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高考化学专题复习 专题十 化学实验基础第2讲 物质的分离、提纯和检验课件PPT
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这是一份高考化学专题复习 专题十 化学实验基础第2讲 物质的分离、提纯和检验课件PPT，文件包含第2讲物质的分离提纯和检验pptx、第2讲物质的分离提纯和检验docx等2份课件配套教学资源，其中PPT共60页， 欢迎下载使用。
一、物质分离和提纯的常用方法及装置
1.物质分离、提纯的区别与联系(1)混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过 一定的物理变化或化学变化将混合物分成各组分的纯净物。(2)混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过 一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。分离和提纯的要求不同,设计操作步骤时一定要加以区别。
2.物质分离、提纯的物理方法与装置(1)物质分离、提纯的物理方法Ⅰ.“固+固”混合物的分离(提纯)
Ⅲ.“液+液”混合物的分离和提纯
Ⅱ.“固+液”混合物的分离和提纯
(2)物理方法分离提纯物质所选装置Ⅰ.常用装置
若需要加快过滤速度,可以采用抽滤装置(如图)。
Ⅱ.创新装置ⅰ.过滤装置的创新——抽滤
3.物质分离、提纯常用的化学方法
二、物质的检验、鉴别与推断
1.常见阳离子的检验(1)生成沉淀型
S 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。S 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(硝酸酸化)溶液检验
3.常见气体的检验(1)可燃性气体的检验
(4)强氧化性气体的检验
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)过滤时,为加快过滤速度,可用玻璃棒搅拌漏斗中液体 ( )(2)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热( )(3)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离 ( )(4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇 ( )(5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中 ( )(6)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出 ( )(7)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物 ( )
2.下列实验中,所选装置不合理的是 ( )A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④B.用CCl4提取碘水中的碘,选③C.用FeCl2溶液吸收Cl2,选⑤D.粗盐提纯,选①和②
解析 A项,CH3COOC2H5难溶于Na2CO3溶液,二者会分层,可以用分液法分离, 应选择③,错误。
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。
下列试剂或操作不合理的是 ( )A.试剂①为Ba(OH)2溶液 B.操作②为结晶C.操作③为过滤 D.试剂④为稀硝酸
考点一 物质分离和提纯的常用方法及装置
题组一 物质分离、提纯的方法及装置
1.(2020四川攀枝花统考)依据反应2NaIO3+5SO2+4H2O I2+3H2SO4+2NaHSO4,利用下列装置从含NaIO3的废液中制取单质碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。其中装置正确且能达到相应实验目的是 ( )
解析 ④蒸发溶液时用蒸发皿,而不应用坩埚,装置错误,不能达到实验目的, 故B项正确。
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②④
2.(2020广东等四省部分中学联考)实验小组从富含NaBr的工业废水中提取Br2的过程主要包括氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知可能用到的数据信息和装置如下。
下列说法错误的是 ( )A.实验时,①的废水中出现红色B.②的作用是吸收尾气,防止空气污染C.用③进行萃取时,选择CCl4比乙苯更合理D.④中温度计水银球低于支管口过多,导致Br2的产率低
题组二 物质分离、提纯的化学方法
3.将空气缓慢通过如图所示装置后,在集气瓶中收集到少量稀有气体。空气 在通过a~d装置时,依次除去的气体是 ( ) A.O2、N2、H2O、CO2 B.CO2、H2O、O2、N2C.H2O、CO2、N2、O2 D.N2、O2、CO2、H2O
解析 氢氧化钠溶液显碱性,吸收二氧化碳,带出水蒸气,浓硫酸吸收水分,铜 粉除去氧气,镁粉除去氮气。
4.下列除杂方案错误的是 ( )
解析 KNO3的溶解度受温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,故应 选蒸发结晶、趁热过滤的方法分离出NaCl,D错误。
名师总结除杂“四原则”“四注意”四原则:(1)不增,不得引入新杂质;(2)不减,尽量不减少被提纯或分离的物质;(3)易分,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离;(4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。四注意:(1)除杂试剂要过量;(2)过量试剂需除去;(3)选择的途径要最佳;(4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。
考点二 物质的检验、鉴别与推断
题组一 离子的检验与鉴别
1.(2020江西顶级名校第四次联考)在有乙离子存在的情况下,欲用试剂丙来 检验溶液中是否含有甲离子,试剂丙按下表所加顺序能够对甲离子进行成功 检验的是(说明:在实验过程中不允许加热、过滤、萃取等操作) ( )
3.(2020山西大同第一次市直联考)下列实验能实现的是 ( )
解析 左侧的五氧化二磷会吸收氯化铵分解产生的氨气,因此左侧可检测氯 化氢,故A不符合题意;加热时碘升华,高锰酸钾也会分解,因此此装置不能分 离,故B不符合题意;a处有红色物质生成,说明氧化铜被还原,b处变蓝,说明气 体中含有水蒸气,因此X中可能含有水蒸气、乙醇、氢气等,故C不符合题意; 大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳,安全漏斗可在左右侧形成液柱,防止气体 逸出,故D符合题意。
4.用试纸检验气体的性质是一种重要的实验方法。如图所示的实验中(可加 热)试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是 ( )
解析 淀粉遇碘变蓝,不能说明碘具有氧化性,A错误;湿润的红色石蕊试纸变蓝说明氨气为碱性气体,B错误;湿润的品红试纸褪色,说明SO2具有漂白性,C正确;湿润的淀粉-KI试纸变蓝,说明NO2具有氧化性,D错误。
6.某溶液中可能含有Cl-、S 、C 、N 、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分,设计并完成了如下实验。下列叙述正确的是 ( )
解析 加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 ml气体,该气体为氨气,原溶液中 一定存在0.02 ml N ;产生的红褐色沉淀为氢氧化铁,1.6 g固体为Fe2O3,Fe2O3的物质的量为0.01 ml,原溶液中有Fe3+、Fe2+中的一种或两种,则一定没有 C ;滤液中通入二氧化碳无现象,则原溶液中一定不存在Al3+;4.66 g不溶于盐酸的固体为硫酸钡,硫酸钡的物质的量为0.02 ml,原溶液中含有0.02 ml S ;焰色为黄色,则溶液中存在钠离子,因为加入了氢氧化钠溶液,无法判断原溶液中是否含有钠离子;据电荷守恒知,原溶液中一定有Cl-,物质的量至少为0.02 ml×2+0.02 ml-0.02 ml×2=0.02 ml。A项,根据以上分析可知,无法判断存在的是Fe3+还是Fe2+,故错误;B项,检验亚铁离子时,取少量原溶液于试管
1.(2019上海单科,12,2分)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是 ( )A.硝酸钡,稀硫酸 B.稀盐酸,氯化钡C.稀硫酸,氯化钡 D.稀硝酸,氯化钡
解析 若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4,检 验步骤:取少量样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸 至无气泡冒出后,再滴入少量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2SO3部分 变质。
2.(2019上海单科,14,2分)下列物质分离(括号内的物质为杂质)的方法错误的 是 ( )A.硝基苯(苯)——蒸馏 B.乙烯(SO2)——氢氧化钠溶液C.己烷(己烯)——溴水,分液 D.乙酸乙酯(乙醇)——碳酸钠溶液,分液
3.(2019课标Ⅱ,28,15分)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃, 100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约 1%~5%、单宁酸(Ka约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维 素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上 升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液 液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃 取。回答下列问题:
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是 增加固液接触面 积,提取充分 。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒 沸石 。(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是 乙醇易挥发,易燃 。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是 使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高) 。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的 优点是 乙醇沸点低,易浓缩 。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧 瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有 AC (填标号)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.接收瓶 D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和 单宁酸 和吸收 水 。(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是 升华 。
一、物质分离和提纯的常用方法及装置
1.物质分离、提纯的区别与联系(1)混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过 一定的物理变化或化学变化将混合物分成各组分的纯净物。(2)混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过 一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。分离和提纯的要求不同,设计操作步骤时一定要加以区别。
2.物质分离、提纯的物理方法与装置(1)物质分离、提纯的物理方法Ⅰ.“固+固”混合物的分离(提纯)
Ⅲ.“液+液”混合物的分离和提纯
Ⅱ.“固+液”混合物的分离和提纯
(2)物理方法分离提纯物质所选装置Ⅰ.常用装置
若需要加快过滤速度,可以采用抽滤装置(如图)。
Ⅱ.创新装置ⅰ.过滤装置的创新——抽滤
3.物质分离、提纯常用的化学方法
二、物质的检验、鉴别与推断
1.常见阳离子的检验(1)生成沉淀型
S 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。S 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(硝酸酸化)溶液检验
3.常见气体的检验(1)可燃性气体的检验
(4)强氧化性气体的检验
1.易错易混辨析(正确的画“√”,错误的画“✕”)。(1)过滤时,为加快过滤速度,可用玻璃棒搅拌漏斗中液体 ( )(2)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热( )(3)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离 ( )(4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇 ( )(5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中 ( )(6)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出 ( )(7)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物 ( )
2.下列实验中,所选装置不合理的是 ( )A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④B.用CCl4提取碘水中的碘,选③C.用FeCl2溶液吸收Cl2,选⑤D.粗盐提纯,选①和②
解析 A项,CH3COOC2H5难溶于Na2CO3溶液,二者会分层,可以用分液法分离, 应选择③,错误。
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。
下列试剂或操作不合理的是 ( )A.试剂①为Ba(OH)2溶液 B.操作②为结晶C.操作③为过滤 D.试剂④为稀硝酸
考点一 物质分离和提纯的常用方法及装置
题组一 物质分离、提纯的方法及装置
1.(2020四川攀枝花统考)依据反应2NaIO3+5SO2+4H2O I2+3H2SO4+2NaHSO4,利用下列装置从含NaIO3的废液中制取单质碘的CCl4溶液并回收NaHSO4。其中装置正确且能达到相应实验目的是 ( )
解析 ④蒸发溶液时用蒸发皿,而不应用坩埚,装置错误,不能达到实验目的, 故B项正确。
A.①②③④ B.①②③ C.②③④ D.②④
2.(2020广东等四省部分中学联考)实验小组从富含NaBr的工业废水中提取Br2的过程主要包括氧化、萃取、分液、蒸馏等步骤。已知可能用到的数据信息和装置如下。
下列说法错误的是 ( )A.实验时,①的废水中出现红色B.②的作用是吸收尾气,防止空气污染C.用③进行萃取时,选择CCl4比乙苯更合理D.④中温度计水银球低于支管口过多,导致Br2的产率低
题组二 物质分离、提纯的化学方法
3.将空气缓慢通过如图所示装置后,在集气瓶中收集到少量稀有气体。空气 在通过a~d装置时,依次除去的气体是 ( ) A.O2、N2、H2O、CO2 B.CO2、H2O、O2、N2C.H2O、CO2、N2、O2 D.N2、O2、CO2、H2O
解析 氢氧化钠溶液显碱性,吸收二氧化碳,带出水蒸气,浓硫酸吸收水分,铜 粉除去氧气,镁粉除去氮气。
4.下列除杂方案错误的是 ( )
解析 KNO3的溶解度受温度影响较大,NaCl的溶解度受温度影响较小,故应 选蒸发结晶、趁热过滤的方法分离出NaCl,D错误。
名师总结除杂“四原则”“四注意”四原则:(1)不增,不得引入新杂质;(2)不减,尽量不减少被提纯或分离的物质;(3)易分,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离;(4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。四注意:(1)除杂试剂要过量;(2)过量试剂需除去;(3)选择的途径要最佳;(4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的顺序。
考点二 物质的检验、鉴别与推断
题组一 离子的检验与鉴别
1.(2020江西顶级名校第四次联考)在有乙离子存在的情况下,欲用试剂丙来 检验溶液中是否含有甲离子,试剂丙按下表所加顺序能够对甲离子进行成功 检验的是(说明:在实验过程中不允许加热、过滤、萃取等操作) ( )
3.(2020山西大同第一次市直联考)下列实验能实现的是 ( )
解析 左侧的五氧化二磷会吸收氯化铵分解产生的氨气,因此左侧可检测氯 化氢,故A不符合题意;加热时碘升华,高锰酸钾也会分解,因此此装置不能分 离,故B不符合题意;a处有红色物质生成,说明氧化铜被还原,b处变蓝,说明气 体中含有水蒸气,因此X中可能含有水蒸气、乙醇、氢气等,故C不符合题意; 大理石和稀盐酸反应生成二氧化碳,安全漏斗可在左右侧形成液柱,防止气体 逸出,故D符合题意。
4.用试纸检验气体的性质是一种重要的实验方法。如图所示的实验中(可加 热)试纸的选用、现象、对应结论都正确的一项是 ( )
解析 淀粉遇碘变蓝,不能说明碘具有氧化性,A错误;湿润的红色石蕊试纸变蓝说明氨气为碱性气体,B错误;湿润的品红试纸褪色,说明SO2具有漂白性,C正确;湿润的淀粉-KI试纸变蓝,说明NO2具有氧化性,D错误。
6.某溶液中可能含有Cl-、S 、C 、N 、Fe3+、Fe2+、Al3+和Na+。某同学为了确认其成分,设计并完成了如下实验。下列叙述正确的是 ( )
解析 加入过量NaOH溶液,加热,得到0.02 ml气体,该气体为氨气,原溶液中 一定存在0.02 ml N ;产生的红褐色沉淀为氢氧化铁,1.6 g固体为Fe2O3,Fe2O3的物质的量为0.01 ml,原溶液中有Fe3+、Fe2+中的一种或两种,则一定没有 C ;滤液中通入二氧化碳无现象,则原溶液中一定不存在Al3+;4.66 g不溶于盐酸的固体为硫酸钡,硫酸钡的物质的量为0.02 ml,原溶液中含有0.02 ml S ;焰色为黄色,则溶液中存在钠离子,因为加入了氢氧化钠溶液,无法判断原溶液中是否含有钠离子;据电荷守恒知,原溶液中一定有Cl-,物质的量至少为0.02 ml×2+0.02 ml-0.02 ml×2=0.02 ml。A项,根据以上分析可知,无法判断存在的是Fe3+还是Fe2+,故错误;B项,检验亚铁离子时,取少量原溶液于试管
1.(2019上海单科,12,2分)能证明亚硫酸钠部分变质所需要的试剂是 ( )A.硝酸钡,稀硫酸 B.稀盐酸,氯化钡C.稀硫酸,氯化钡 D.稀硝酸,氯化钡
解析 若要证明亚硫酸钠部分变质,须证明该样品中含有Na2SO3和Na2SO4,检 验步骤:取少量样品置于试管中溶解,滴入盐酸后有气泡冒出,继续滴加盐酸 至无气泡冒出后,再滴入少量BaCl2溶液,有白色沉淀产生,则证明Na2SO3部分 变质。
2.(2019上海单科,14,2分)下列物质分离(括号内的物质为杂质)的方法错误的 是 ( )A.硝基苯(苯)——蒸馏 B.乙烯(SO2)——氢氧化钠溶液C.己烷(己烯)——溴水,分液 D.乙酸乙酯(乙醇)——碳酸钠溶液,分液
3.(2019课标Ⅱ,28,15分)咖啡因是一种生物碱(易溶于水及乙醇,熔点234.5 ℃, 100 ℃以上开始升华),有兴奋大脑神经和利尿等作用。茶叶中含咖啡因约 1%~5%、单宁酸(Ka约为10-6,易溶于水及乙醇)约3%~10%,还含有色素、纤维 素等。实验室从茶叶中提取咖啡因的流程如下图所示。
索氏提取装置如图所示。实验时烧瓶中溶剂受热蒸发,蒸汽沿蒸汽导管2上 升至球形冷凝管,冷凝后滴入滤纸套筒1中,与茶叶末接触,进行萃取。萃取液 液面达到虹吸管3顶端时,经虹吸管3返回烧瓶,从而实现对茶叶末的连续萃 取。回答下列问题:
(1)实验时需将茶叶研细,放入滤纸套筒1中,研细的目的是 增加固液接触面 积,提取充分 。圆底烧瓶中加入95%乙醇为溶剂,加热前还要加几粒 沸石 。(2)提取过程不可选用明火直接加热,原因是 乙醇易挥发,易燃 。与常规的萃取相比,采用索氏提取器的优点是 使用溶剂量少,可连续萃取(萃取效率高) 。(3)提取液需经“蒸馏浓缩”除去大部分溶剂。与水相比,乙醇作为萃取剂的 优点是 乙醇沸点低,易浓缩 。“蒸馏浓缩”需选用的仪器除了圆底烧 瓶、蒸馏头、温度计、接收管之外,还有 AC (填标号)。
A.直形冷凝管 B.球形冷凝管 C.接收瓶 D.烧杯
(4)浓缩液加生石灰的作用是中和 单宁酸 和吸收 水 。(5)可采用如图所示的简易装置分离提纯咖啡因。将粉状物放入蒸发皿中并小火加热,咖啡因在扎有小孔的滤纸上凝结,该分离提纯方法的名称是 升华 。
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