第九单元 第二讲 物质的分离、提纯与鉴别-2025年高考化学一轮复习方案课件
展开第2讲 物质的分离、提纯与鉴别
1.初步学会物质分离、提纯、检验等化学实验基础知识和基本技能。2.能根据物质性质的差异选择物质分离、提纯的实验方法。3.利用典型代表物的性质和反应,设计常见物质分离、提纯、检验与鉴别等简单实验的方案。
考点一 物质分离、提纯的物理方法
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。(1)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热。( )错因:__________________________________________________(2)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇。( )错因:__________________________________________________(3)过滤时,为加快过滤速度,应用玻璃棒不断搅拌漏斗中液体。( )错因:__________________________________________________
蒸发操作时,当出现较多固体时停止加热,利用余热蒸干。
乙醇与水互溶,不能用其萃取溴水中的溴。
不能搅拌,以防弄破滤纸。
(4)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离。( )错因:__________________________________________________(5)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应停止加热立即补加。( )错因:__________________________________________________(6)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物。( )错因:__________________________________________________
食用油和汽油是混溶的,不能用分液的方法分离。
应冷却至室温再加沸石。
加热NH4Cl分解,遇冷又生成NH4Cl。
依据物理性质选择分离、提纯的方法(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)
1.(2023·武汉市武昌区高三质量检测)下列图示与操作名称对应关系错误的是( )
2.利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是( )A.用①收集H2B.用②蒸干AlCl3溶液制备无水氯化铝C.用③分离NaCl溶液和BaSO4固体D.用④分离CCl4萃取碘水中的碘后的有机层和水层
3.(2023·四川广元模拟)为达到实验目的,下表中所采取的分离方法与对应原理都正确的是( )
解析 乙醇易溶于水,不能用于萃取溶于水中的碘,A错误;氯化钠溶解度随温度变化较小,硝酸钾溶解度随温度变化较大,应用降温结晶的方法,C错误;苯和溴苯互溶,不能用分液的方法分离,应用蒸馏的方法,D错误。
A.用甲装置除去食盐水中混有的不溶杂质B.用乙装置提纯Al(OH)3胶体C.用丙装置分离苯和硝基苯的混合物D.用丁装置制取乙酸乙酯
4.下列实验装置正确且能达到实验目的的是( )
解析 苯甲酸微溶于水,易溶于酒精,故用水洗涤苯甲酸晶体比用酒精洗涤更好,D错误。
考点二 物质分离、提纯的化学方法
加入NaOH会引入Na+杂质,可加入过量ZnO或Zn(OH)2后过滤。
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。(1)将CO2和HCl的混合气体通入饱和Na2CO3溶液的洗气瓶可除去CO2中的HCl气体。( )错因:_________________________________________________(2)除去ZnCl2溶液中的少量Fe3+,可加入适量NaOH后过滤。( )错因:_________________________________________________________________(3)除去苯中的少量苯酚,可加入过量饱和溴水,过滤。( )错因:___________________________________________________(4)制取无水乙醇,可向含少量水的酒精中加入Ca(OH)2后加热蒸馏。( )错因:_______________________________________________
Na2CO3溶液也可吸收CO2,应用饱和NaHCO3溶液。
2,4,6三溴苯酚易溶于苯,应加入NaOH溶液,分液。
Ca(OH)2无吸水性,应加入CaO。
1.分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”
2.常见物质的除杂试剂或方法(1)常见气体的除杂试剂
(2)常见固体或溶液的除杂试剂或方法
3.解答分离、提纯问题的步骤(1)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),选择合适的分离方法或除杂试剂。(2)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。(3)综合分析,筛选答案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。
角度一 理解与辨析物质的分离、提纯 1.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是( )
2.下列实验的试剂、装置选用不合理的是( )
理解与辨析工艺流程中物质的分离、提纯3.一种含碘废水(I2和I-)制取单质碘的工艺流程如下:下列有关分析错误的是( )A.通入SO2的目的是将I2和Cu2+还原B.利用磁石可以将滤渣Ⅰ进一步分离C.滤渣Ⅱ放在潮湿的空气中能被氧化为红褐色物质D.操作X是萃取、分液
考点三 物质的检验与鉴别
Cl2、O3等也可使品红溶液褪色。
氯气、溴蒸气、NO2均能将KI氧化为I2,从而使淀粉溶液变蓝。
SO2也能使溴水褪色。
二者遇NaOH溶液均无明显现象,可用Na2CO3溶液鉴别。
原溶液也可能是浓硝酸。
1.气体检验的步骤(以CO气体为例)
2.物质鉴别的常用方法(1)物质鉴别的物理方法
3.限用一种试剂的物质鉴别方法(1)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。(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。(3)常用溴水、新制氢氧化铜等作试剂鉴别多种有机物。
4.不另加试剂鉴别物质的一般分析思路(1)先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种。(2)若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色试验的方法区别开来。(3)若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合或相互滴加,记录混合后的反应现象,分析确定。(4)若被鉴别物质两两滴加时,可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别。如Al3+与OH-,CO与H+等。(5)若采用上述方法鉴别出一种物质后,可用它作试剂鉴别余下的其他物质。(6)若两液体互不相溶,可利用密度不同确定两液体。
2.(2023·湖南临澧一中月考)下列实验操作、现象和结论都正确的是( )
角度二 归纳与论证物质鉴别3.下列实验无法实现鉴别目的的是( )A.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液B.用湿润的淀粉碘化钾试纸鉴别Br2(g)和NO2C.用BaCl2溶液鉴别SO3(g)和SO2D.用浓氨水鉴别AgNO3溶液和Al(NO3)3溶液
4.固体X可能含有Cu、Fe2O3、Na2SO3、(NH4)2SO4、KNO3中的几种,进行如下实验:下列说法正确的是( )A.X中一定含有(NH4)2SO4B.白色沉淀可能是混合物C.若气体乙是混合气体,则溶液乙的焰色试验呈黄色,透过蓝色钴玻璃观察呈紫色D.取少许溶液丙,滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若产生蓝色沉淀,则固体丁一定是混合物
解析 检验1氯丁烷中氯元素,向1氯丁烷中加入氢氧化钠溶液,加热条件下水解,再加入硝酸酸化,之后加入硝酸银溶液,若产生白色沉淀,则含有氯元素,故A不能达到实验目的。
5.(2022·浙江6月选考)亚硝酸钠俗称“工业盐”,其外观、口感与食盐相似,人若误服会中毒。现将适量某样品(成分为亚硝酸钠或氯化钠)溶于水配成溶液,分别取少量该溶液于试管中进行实验。下列方案设计、现象和结论都正确的是( )
解析 由题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相Ⅰ中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相Ⅰ中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗品②和水相Ⅱ;向水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经结晶或重结晶、过滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。苯胺不能与氢氧化钠溶液反应,A错误;由分析可知,得到苯胺粗品①的分离方法为分液,得到苯甲酸粗品③的分离方法为结晶或重结晶、过滤、洗涤,获取两者的操作方法不同,B错误;由分析可知,①、②为液相,③为固相,都不是两相混合体系,D错误。
课时作业[建议用时:40分钟]
一、选择题(每小题只有1个选项符合题意)1.(2023·广东省汕头市高三一模)《医学入门》中记载我国传统中医提纯铜绿的方法:“水洗净,细研水飞,去石澄清,慢火熬干”。若在实验室里完成文中操作,不需要的仪器是( )
2.下列有关实验说法不正确的是( )A.萃取Br2时,向盛有溴水的分液漏斗中加入CCl4,振荡、静置分层后,打开旋塞,先将水层放出B.做焰色试验前,铂丝用稀盐酸清洗并灼烧至火焰呈无色C.乙醇、苯等有机溶剂易被引燃,使用时须远离明火,用毕立即塞紧瓶塞D.可用AgNO3溶液和稀HNO3区分NaCl、NaNO2和NaNO3
3.(2023·湖南张家界高三二模)某实验小组同学从废干电池内黑色粉末中回收二氧化锰并验证其催化作用,所选择的仪器或装置不正确的是( )
4.下列表格中的除杂试剂及方法均正确的是( )
5.(2023·荆州高三模拟)下列实验不能达到实验目的的是( )
解析 饱和Na2CO3溶液也能吸收CO2,A达不到实验目的。
7.碘单质的制备流程如图,下列说法不正确的是( )A.“煮沸”操作有利于I-的充分溶解B.灼烧时用到的硅酸盐仪器为玻璃棒、蒸发皿、酒精灯C.氧化的步骤中发生的氧化还原反应为:2I-+H2O2+2H+===I2+2H2OD.萃取分液时分液漏斗中萃取液的处理:下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
解析 固体灼烧时应在坩埚中进行,故B不正确。
下列说法正确的是( )A.叔丁醇发生催化氧化所得的产物属于酮类B.用5%Na2CO3溶液洗涤分液时,有机相在分液漏斗的下层C.无水CaCl2的作用是除去有机相中残存的少量水,也可用NaOH固体代替无水CaCl2D.蒸馏除去残余反应物叔丁醇时,产物先蒸馏出体系
10.2甲基2氯丙烷(密度比水小)是重要的化工原料,实验室中可由叔丁醇与浓盐酸反应制备,路线如图:
11.现有一瓶标签上注明为葡萄糖酸盐(钠、镁、钙、铁)的复合制剂,某同学为了确认其成分,取部分制剂作为试液,设计并完成了如下实验:
已知:控制溶液pH=4时,Fe(OH)3沉淀完全,Ca2+、Mg2+不沉淀。该同学得出的结论正确的是( )A.根据现象1可推出该试液中含有Na+B.根据现象2可推出该试液中不含有葡萄糖酸根离子C.根据现象3和4可推出该试液中含有Ca2+,但没有Mg2+D.根据现象5可推出该试液中一定含有Fe2+
二、非选择题 12.如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯装置,请根据装置回答问题:
(1)在装置A和装置B中都用到玻璃棒,装置A中玻璃棒的作用是____,装置B中玻璃棒的作用是____________________________________。
搅拌,防止液体局部受热造成液滴飞溅
(2)装置C中①的名称是________,此装置中冷凝水进出方向是________。装置D在分液时为使液体顺利滴下,应进行的具体操作是_____________________________________________________________。(3)某硝酸钠固体中混有少量硫酸钠杂质,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。
打开分液漏斗上方的玻璃塞(或旋转上方的玻璃塞,使凹槽对准小孔)
静置,向上层清液中继续滴加Ba(NO3)2,若无沉淀产生则已除尽
沿玻璃棒向过滤器(漏斗)中加入蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流出,重复2~3次
将粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中,加热至110 ℃,充分溶解后,趁热过滤,冷却结晶,过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体
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