江苏专版2020版高考化学一轮复习专题八第三十讲物质的检验和制备学案含解析.doc

物质的检验和制备江苏考纲要求1了解常见气体和一些简单化合物的制备原理和实验室制备方法。2了解Cl、SO 、CO 、Na、K、Fe3、NH等常见离子的检验方法，能对常见物质的组成进行检验和分析。物质的检验教材基础自热身1常见阳离子的检验 根据离子检验时生成物所表现出的现象不同，可以将检验的离子归纳为三种类型。(1)生成沉淀型常见离子试剂或方法实验现象Mg2NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀不溶解Al3NaOH溶液开始产生白色沉淀，NaOH溶液过量沉淀溶解Fe2NaOH溶液先产生白色沉淀，迅速变为灰绿色最后变为红褐色K3Fe(CN)6溶液(铁氰化钾)产生蓝色沉淀Fe3NaOH溶液产生红褐色沉淀Cu2NaOH溶液产生蓝色沉淀注意含Fe3、Fe2的混合溶液中检验Fe2的方法是加入K3Fe(CN)6溶液，产生蓝色沉淀或滴加酸性KMnO4溶液，KMnO4紫红色褪去。(2)放出气体型常见离子试剂或方法实验现象H活泼金属(如Zn)或Na2CO3溶液有无色无味气体产生NHNaOH溶液，加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体(3)显示颜色型常见离子试剂或方法实验现象H紫色石蕊试液溶液变红Na焰色反应黄色火焰K焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Fe3KSCN溶液溶液呈红色Fe2先加KSCN溶液再加氯水先无明显变化，再变红色2.常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验CO加入BaCl2溶液后，生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀溶解，并放出无色无味气体。HCO加入BaCl2溶液后，无白色沉淀，再加入稀盐酸放出无色无味的气体且能使澄清石灰水变浑浊。SO先加稀盐酸无明显现象，再加入BaCl2溶液，产生不溶于稀盐酸的白色沉淀。SO加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有刺激性气味并能使品红溶液褪色的气体。(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验I滴入淀粉溶液和新制氯水，溶液变蓝色3常见气体的检验(1)酸性气体的检验(2)碱性气体的检验(NH3)(3)还原性气体的检验(4)氧化性气体的检验4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)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四类：生成气体，如NH、CO的检验。生成沉淀，如Cl、SO的检验。显现特殊颜色，如Fe3的检验。焰色反应，如Na、K的检验。知能深化扫盲点常见干扰性物质的检验1向某溶液中加入BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀不消失，能否判断溶液中存在SO？为什么？_。答案：不能。若有Ag，加BaCl2溶液后生成白色沉淀，再加稀盐酸沉淀也不消失2将某气体通入澄清石灰水中，若石灰水先变浑浊，后又变澄清，能否判断该气体一定是CO2？为什么？_。答案：不能。也可能是SO23向溶液中加入KSCN变红色，则溶液中一定只有Fe3而无Fe2？_。答案：错误，因为Fe2与KSCN溶液反应产物是无色的，会被Fe3与KSCN溶液反应产生的红色掩盖，所以不能确定是否有Fe2，要想验证是否含有Fe2，可加KMnO4(H)溶液，若溶液紫色褪去，则含Fe24向某溶液中滴入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加入稀HNO3，白色沉淀不溶解，能否确定溶液中一定存在SO？为什么？_。答案：不能。若溶液中存在SO或Ag，也有相同现象5向某溶液中加入稀NaOH溶液，把湿润的无色酚酞试纸放在试管口，试纸不变红，则溶液中一定不存在NH，该判断是否正确？为什么？_。答案：错误。检验NH时，应加入浓NaOH溶液并加热，且用湿润的红色石蕊试纸检验6向某溶液中加入盐酸后，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，该溶液中是否一定含有CO？为什么？_。答案：不一定，HCO、SO 、HSO均可出现此现象7某溶液做焰色反应时呈黄色，则该溶液中一定只含有Na、不含K？为什么？_。答案：不一定，因为K存在时，黄光会遮盖紫光，因此还要透过蓝色钴玻璃观察是否有紫光，若有紫光说明还含有K题后归纳物质检验的六点注意(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：溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等要专一，使之一目了然。(2)不许原瓶操作：鉴别是为了以后的使用，若在原瓶中操作，污染试剂，“别”而无用。要有“各取少许试样”字样。(3)不许“未知当已知”：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“取试剂加入物质”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。(4)注意离子检验所要求的环境，如酸碱性、浓度、温度的选择。(5)一定要注意避免离子间的相互干扰，如检验CO时，HCO会造成干扰；Fe2遇氧化剂转化对Fe3的检验造成干扰。(6)尽可能选择特效反应以减少干扰，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验NH3。题点全练过高考1根据实验操作和现象所得出的结论正确的是()选项操作现象结论A向浓溶液中加入铜片和浓硫酸并加热如果有红棕色刺激性气味的气体产生原溶液中一定有NOB向某溶液中滴入氯水，再滴加KSCN溶液溶液显红色原溶液中一定有Fe2C向某无色溶液中加入硝酸钡溶液产生白色沉淀，沉淀不溶于稀硝酸原溶液中一定有SOD向品红溶液中通入气体溶液褪色该气体一定是SO2解析：选AA项，说明生成了NO2，则原溶液中一定有NO，正确；B项，要检验溶液中一定有Fe2，应该先滴加KSCN溶液，无明显变化 ，再滴入氯水，溶液显红色，错误；C项，原溶液中可能含有SO，错误；D项，能使品红溶液褪色的气体除SO2，还有可能是Cl2、O3等，错误。2某试液中只可能含有K、NH、Fe2、Al3、Cl、SO、CO、AlO中的若干种离子，离子浓度均为0.1 molL1。某同学进行了如下实验：下列说法正确的是()A无法确定原试液中是否含有Al3、ClB滤液X中大量存在的阳离子有NH、Fe2和Ba2C无法确定沉淀C的成分D原溶液中存在的离子为NH、Fe2、Cl、SO解析：选D加入过量稀硫酸无明显现象，说明溶液中不含CO、AlO；加入过量Ba(NO3)2溶液有气体产生，说明H与NO构成的强氧化体系将Fe2氧化，溶液中存在Fe2，沉淀A为BaSO4；再加入过量NaOH溶液有气体产生，说明一定存在NH，沉淀B为Fe(OH)3；滤液通入少量CO2产生沉淀，由于之前加入的Ba2过量，不确定是否含Al3；根据电荷守恒及各离子浓度都为0.1 molL1，可推断溶液中一定存在的离子是NH、Fe2、Cl、SO，则可确定溶液中不含K、Al3，沉淀C为BaCO3。3根据下列实验事实得出的结论正确的是()A气体品红溶液褪色；结论：原气体一定是SO2B气体气体白色沉淀；结论：原气体一定是烃C某溶液冒白雾白烟；结论：原溶液一定是浓盐酸D某有色溶液蓝色；结论：原溶液中一定含有I2解析：选DA项中O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液褪色；B项中H2S、CxHy、HCHO都可出现此现象；C项中浓HNO3也有此现象。4根据下列实验操作和现象得出的结论正确的是()选项实验操作现象结论A将某溶液与稀盐酸反应产生的气体通入澄清石灰水石灰水变浑浊该溶液中一定含有COB常温下，将铁片浸入足量浓硫酸中铁片不溶解常温下，铁与浓硫酸一定没有发生化学反应C向某食盐溶液中滴加淀粉溶液溶液颜色不变该食盐中一定没有添加KIO3D向硅酸钠溶液中滴加乙酸溶液溶液变浑浊相同条件下，乙酸的酸性一定比硅酸强解析：选DA能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2或SO2，该溶液中可能含有CO、HCO或SO、HSO，错误；B.常温下，铁在浓硫酸中发生钝化，发生了化学反应，错误；C.淀粉溶液遇碘变蓝，遇KIO3不发生变化，该食盐中可能含有KIO3，错误；D.硅酸钠和乙酸反应生成硅酸和乙酸钠，说明乙酸的酸性比硅酸强，正确。5下列实验可实现鉴别目的的是()A用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2B用湿润的淀粉KI试纸鉴别Br2(g)和NO2C用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液D用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液解析：选CSO2和SO3(g)都能与KOH溶液反应且反应现象几乎相同，不能鉴别，A项错误；Br2(g)和NO2都是红棕色气体且均具有强氧化性，都能使湿润的淀粉KI试纸变蓝，B项错误；CO2通入NaAlO2溶液中出现白色沉淀，通入CH3COONa溶液中不反应，可以鉴别，C项正确；BaCl2与AgNO3溶液反应生成AgCl白色沉淀，与K2SO4溶液反应生成BaSO4白色沉淀，实验现象相同，不能鉴别，D项错误。6根据下列实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象实验结论A向盛某盐溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液后，试管口处湿润的红色石蕊试纸未变蓝该盐中不含NHB将氧化铁加入到足量的HI溶液中，充分溶解后，滴加四氯化碳，振荡静置，下层呈紫红色Fe3氧化性强于I2C向蛋白质溶液中加入硫酸钠溶液，有沉淀出现蛋白质发生变性D某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成溶液中一定含SO或Ag解析：选B向盛某盐溶液的试管中滴入氢氧化钠溶液后，可能是因为生成的NH3H2O浓度较小，试管口处湿润的红色石蕊试纸未变蓝，要检验NH，滴入氢氧化钠溶液后必须加热，若试管口处湿润的红色石蕊试纸变蓝，则说明原溶液中含NH，A错误；将氧化铁加入到足量的HI溶液中，充分溶解后，滴加四氯化碳，振荡静置，下层呈紫红色，说明生成了I2，这是由于氧化铁溶于HI溶液中，Fe3将I氧化生成了I2，说明Fe3氧化性强于I2，B正确；向蛋白质溶液中加入硫酸钠溶液，有沉淀出现，该沉淀加水可溶解，过程可逆，蛋白质发生盐析，C错误；某溶液中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成，溶液中可能含SO或SO 或Ag，D错误。7(双选)科学家通过探寻矿物X推测外星球上是否曾经存在水。某兴趣小组为分析矿物X中的常见离子，将其溶于稀硝酸，并将所得溶液进行实验，下列依据实验现象得出的结论正确的是()A用铂丝蘸取少量溶液进行焰色反应，火焰呈紫色，说明矿物X中含KB取少量溶液向其中滴加NaOH溶液，加热，用湿润红色石蕊试纸检验生成的气体，试纸变蓝，说明矿物X中含NHC取少量溶液向其中滴加KSCN溶液，溶液变为血红色，说明矿物X中含Fe3D取少量溶液向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，说明矿物X中含SO解析：选AB用铂丝蘸取某溶液进行焰色反应，火焰呈紫色，说明该溶液一定存在K，故A正确；向某未知溶液中加入NaOH溶液，加热，将湿润的红色石蕊试纸靠近试管口，试纸变蓝，说明该溶液中含NH，故B正确；Fe3能和KSCN溶液混合产生血红色溶液，所以向某溶液中滴加KSCN溶液，溶液变成血红色，说明该溶液中一定含有Fe3，但是矿物溶于稀硝酸，出现Fe3，原来的矿物中不一定含有Fe3，可能含Fe2，故C错误；取少量溶液向其中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀产生，该沉淀可以是硫酸钡或是氯化银，说明矿物X中含SO或是Ag中的至少一种，故D错误。规律方法离子检验实验操作的答题模板操作现象结论取样，加入有生成的是例如：检验某溶液中含有Fe2而不含Fe3的方法：取适量溶液于洁净的试管中，滴加几滴KSCN溶液，不显血红色，再向溶液中滴加几滴H2O2(或新制氯水)，溶液变为血红色，说明溶液中含有Fe2而不含Fe3。物质的分离和提纯教材基础自热身1物质分离、提纯的区别(1)物质的分离将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。(2)物质的提纯将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。2物质分离、提纯的常用物理方法过滤适用范围：把不溶性固体和液体进行分离；注意事项：a.一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸低于漏斗口，液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁；b若滤液浑浊，需重新过滤；实例：除去NaCl溶液中的CaCO3沉淀蒸发结晶适用范围：分离易溶固体和液体；注意事项：a.玻璃棒的作用：搅拌，防止局部温度过高造成液体飞溅；b当有较多晶体析出时，停止加热，用余热蒸干；实例：用NaCl溶液制取NaCl晶体萃取和分液适用范围：a.萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来；b分液：用于分离两种互不相溶的液体混合物；注意事项：a.分液漏斗在使用前检查是否漏水；b溶质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中大，萃取剂与原溶剂不相溶，萃取剂与溶质不反应；c分液时，分液漏斗中的下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出；实例：从溴水中提取Br2蒸馏(分馏)适用范围：互溶且沸点相差较大的液体混合物；注意事项：a.温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；b蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片；c冷凝管水流方向应为“下进上出”；实例：分离乙醇和水升华适用范围：混合物中某种组分易升华，利用物质易升华的性质在加热条件下分离的方法；注意事项：应与物质的分解反应区分，如NH4ClNH3HCl，属化学变化；实例：分离I2和NaCl固体的混合物渗析适用范围：分离提纯胶体与小分子(或离子)组成的混合液；注意事项：要不断更换烧杯中的蒸馏水(或用流动水)以提高渗析效果；实例：分离淀粉和NaCl溶液盐析适用范围：利用蛋白质在加某些无机盐如Na2SO4、(NH4)2SO4等时，其溶解度降低而析出的性质进行分离的方法；注意事项：盐析后需要过滤；实例：蛋白质从盐溶液中析出重结晶将固体物质加到合适的溶剂(对于无机物，溶剂一般为水)中，加热配成饱和溶液，趁热过滤除去不溶性杂质，滤液冷却结晶后，过滤分离即可得较纯的被提纯物质，可溶性杂质则大部分留在滤液中；被提纯物质在该溶剂中的溶解度受温度影响较大：温度高时溶解度较大，温度低时溶解度较小；实例：除去KNO3溶液中混有的NaCl3.物质分离、提纯的常用化学方法方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl、SO、CO及能形成弱碱的阳离子气化法将杂质离子转化为气体CO、HCO、SO、HSO、S2、NH杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)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KMnO4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混合后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(M)作阳极、纯金属(M)作阴极，含M的盐溶液作电解质溶液调节pH法通过加入某试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离如CaCl2溶液中含有Fe3杂质，可向溶液中加入CaCO3使溶液的pH升高，使Fe3的水解平衡右移转化为Fe(OH)3沉淀而除去知能深化扫盲点1“固固”混合物固固2“固液”混合物固液3“液液”混合物液液4“气气”混合物气气对点练1请选择恰当的分离方法来分离下列各组混合物(1)KNO3和NaCl混合物_。(2)乙酸乙酯和乙酸混合物中分离出乙酸乙酯_。(3)由乙醇溶液制无水乙醇_。(4)从溴水中提取纯溴_。(5)草木灰中提取可溶物质_。(6)除去淀粉溶液中的碘化钠_。(7)蛋白质中混有葡萄糖_。(8)Na2CO3(s)中混有NaHCO3(s)_。答案：(1)结晶(2)分液(3)蒸馏(4)萃取、分液、蒸馏 (5)溶解、过滤(6)渗析(7)盐析、过滤(8)灼烧提能点(二)常见物质的提纯1除杂“四原则”(1)不增加：不引入新物质。(2)不减少：不损耗或减少被提纯和分离的物质。(3)易分离：采用的方法应尽量使被提纯和分离的物质与其他物质易分离。(4)易复原：若被分离的物质转变为其他物质，应采用适当的方法将其恢复为原物质。2除杂“四必须”(1)除杂试剂必须过量。(2)过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)。(3)选最佳除杂途径。(4)除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。3常见物质的除杂方法被提纯物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法N2O2灼热的铜丝网用固体转化气体CO2H2SCuSO4溶液洗气COCO2NaOH溶液洗气CO2CO灼热CuO用固体转化气体CO2HCl饱和NaHCO3洗气SO2HCl饱和NaHSO3洗气Cl2HCl饱和食盐水洗气CO2SO2饱和NaHCO3洗气炭粉MnO2浓盐酸(需加热)过滤MnO2炭粉加热灼烧炭粉CuO稀酸(如稀盐酸)过滤Al2O3Fe2O3NaOH，CO2过滤、灼烧Fe2O3Al2O3NaOH溶液过滤Al2O3SiO2盐酸、氨水过滤、灼烧SiO2ZnO盐酸过滤NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸转化法NaCl溶液NaHCO3HCl加酸转化法FeCl3溶液FeCl2Cl2加氧化剂转化法FeCl3溶液CuCl2Fe、Cl2过滤FeCl2溶液FeCl3Fe加还原剂转化法CuOFe磁铁吸引Fe(OH)3胶体FeCl3蒸馏水渗析I2晶体NaCl加热升华NaCl晶体NH4Cl加热分解KNO3晶体NaCl蒸馏水重结晶乙烯SO2、H2O碱石灰加固体转化法乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗气溴苯Br2NaOH稀溶液分液甲苯苯酚NaOH溶液分液乙醛乙酸饱和Na2CO3蒸馏乙醇水(少量)新制CaO蒸馏苯酚苯NaOH溶液、CO2分液对点练2下列各组混合物中的杂质(括号内为杂质)可通过加热除去的是( )ANaCl(NH4Cl)BNaHCO3(Na2CO3)CNaCl(CaCl2) D(NH4)2CO3(NH4HCO3)解析：选ANH4Cl受热分解产生NH3和HCl气体而除去；Na2CO3、CaCl2受热不分解；(NH4)2CO3、NH4HCO3受热均分解，故用加热法不能分离。3某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂Na2CO3溶液实验操作加热下列试剂或操作不合理的是()A试剂为Ba(OH)2溶液B操作为结晶C操作为过滤D试剂为稀HNO3解析：选B选择Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3H2O通过加热除去，操作为加热。过量的Ba2用Na2CO3溶液除去，过量的OH和CO用硝酸除去，则操作为过滤，试剂为HNO3。4用如图所示装置制取表中的四种气体(图中加热及气体收集装置均已略去；必要时可以加热；a、b、c、d表示相应仪器中加入的试剂)。气体abcdCO2稀盐酸CaCO3饱和Na2CO3溶液浓H2SO4Cl2浓盐酸MnO2NaOH溶液浓H2SO4SO2稀H2SO4Cu品红溶液浓H2SO4H2稀盐酸锌粒NaOH溶液浓H2SO4上述方法中可以得到干燥、纯净的气体是( )ACO2 BCl2CSO2 DH2解析：选D制备CO2时不能用饱和碳酸钠溶液吸收HCl，因为CO2能与饱和碳酸钠溶液反应，应用饱和碳酸氢钠溶液，A错误；除去Cl2中混有的HCl气体不能用NaOH溶液，因为Cl2也能与NaOH溶液反应，应用饱和食盐水，B错误；铜与稀硫酸不反应，不能用于制备SO2，C错误。提能点(三)物质分离、提纯综合实验题热点归纳1如何提取母液中的成分(1)在粗盐的提纯实验中，过滤，舍去不溶性杂质(滤渣)后，怎样从母液中获取NaCl固体？加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干。(2)若母液是CuSO4饱和溶液，怎样获得CuSO45H2O晶体？加热浓缩，冷却结晶，过滤。2需要滤渣时，如何得到纯净的滤渣在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时，可以在混合物中加入过量BaCl2溶液，沉淀SO，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量，试问：(1)怎样判断SO是否沉淀完全？在上层清液中，再加入BaCl2溶液，若产生白色沉淀，说明SO未沉淀完全，反之则沉淀完全。(2)过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的)？洗去可溶性杂质(Na、Cl等)。(3)沉淀的洗涤方法？沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀，待水自然流下后，再重复23次。(4)怎样判断沉淀是否洗净？取最后一次滤出液少许于试管中，滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明沉淀未洗净，反之已洗净。题点全练过高考题点一物质分离、提纯的操作和方法的选择1实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析正确的是()A操作是过滤，将固体分离除去B操作是加热浓缩，趁热过滤，除去杂质氯化钠C操作是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D操作总共需两次过滤解析：选C KNO3中混有NaCl应提纯KNO3，将它们都溶于水，再降温结晶。因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高，NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。则操作是在烧杯中加水溶解，操作是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液，操作为冷却结晶，利用溶解度差异使KNO3结晶析出，过滤、洗涤、干燥即得KNO3晶体。2完成下列实验所选择的装置或仪器都正确的是()选项ABCD实验分离植物油和氯化钠溶液除去氯化钠晶体中混有的氯化铵晶体分离CCl4中的Br2除去CO2气体中的HCl气体装置或仪器解析：选A植物油和氯化钠溶液互不相溶，可用分液法分离，A项正确；除去氯化钠晶体中混有的氯化铵晶体应用加热分解法，而不能用蒸馏法，B项错误；分离CCl4中的Br2应用蒸馏法，不能用过滤法，C项错误；NaOH溶液可以同时吸收CO2和HCl，D项错误。3下列实验装置应用于铜与浓硫酸反应制取二氧化硫和硫酸铜晶体，能达到实验目的的是()A用图甲装置制取并收集二氧化硫B用图乙装置向反应后的混合物中加水稀释C用图丙装置过滤出稀释后混合物中的不溶物D用图丁装置将硫酸铜溶液蒸发浓缩后冷却结晶解析：选DA项，SO2的密度比空气大，应该用向上排气法收集，故A错误；B项，烧杯中的水应该沿烧杯内壁或玻璃棒倒入，故B错误；C项，没有用玻璃棒引流，故C错误；D项，硫酸铜溶液蒸发在蒸发皿中进行，故D正确。4下列有关物质的分离说法正确的是()A可用加热法分离NH4Cl(s)和I2(s)B碘水中加CCl4振荡静置后，上层为紫色，下层几乎为无色C工业上制无水酒精通常是将生石灰与95%酒精混合后蒸馏D蒸馏、干馏都是利用组分沸点不同而分离的方法解析：选C加热NH4Cl分解，碘升华，温度较低时重新生成固体，不能分离，A错误；CCl4密度比水大，下层呈紫色，B错误；生石灰与水反应消耗水，再蒸馏可得到无水乙醇，C正确；干馏是通过复杂的化学变化，生成各种物质，D错误。规律方法常见物质分离操作中的注意事项(1)过滤中的“3要求”：一贴二低三靠。(2)蒸发中的“2注意”：玻璃棒搅拌和不能蒸干。(3)萃取分液中的“4步操作”：加萃取剂振荡放气静置分层分液。(4)蒸馏中的“3注意”：温度计水银球的位置，冷却水的进出方向，加沸石防暴沸。题点二物质分离、提纯的实验方案及流程分析5如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案，请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是()A可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发C方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应D方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3解析：选DA项，二者均受热分解，故用方案1不能将两物质分离开，错误；B项，残留物也可以是受热易分解或沸点高的物质，错误；C项，试剂也可以是溶剂(和水)，利用溶解性不同分离，错误。6食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量K、Ca2、Mg2、Fe3、SO等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液，NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。(1)欲除去溶液中的Ca2、Mg2、Fe3、SO，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为_(只填化学式)。(2)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为_。解析：为除去Mg2和Fe3可选用NaOH溶液，除去SO选用BaCl2溶液，过量的BaCl2溶液要用饱和Na2CO3溶液来除去，因此只要BaCl2在Na2CO3之前即可，NaOH顺序可变；除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为75%的乙醇，因为乙醇溶解氯化钾后易挥发不残留其他物质。答案：(1)NaOH、BaCl2、Na2CO3(或BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH)(2)75%乙醇气体的制备和收集教材基础自热身1常见气体制备的发生装置选择反应装置一般需考虑反应物的状态、溶解性和反应条件等，具体如表所示：反应装置类型反应装置图适用气体操作注意事项固、固加热型O2、NH3等试管要干燥；试管口略低于试管底；加热时先预热再固定加热；用KMnO4制取O2时，需在管口处塞一小团棉花固、液加热型或液、液加热型Cl2等加热烧瓶时要隔石棉网；反应物均为液体时，烧瓶内要加碎瓷片固、液不加热型O2、H2、CO2、SO2、NO、NO2等使用长颈漏斗时，要使漏斗下端插入液面以下；启普发生器只适用于块状固体和液体反应，且气体不溶于水；使用分液漏斗既可以增强气密性，又可控制液体流速2.常见气体制备的反应原理(1)O2：2KClO32KCl3O2或2KMnO4K2MnO4MnO2O2或2H2O22H2OO2。(2)H2：ZnH2SO4=ZnSO4H2。(3)NH3：2NH4ClCa(OH)2CaCl22H2O2NH3。(4)CO2：CaCO32HCl=CaCl2H2OCO2。(5)Cl2：MnO24HCl(浓)MnCl2Cl22H2O。(6)SO2：Na2SO3H2SO4=Na2SO4H2OSO2。(7)NO：3Cu8HNO3(稀)=3Cu(NO3)22NO4H2O。(8)NO2：Cu4HNO3(浓)=Cu(NO3)22NO22H2O。3气体的收集方法收集方法排水法向上排空气法向下排空气法收集原理收集的气体不与水反应且难溶于水收集的气体密度比空气大，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集的气体密度比空气小，且与空气密度相差较大，不与空气中成分反应收集装置适用的气体H2、O2、NO、CH4Cl2、CO2、NO2、SO2H2、NH3注意气体的收集方法要根据气体的化学性质和物理性质(溶解性、密度)进行分析选择，对易溶于水的气体除用排空气法收集外，还可用排其他液体法，如Cl2可用排饱和食盐水法收集。知能深化扫盲点提能点(一)常见气体制备实验应注意的问题1实验室里不能(填“能”或“不能”)用大理石和稀硫酸反应制取二氧化碳气体，原因是CaCO3与稀H2SO4反应生成的CaSO4微溶于水，会覆盖在大理石的表面，阻止反应的继续进行。2实验室里除用NH4Cl和熟石灰混合共热制取氨气外，还有哪些方法能制取氨气？加热氨水或浓氨水与生石灰混合等。不能(填“能”或“不能”)加热NH4Cl制备氨气，原因是生成的氨气在试管口又与氯化氢结合生成了NH4Cl。3实验室里能(填“能”或“不能”)用图1装置制取氯气，若能，试写出反应的化学方程式：2KMnO416HCl=2KCl2MnCl25Cl28H2O。4选择合适的试剂，能否用图2所示的装置分别制取少量NO和O2？能制取O2，但不能制取NO，原因是NO不能用排空气法收集，NO易与空气中O2反应，生成红棕色气体NO2。5气体制备实验的“两大要求”(1)加热操作要求使用可燃性气体(如：H2、CO、CH4等)，先用原料气赶走系统内的空气，再点燃酒精灯加热，以防止爆炸。制备一些易与空气中的成分发生反应的物质(如H2还原CuO的实验)，反应结束时，应先熄灭酒精灯，继续通原料气至试管冷却。(2)实验室装置要求制备在空气中易吸水、潮解以及水解的物质(如Al2S3、AlCl3等)，往往在装置的末端再接一个干燥装置，以防止空气中水蒸气的进入。用盛有碱石灰的干燥管吸收测定实验中生成CO2的质量时，在干燥管前连盛有无水CaCl2的U形管，在干燥管后再连一个盛有碱石灰的干燥管，前一个的目的是干燥CO2，后一个的目的是防止空气中的CO2和H2O(g)进入。1“固体液体气体”装置的创新通过伸入或拉出燃烧匙，控制反应的发生和停止大试管中的小试管中盛有液体反应物，起液封的作用，防止气体从长颈漏斗中逸出，可节省试剂通过倾斜Y形管使液体与固体接触发生反应，控制反应的进行通过分液漏斗滴加液体反应物，控制反应的进行2“固(液)液气体”装置的创新图A的改进优点是能控制反应液的温度。图B的改进优点是使圆底烧瓶和分液漏斗中的气体压强相等，便于液体顺利流下。题点全练过高考1下列气体发生装置，当加入适当的块状固体和液体时不具有随开随关功能的是()解析：选D“随开随关”原理是利用压强差控制块状固体和液体反应。打开止水夹，利用液体压强使液体与块状固体接触而反应；关闭止水夹，生成气体产生的压强使液体与块状固体脱离而停止反应，D不符合。2下列制备和收集气体的实验装置合理的是()解析：选DA中加热的大试管管口应略向下倾斜；B中NO很容易被空气中的O2氧化，不能用排空气法收集；C中H2的密度比空气小，所以集气瓶中的进气导管应比出气导管短，C错误。3如图装置可用于收集气体并验证其化学性质，下列对应关系完全正确的是()选项气体试剂现象结论ANO紫色石蕊溶液溶液变红NO与水反应生成硝酸BCl2淀粉KI溶液溶液变蓝Cl2有氧化性CSO2酸性KMnO4溶液溶液褪色SO2有漂白性DNH3酚酞试剂溶液变红NH3是碱性气体解析：选BNO易与氧气反应，不能用排空气法收集，且NO不与水反应，A项错误；Cl2的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，具有强氧化性，可与KI反应生成I2，溶液变蓝，B项正确；SO2的密度比空气的大，可用向上排空气法收集，具有还原性，可与酸性KMnO4溶液反应，C项错误；NH3的密度比空气的小，应用向下排空气法收集，D项错误。4Y形管是一种特殊的仪器，与其他仪器组合可以进行某些实验探究。利用如图装置可以探究SO2与BaCl2反应生成BaSO3沉淀的条件。下列判断正确的是()A玻璃管的作用是连通大气，使空气中的氧气进入广口瓶，参与反应Bc、d两根导管都必须插入BaCl2溶液中，保证气体与Ba2充分接触CY形管乙中产生的是氧化性气体，其将BaSO3氧化为BaSO4沉淀De、f两管中的试剂可以分别是浓氨水和NaOH固体气体的净化与尾气处理解析：选D玻璃管起到平衡内外压强的作用，A项错误；要使SO2与BaCl2溶液反应生成BaSO3，应通过d管向溶液中通入碱性气体NH3，d管不能插入溶液中，否则NH3溶于水时，易造成倒吸，B项错误；Y形管乙中产生的是NH3，C项错误；Y形管乙用于制备NH3，D项正确。教材基础自热身1常见气体的净化方法净化原则：不损失原来气体，不引入新杂质液化法：利用沸点不同从空气中分离出N2和O2物理方法水洗法：利用溶解度不同从N2和NH3的混合气体中除去NH3化学方法氧化还原法：通过灼热的铜丝网除去混合气体中的O2；通过灼热的CuO除去H2、CO等酸碱法：将NH3和CO2的混合气体通过碱石灰除去CO2沉淀法：除去CO2中的H2S可利用CuSO4溶液，方程式为H2SCuSO4=CuSH2SO42.气体的净化“套装”与干燥“套装”液态干燥剂固态干燥剂固体，加热装置常见干燥剂浓硫酸(酸性、强氧化性)无水氯化钙(中性)碱石灰(碱性)除杂试剂(Cu、CuO、Mg)可干燥的气体H2、O2、Cl2、SO2、CO2、CO、CH4、N2H2、O2、Cl2、SO2、CO、CO2、CH4H2、O2、N2、CH4、NH3可除去O2、H2、CO、N2不可干燥的气体NH3、HBr、HI、H2S等NH3Cl2、SO2、CO2、NO2、HCl等3尾气的处理“套装”通常有毒和有污染的尾气必须适当处理。常用仪器有：(1)吸收溶解度较小的尾气(如Cl2、SO2等)用图A装置。(2)吸收溶解度较大的尾气(如HCl、NH3等)用图B或C装置。(3)CO、NO等气体可用点燃或收集于塑料袋(气球)中的方法除去，如图D或E。4气体除杂的原则(1)不引入新的杂质。如除去CH4中的CH2=CH2不能用酸性KMnO4溶液，因为酸性KMnO4溶液氧化CH2=CH2会生成CO2，从而CH4中又引入了新的杂质。(2)不减少被净化气体的量，尽可能增加被净化气体的量。如除去CO2中的SO2气体，如果使用NaOH溶液，CO2也会与NaOH反应，因此选用饱和NaHCO3溶液，既能除去SO2，同时又能增加CO2的量。知能深化扫盲点1气体净化的3个步骤2气体净化与干燥的先后顺序(1)若采用溶液除杂，应该是除杂在前，干燥在后。其原因是气体除杂过程中会从溶液中带入水蒸气，干燥剂可除去水蒸气。如实验室中利用大理石与稀盐酸反应制备CO2，欲制得干燥、纯净的CO2，可先将产生的气体通过饱和NaHCO3溶液，除去混入其中的HCl气体，再通过浓硫酸除去水蒸气。(2)若采用加热除杂，则一般是干燥在前。如N2中混有O2、CO2、H2O(g)，可先将混合气体通过碱石灰，除去CO2和H2O(g)，再将从干燥管中导出的气体通过装有灼热铜网的硬质玻璃管，除去O2，即可得到干燥、纯净的N2。若将混合气体先通过灼热的铜网，因气体中混有水蒸气，易使硬质玻璃管炸裂。对点练1如图所示是实验室制取气体的装置，其中发生装置相同，干燥和集气装置有两套，分别用图1和图2表示 。下列选项中正确的是()选项发生装置中的药品干燥和集气装置A锌和稀硫酸图2B大理石和稀盐酸图1C铜和稀硝酸图2D氧化钙和浓氨水图1解析：选DA项，锌和稀硫酸反应产生的氢气的密度比空气小，不能用向上排空气法收集，错误；B项，大理石和稀盐酸反应产生的CO2是酸性气体，与碱石灰会发生反应，不能用碱石灰干燥，且其密度比空气的大，不能用向下排空气法收集，错误；C项，铜和稀硝酸反应产生的NO气体会与空气中的氧气反应生成NO2，不能用排空气法收集，错误；D项，氧化钙和浓氨水反应产生的氨气能用碱石灰干燥，且其密度比空气的小，应用向下排空气法收集，正确。2为了净化和收集由盐酸和大理石制得的CO2气体，从图中选择合适的装置并连接。其中连接顺序合理的是()Aaadde BccddgCbbddg Dddccf解析：选B盐酸和大理石制得的CO2气体含有氯化氢和水蒸气，除氯化氢用饱和NaHCO3溶液，除水蒸气用浓硫酸，CO2比空气密度大，所以用向上排空气法收集CO2气体。题点全练过高考1.双球洗气管是一种多用途仪器，常用于除杂质、气体干燥、气体吸收等实验操作。右图是一个以双球洗气管为尾气处理装置，用吸收剂X吸收气体Y的情形，其中符合事实的组合是()选项ABCD气体YCl2HClSO2NO吸收剂X饱和NaCl溶液水浓硫酸NaOH溶液解析：选BA项，Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度很小，不能被吸收，错误；B项，因HCl极易溶于水，则极易被吸收，正确；C项，SO2能用浓硫酸干燥，但不能被吸收，错误；D项，NO有毒，不能直接排放在大气中，且NO不能与NaOH反应，不能被吸收，错误。2用下列装置进行对应的实验(部分仪器已省略)，能达到实验目的的是()解析：选DA项，气体应“长进短出”；B项，HCl易溶于水会倒吸；C项，测馏分的温度，温度计水银球应在支管口附近。3如图是常见的气体制取、干燥和收集装置。若用H2O2和催化剂MnO2制取干燥的O2，合理的装置组合为()ABC D解析：选C用H2O2制O2的反应原理为2H2O22H2OO2，由反应物的状态和反应条件可选作为制取装置。干燥O2可选用或装置，要收集干燥的O2只能用装置，故合理的装置组合为或。4实验室制备少量干燥的Cl2，其导管口的连接顺序正确的是()AacdefghiBbcdefghiCbefcdghiDbefcdhgi解析：选C实验室一般采用MnO2和浓盐酸混合加热的方法或采用KMnO4和浓盐酸混合不加热的方法制备Cl2；因为制备的Cl2中含有HCl、水蒸气两种杂质，应该选用饱和食盐水除去HCl后，再用浓硫酸除去水蒸气；Cl2的密度比空气的大，收集Cl2时应该g管口进气，h管口出气，最后接i进行尾气处理。5图中装置可以用来制备、洗涤、干燥、收集(不考虑尾气处理)气体。该装置可用于()A锌和盐酸生成氢气B亚硫酸钠和浓硫酸生成二氧化硫C碳酸钙和盐酸生成二氧化碳D浓氨水和烧碱制取氨气解析：选ASO2、CO2能溶于水，且密度比空气大，B、C项错误；D项，NH3极易溶于水，错误。规律方法气体制备的基本思路(1)选择气体制备原理(化学反应)。(2)选择气体发生装置。(3)确定杂质种类，并依据杂质种类确定除杂顺序和除杂装置。物质制备的基本思路(4)确定收集方法及收集装置。知能深化扫盲点1物质制备类试题的考查方式物质制备型实验题是近几年高考实验命题的一大亮点，也是主观大题的难点。分析近三年全国各地的高考试题，不难发现大部分是以陌生物质的制备为载体，综合考查实验相关知识和考生综合分析问题的能力。主要命题角度有：(1)考查制备原理：如试剂与仪器的使用、实验现象的描述、反应原理、陌生离子方程式(或氧化还原反应方程式)的书写等。(2)考查实验的基本操作：如气密性检查、物质分离提纯方法、沉淀洗涤、物质检验等。(3)考查实验方案的设计：如设计从滤液(溶质为ZnSO4和CuSO4)中获取ZnSO4晶体的实验方案。(4)考查绿色化学：如尾气的处理、循环利用等。(5)考查计算：如计算原料投料比、产品纯度、产率等。2物质制备的三大原则(1)选择最佳反应途径如用铝制取氢氧化铝：2Al3H2SO4=Al2(SO4)33H2、2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2Al2(SO4)36NaAlO212H2O=8Al(OH)33Na2SO4，当n(Al3)n(AlO)13时，Al(OH)3产率最高。(2)选择最佳原料如实验室用铝盐溶液与碱溶液反应制取氢氧化铝，应选用氨水，而不能选用强碱氢氧化钠溶液；用铜盐与碱溶液反应制取氢氧化铜，应选用氢氧化钠溶液，而不能选用氨水(氢氧化铜可溶解在氨水中)等。(3)选择适宜操作方法如实验室制备氢氧化亚铁时，因氢氧化亚铁在空气中极易与氧气、水反应生成氢氧化铁，更要注意隔绝空气。3物质制备类试题的解答流程(1)认真阅读题干，提取有用信息。(2)仔细观察装置图(或框图)，联想熟悉的实验，观察装置图(或框图)，找出每件仪器(或步骤)与熟悉的某一实验相似的地方，分析每件仪器中所装药品的作用。(3)通读问题，整合信息，把所有的问题进行综合分析，运用题给信息和化学基础知识做出正确答案。典例1无机物的制备(2019苏北四市一模)利用锌冶炼废渣(ZnSO4、CuSO4、FeSO4、FeS2、Al2O3、SiO2)制备ZnSO4和Fe2O3的实验流程如图所示：已知：“碱浸”时，NaOH溶液浓度越大越粘稠，越容易生成铝硅酸钠沉淀。(1)“水浸”阶段需在7080 条件下进行，适宜的加热方式为_。(2)“氧化”阶段是将Fe2氧化后进一步生成Fe(OH)3，从反应产物的角度分析，以氯水替代H2O2的缺点是使ZnSO4中混有ZnCl2；_。(3)“灼烧”时FeS2发生反应的化学方程式为_。使用的装置如图1所示，仪器a的名称为_。(4)“碱浸”阶段，在其他条件不变的情况下，所得固体中Fe2O3含量随NaOH溶液的浓度的增大而增大，但当氢氧化钠浓度大于12 molL1时，Fe2O3含量反而降低，其原因是_