( )A.FeCl2溶液(FeCl3)：加足量的铁粉，充分反应后过滤B.氯化钠溶液（氯化钙）：通入适量二氧化碳气体然后过滤C.乙酸乙酯(乙酸)：加足量的饱和Na2CO3溶液振荡，然后分液D.CO2(SO2)：通过装有足量的酸性KMnO4溶液的洗气瓶，然后干燥【变式2】下列提纯方法不正确的是A.除去KNO3中的NaCl杂质-结晶重结晶B除去食盐中的泥沙-过滤C除去KCl中的K2CO3-加适量盐酸D.除去碘水中的水-升华【变式3】（xx上海卷）除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是（ ）AHNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤BCO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气CKNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶DC2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸馏【课堂检测】1、对某酸性溶液（可能含有Br-，SO42-，H2SO3，NH4+）分别进行如下实验：加热时放出的气体可以使品红溶液退色；加碱调制碱性后，加热时放出的气体可以使润湿的红色石蕊试纸变蓝；加入氯水时，溶液略显黄色，再加入BaCl2溶液时，产生的白色沉淀不溶于稀硝酸。对于下列物质不能确认其在溶液中是否存在的是 （ ）A、 Br- B、 SO42- C、H2SO3 D、NH4+2 、下列除去杂质的方法正确的是（ ）A 除去N2中少量的O2：通过灼热的CuO粉末，收集气体。B 除去CO2中的少量HCI:通过Na2CO3溶液，收集气体。C 除去Fe Cl2 中的少量FeCl3：加入足量铁屑，充分反应后过滤。D除去KCl溶液中的少量MgCl2：加入足量NaOH溶液，过滤3.（xx江苏）下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是（ ） 图1 图2 图3 图4A.用图1所示装置除去Cl2中含有的少量HClB.用图2所示装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体C.用图3所示装置制取少量纯净的CO2气体D.用图4所示装置分离CCl4萃取碘水后已分层的有机层和水层【课后拓展】 【基础巩固】1（09天津卷）下列实验设计和结论相符的是 ( )A将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-D在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液2.(08广东4)下列实验能达到预期目的的是 ( )A.向煮沸的1 molL-1NaOH溶液中滴加FeCl3饱和溶液制备Fe(OH)3胶体B.向乙酸乙酯中加入饱和Na2CO3溶液，振荡，分液分离除去乙酸乙酯中的少量乙酸C.称取19.0 g SnCl2，用100 mL蒸馏水溶解，配制1.0 molL-1SnCl2溶液D.用氢氧化铜粉末检测尿糖3.下列能达到实验预期目的的是（ ）用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸；用饱和NaCl溶液除去Cl2中的少量HCl；用饱和NaHCO3溶液除去CO2中的少量SO2；用加热的方法提取NH4Cl固体中混有的少量碘；用醋和澄清石灰水验证蛋壳中含有碳酸盐；用米汤检验食用加碘盐中含碘；用纯碱溶液洗涤餐具；用玻璃棒搅拌漏斗中的液体以加快过滤的速度；加入盐酸以除去硫酸钠中的少量碳酸钠杂质A B CD4.（双选）用下面的方案进行某些离子的检验，其中方案设计得严密的是（ ）A检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀B检验试液中的SO：试液无沉淀白色沉淀C检验试液中的：试液 棕黄色溶液 蓝色溶液D检验试液中的CO：试液白色沉淀沉淀溶解5（双选）（09江苏卷9） 下列化学实验事实及其解释都正确的是 ( )A向碘水中滴加，振荡静置后分层，层呈紫红色，说明可用从碘水中萃取碘B向水溶液中滴加盐酸酸化的溶液，有白色沉淀生成，说明难溶于盐酸C向0.1molL-1溶液中滴加少量酸性溶液，溶液褪色，说明具有氧化性D向2.0mL浓度均为0.1molL-1的、混合溶液中滴加12滴0.01molL-1溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明的比的大6（09浙江卷13）下列说法正确的是 ( )A仅用溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐B重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大C乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离D用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准润洗，则测定结果偏低7（09广东理科基础24）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8.（xx上海卷15）除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是（ ）AHNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤BCO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气CKNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶 DC2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸馏【拓展提高】9（山东卷30）孔雀石主要含Cu2(OH)2CO3,还含少量Fe、Si的化合物。实验室以孔雀石为原料制备CuSO45H2O及CaCO3，步骤如下：请回答下列问题：（1）溶液A的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+。从下列所给试剂中选择：实验步骤中试剂为（填代号），检验溶液A中Fe3+的最佳试剂为（填代号）。aKMnO4b(NH4) 2S cH2O2 dKSCN（2）由溶液C获得CuSO45H2O，需要经过加热蒸发、过滤等操作。除烧杯、漏斗外，过滤操作还用到另一玻璃仪器，该仪器在此操作中的主要作用是 。（3）制备CaCO3时，应向CaCl2溶液中选通入（或先加入）（填化学式）。若实验过程中有氨气逸出，应选用下列装置回收（填代号）。（4）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制某标准溶液，定容时视线应，直到。用KMnO4标准溶液滴定时应选用滴定管（填“酸式”或“碱式”）。