2022届高考新教材化学人教版一轮复习学案：第九单元 第2节　物质的检验、分离和提纯

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第2节　物质的检验、分离和提纯

备考要点
素养要求
1.掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。
2.掌握常见离子的检验方法。
1.科学探究与创新意识:认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学探究活动;能发现和提出有探究价值的问题,从问题和假设出发,确定物质的分离和提纯以及检验探究方案,进行科学探究;善于合作,敢于质疑,勇于创新。
2.科学态度与社会责任:在物质分离和提纯的方案设计中,要具有环境保护和合理开发、利用资源的意识;能关心并积极参与和化学有关的社会热点问题的讨论,有社会责任感,参与相关实践活动。


考点一　物质的分离和提纯
必备知识自主预诊　
知识梳理
1.物质分离、提纯的区别
(1)物质的分离。
将混合物中的各组分分离开来,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,又叫混合物的净化或除杂。
2.物质分离、提纯常用的物理方法
(1)“固+固”混合物的分离(提纯)。

(2)“固+液”混合物的分离(提纯)。

(3)“液+液”混合物的分离(提纯)。

(4)物质分离、提纯常用物理方法的装置及注意事项。

方法、装置
适用范围
注意事项

过滤
把不溶性　　　　和液体进行分离 
(1)一贴:　　紧贴漏斗内壁 
二低:滤纸低于　　　　,液面低于　　　　　　 
三靠:烧杯紧靠
　,玻璃棒轻靠　　　　　　处,漏斗下端紧靠　　　　　　　 
(2)若滤液浑浊,需　　　 

蒸发
分离溶于溶剂中的溶质
(1)玻璃棒的作用:搅拌,防止局部温度过高造成　　　　 
(2)当　　　　　　　时,停止加热,用余热蒸干 


续　表　　
方法、装置
适用范围
注意事项

萃取和分液
(1)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另一种溶剂里提取出来
(2)分液:两种液体互不相溶且易分层
(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中　　　 
(2)萃取剂与原溶剂　　　 
(3)分液时,分液漏斗中的下层液体从　　　　流出,上层液体从　　　　倒出 

　　　　相差较大的液体混合物 
(1)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的　　　　　处 
(2)蒸馏烧瓶要加　　　　　　 
(3)冷凝管水流方向应为“下进上出”

升华
某种组分易升华的混合物,利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法
应与物质的分解变化区分,如分解反应:NH4Cl
NH3↑+HCl↑

3.物质分离、提纯的化学方法

方　法
原　理
杂质成分
沉淀法
将杂质离子转化为　　　 
Cl-、SO42-、CO32-及能形成难溶性弱碱的金属阳离子
气化法
将杂质离子转化为　　　 
CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、NH4+
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(加氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(加酸、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　　　　　　　　　　　　　　除去CO2中的SO2,用　　　　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反应进行提纯
如用过量的　　　　　　　　　　可除去Fe2O3中的Al2O3 


续　表　　
方　法
原　理
杂质成分
电解法
利用电解原理除去杂质
粗铜作　　极、纯铜作　　极,含Cu2+的盐溶液作电解质溶液 
调pH法
加入试剂调节溶液pH,使溶液中某种成分生成沉淀而分离
如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入　　　　　　、　　　　　或Cu2(OH)2CO3等调节pH使Fe3+转化为　　　　　而除去 

微点拨提纯的“四个原则”及“四个必须”
(1)“四个原则”:一是不增加新的杂质;二是不减少被提纯物质;三是被提纯物质与杂质易分离;四是被提纯物质易复原。
(2)“四个必须”:一是除杂试剂必须过量;二是过量试剂必须除尽;三是除杂途径必须最佳;四是除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。
自我诊断
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)可用分液漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物。(　　)

(2)利用如图操作可分离Na2CO3溶液与CH3COOC2H5。(　　)

(3)除去KCl中的MnO2:蒸发结晶。(　　)
(4)除去碘中的NaCl:加热、升华。(　　)
(5)除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2并过滤。(　　)
(6)除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤。(　　)
(7)除去氯化钠固体中的少量纯碱:加入足量氯化钙溶液,过滤、蒸发、结晶。(　　)
(8)除去石英中的少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤。(　　)
2.(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-杂质离子,应依次加入(写试剂化学式)　　　　　　　　　　　　　　。 
(2)过滤时所用到的玻璃仪器为　。 
(3)蒸发时,能否将母液蒸干后,再停止加热?　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
关键能力考向突破　
考向1　物质分离、提纯的物理方法
【典例1】(2020山东化学,8)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:

已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子[FeCl4]-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 ℃)中生成缔合物Et2O·H+·[FeCl4]-。下列说法错误的是(　　)
A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下
B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出
C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的
D.蒸馏时选用直形冷凝管
对点演练1(2020福建福州质检)氯气氧化HBr提取溴的新工艺反应之一为:6H2SO4+5BaBr2+Ba(BrO3)26BaSO4↓+6Br2+6H2O,利用此反应和CCl4得到液溴的实验中不需要用到的实验装置是(　　)


考向2　物质分离、提纯的化学方法
【典例2】(双选)(2020山东化学,11)下列操作不能达到实验目的的是(　　)

选项
目的
操作
A
除去苯中少量的苯酚
加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液
B
证明酸性:碳酸>苯酚
将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液
C
除去碱式滴定管胶管内的气泡
将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球将气泡排出
D
配制用于检验醛基的氢氧化铜悬浊液
向试管中加入2 mL 10% NaOH溶液,再滴加数滴2% CuSO4溶液,振荡

对点演练2(2020海南高考调研测试)下列有关物质(括号内为杂质)的提纯方法正确的是(　　)
A.丙烷(丙烯)——通入酸性高锰酸钾溶液
B.苯(苯酚)——加入氢氧化钠,分液
C.丙酸乙酯(丙酸)——加入稀硫酸
D.甘油(水)——分液
深度指津分离、提纯题的答题步骤
第一步:确定被提纯物质与除杂对象
对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。
第二步:选择合适的分离或除杂装置
根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。
第三步:综合分析,合理解答
综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。

考点二　物质的检验与推断
必备知识自主预诊　
知识梳理
1.气体的检验
(1)可燃性气体的检验。

(2)酸性气体的检验。

(3)碱性气体的检验(NH3)。

(4)还原性气体的检验。

(5)氧化性气体的检验。

2.常见阳离子检验
(1)常规检验法。
①用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+。

②焰色试验:用焰色试验可检验出溶液中的K+和Na+。

(2)特殊检验法。

[注意]①检验Fe2+和Fe3+时,一般应用特殊检验法。
②注意不能利用酸性KMnO4溶液检验FeCl2溶液中的Fe2+,因为KMnO4(H+)会氧化Fe2+也会氧化Cl-。
3.常见阴离子检验
(1)利用酸碱指示剂检验。

(2)利用盐酸和其他试剂检验。

(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　　色。 
[注意]①HCO3-与CO32-均会与盐酸反应产生CO2,所以要注意区分。②I-的特征反应检验方法中,氧化剂可以是氯水,也可以是Fe3+或H2O2等物质。
微点拨物质检验的基本原则和方法
物质检验的“三原则”: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四类:
(1)生成气体,如NH4+、CO32-的检验;
(2)生成沉淀,如Cl-、SO42-的检验;
(3)显现特殊颜色,如Fe3+、苯酚的检验;
(4)焰色反应,如Na+、K+的检验。
4.有机化合物的检验

物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与
不饱和烃
加入溴水或酸性
KMnO4溶液
褪色的是　　　　　　 
苯与苯的
同系物
加酸性KMnO4溶液
褪色的是　　　　　　　 
醛基
化合物
加银氨溶液、水浴加热
有　　　产生 
加新制Cu(OH)2悬浊液、加热
煮沸后有　　　　　　生成 


续　表　　
物质
试剂与方法
现象与结论
醇
加乙酸、浓硫酸
有果香味液体生成
羧酸
加Na2CO3溶液
有气体逸出
加紫色石蕊溶液
溶液显　　　 
淀粉
加碘水
溶液显　　　 
蛋白质
灼烧
有　　　　　　 
加浓硝酸微热
显　　　　(只用于检验部分蛋白质) 

自我诊断
1.判断正误,正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则溶液中可能有SO42-或Ag+。(　　)
(2)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在CO32-。(　　)
(3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,溶液中一定存在SO42-。(　　)
(4)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色、有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SO32-。(　　)
(5)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素。(　　)
(6)与银氨溶液反应能够产生银镜的物质一定是醛类物质。(　　)
2.怎样检验溶液中既有Cl-,又有SO42-?



关键能力考向突破　
考向1　物质的检验
【典例1】(双选)(2020海南高考调研测试)室温下进行下列实验,根据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
结论
A
向X溶液中滴加BaCl2溶液,振荡,有白色沉淀生成
X溶液中一定含有SO42-
B
向浓度均为0.05 mol·L-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中滴加少量NaOH溶液,有蓝色沉淀生成
Ksp[Cu(OH)2]>
Ksp[Mg(OH)2]
C
向2 mL浓度均为0.05 mol·L-1的NaBr、KI混合溶液中滴加几滴氯水,振荡,再滴加淀粉溶液,溶液显蓝色
I-的还原性比Br-的强
D
向浊液中加入足量的Na2CO3溶液,浊液变澄清
结合H+能力:苯酚;C项,驱赶碱式滴定管中气泡的正确方法是使尖嘴部分向上弯曲,然后挤压胶管中的玻璃球;D项,配制新制Cu(OH)2悬浊液过程中,由于溶液显碱性,因此,应将CuSO4溶液滴加到2mL10%的NaOH溶液中。
对点演练2 B　丙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成二氧化碳,会引入新的杂质,A错误;苯不与氢氧化钠溶液反应,且难溶于水,苯酚与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的苯酚钠,加入氢氧化钠溶液后分层,用分液的方法可以分离、提纯苯,B正确;丙酸乙酯在稀硫酸作用下,会发生水解反应生成丙酸和乙醇,C错误;甘油和水互溶,不能用分液的方法分离、提纯,D错误。
考点二　物质的检验与推断
必备知识·自主预诊
1.(2)先变浑浊后变澄清　褪去　出现红色　变红　白烟　白色沉淀
(3)白烟　变蓝　(4)变蓝　变浑浊　红棕色　(5)复燃　变蓝　变红　变蓝
2.(1)①蓝　红褐　白　灰绿　红褐　白　白　蓝　②紫　黄　(2)红
3.(1)红　蓝　(2)白　无色无味　无色无味　白　白　刺激性　褪色
(3)白　浅黄　黄　(4)蓝
4.不饱和烃　苯的同系物　银镜　砖红色沉淀　红色　蓝色　烧焦羽毛气味　黄色
自我诊断1.答案(1)√　(2)×　(3)×　(4)×　(5)√　(6)×
2.答案向试液中先加足量的Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,过滤后,再向滤液中加入AgNO3溶液,仍有白色沉淀,且白色沉淀不溶于稀硝酸,说明溶液中既有Cl-,又有SO42-。
关键能力·考向突破
典例1CD　产生的白色沉淀可能是氯化银,A错误;产生蓝色沉淀,说明相同条件下Cu(OH)2溶解度更小,更容易沉淀,二者为同类型沉淀,溶解度越小,溶度积就越小,所以Ksp[Mg(OH)2]>Ksp[Cu(OH)2],B错误;根据实验现象说明有I2生成,少量氯水先氧化了I-,说明I-的还原性更强,C正确;浊液变澄清,说明苯酚与碳酸钠反应生成了苯酚钠,即CO32-夺取了苯酚的氢离子,所以结合氢离子的能力: