2013年高考化学一轮复习课件(人教版)：第五单元 第31讲 物质的分离、提纯及检验

第31讲物质的分离、提纯及检验考纲定位能对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和检验。一、物质的分离、提纯的方法1．物质的分离、提纯的一般原则新的分离分离或提纯一般应遵循“两不两易”原则，即不增加________，不减少所需物质，所选试剂便宜易得，欲得物质易于____。2．物质的分离、提纯常用的物理方法有：过滤、结晶(重结晶)、_____、蒸馏、_____、分液、_____、升华、渗析、溶解、盐析、洗气等。蒸发分馏萃取3．物质的分离、提纯的常用化学方法有：加热法、______、转化法、______、氧化还原法等。沉淀法酸碱法杂质物质检验方法H＋能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为____色Na＋、K＋用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈__色、___(检验钾离子时要透过蓝色钴玻璃观察)Ba2＋能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色_______沉淀，且沉淀_____溶于稀HNO3Mg2＋能与NaOH溶液反应生成白色________沉淀，NaOH溶液过量沉淀不溶解；该沉淀能溶于NH4Cl溶液二、物质的检验1．离子的检验检验的原理是依据离子的特征反应现象，如呈现特殊颜色变化、生成沉淀、生成气体等。(1)常见阳离子的检验。红黄紫色BaSO4不Mg(OH)2物质检验方法Al3＋能与适量的NaOH溶液反应生成白色__________絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的_________溶液Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色_______沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+＋NH4铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变____或能闻到有刺激性气味Fe２+能与少量NaOH溶液反应，开始时生成______Fe(OH)2沉淀，迅速变成_____色，最后变成______色Fe(OH)3沉淀或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，无明显现象，再加入少量新制的_____后，立即显_____色Fe3+能与KSCN溶液反应，变为______色溶液；能与NaOH溶液反应，生成______色Fe(OH)3沉淀Cu2+蓝色溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)能与NaOH溶液反应，生成蓝色的________沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀；含＋2Cu溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有_____的铜生成续表Al(OH)3NaOHAgCl蓝白色灰绿红褐氯水红血红红褐Cu(OH)2红色物质检验方法OH－能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为____色、____色、黄色C1－能与AgNO3溶液反应，生成白色的_______沉淀，该沉淀____溶于稀硝酸Br－能与AgNO3溶液反应，生成______色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀HNO3I－能与AgNO3反应，生成_____色AgI沉淀，沉淀不溶于稀HNO3；I－也能与氯水反应生成I2，使淀粉溶液变____色(2)常见阴离子的检验。红蓝AgCl不淡黄黄蓝物质检验方法－2SO4能与含Ba2＋溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，沉淀不溶于硝酸－2SO3浓溶液能与强酸反应，产生无色有___________的SO2气体，该气体能使______溶液褪色；能与BaCl2溶液反应，生成白色_________沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。注：BaSO3在硝酸中也不溶解，因其转化为________沉淀，但有NOx放出－2S能与Pb(NO3)2或CuSO4溶液反应，生成黑色_____或CuS沉淀续表刺激性气味品红BaSO3BaSO4PbS物质检验方法－2CO3能与BaCl2或CaCl2溶液反应，生成白色的________或CaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸(或盐酸)，生成无色无味能使_____________变浑浊的CO2气体－HCO3－取含HCO3盐溶液煮沸，放出无色无味气体，该气体能－使澄清石灰水变浑浊或向HCO3盐溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有_____沉淀生成，同时放出使澄清石灰水变______的气体－NO3浓溶液或晶体中加入铜片、浓H2SO4加热，放出_____色气体。有关反应方程式为：NO3＋H2SO4===HSO4＋HNO3，Cu＋4HNO3Cu(NO3)2＋2NO2↑＋2H2OBaCO3澄清石灰水白色浑浊红棕－－续表气体检验方法H2纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯壁有水珠生成O2能使带火星的木条复燃Cl2黄绿色气体，能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(注：O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)HCl无色有刺激性气味的气体，在潮湿的空气中形成白雾，能使湿润的蓝色石蕊试纸变___；用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒_____SO2无色有刺激性气味的气体；能使品红溶液_____，加热后又显____色2.常见气体的检验红白烟褪色红气体检验方法H2S无色有臭鸡蛋气味的气体，能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生____色沉淀，或使湿润的醋酸铅试纸______NH3无色有刺激性气味的气体，能使湿润的红色石蕊试纸变__色，用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能产成白烟NO2____气体，通入水中生成无色的溶液并产生______色气体，水溶液显酸性NO____色气体，在空气中立即变成_____色CO2无色无味的气体且能使澄清的石灰水变_____(注：SO2也能使澄清的石灰水变浑浊)续表黑变黑蓝白红棕色无红棕浑浊气体检验方法CO无色无味的气体，可燃烧，火焰呈蓝色，能使灼热的CuO由黑色变成____色CH4无色无味的气体，可燃，火焰呈淡蓝色，生成水和CO2，_____能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色C2H4无色，稍有气味的气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰伴有黑烟，____使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色C2H2无色无味的气体，可燃，燃烧时有明亮的火焰和浓烟，生成水和CO2，能使酸性高锰酸钾溶液、溴水褪色红不能续表官能团选用试剂实验现象饱和烃溴水或酸性高锰酸钾溶液溶液不褪色但液体分层碳碳双键溴水或酸性高锰酸钾溶液颜色变浅或褪色醛基银氨溶液或新制氢氧化铜悬浊液有银镜出现或有红色沉淀羧基碳酸钠溶液或金属钠有无色无味气体放出醇羟基金属钠有无色无味的气体放出酚羟基溴水或三氯化铁溶液白色沉淀生成或溶液呈紫色酯基氢氧化钠溶液加热溶解，且不分层3.有机物的检验(1)常见有机官能团的检验。(2)几种重要有机物的检验。①苯：能与纯溴、铁屑反应，产生HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应，生成黄色的苦杏仁气味的油状的(密度大于1)难溶于水的硝基苯。②乙醇：能够与灼热的螺旋状铜丝反应，使其表面上黑色CuO变为光亮的铜，并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应，将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液，有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在溶液上。③苯酚：能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应，生成紫色溶液。④乙醛：能发生银镜反应，或与新制Cu(OH)2悬浊液加热反应，生成红色的Cu2O沉淀。方法适用范围主要仪器、用品举例注意事项过滤不相溶的固体与液体分离漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸粗盐提纯时，把粗盐溶于水，经过过滤，把不溶于水的固体杂质除去①要“一贴、二低、三靠”；②必要时要洗涤沉淀物(在过滤器中进行)；③定量实验的过滤要“无损”结晶重结晶混合物中各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同烧杯、酒精灯、石棉网及过滤仪器硝酸钾溶解度随温度变化大，氯化钠溶解度随温度变化小，可用结晶法从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾①一般先配成较高温度下的饱和溶液，然后降温结晶；②结晶后过滤，分离出晶体考点1物质的分离、提纯1．物理方法方法适用范围主要仪器、用品举例注意事项升华混合物中某一成分在一定温度下可直接变为气体，再冷却成固体酒精灯、大烧杯、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、石棉网粗碘中碘与钾、钠、钙、镁的碘化物混杂，利用碘易升华的特性，可将碘与杂质分离(升华物质的集取方法不作要求)蒸发分离溶于溶剂中的溶质蒸发皿、烧杯、酒精灯、玻璃棒从食盐水溶液中提取食盐晶体①溶质须不易分解、不易水解、不易被氧气氧化；②蒸发过程应不断搅拌；③较多固体析出时停止加热，余热蒸干蒸馏分馏利用沸点不同以分离互溶液态混合物蒸馏烧瓶、冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管、温度计、铁架台(带铁圈、铁夹)、石棉网等制取蒸馏水，除去水中杂质；除酒精中水(加生石灰)；乙醇和乙酸(先加NaOH蒸馏，后加浓H2SO4蒸馏)；石油分馏①温度计水银球置于蒸馏烧瓶支管口处；②加沸石(碎瓷片)防暴；③注意冷凝管水流方向应下进上出；④不可蒸干续表方法适用范围主要仪器、用品举例注意事项分液两种互不相溶的液体的分离分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)除溴乙烷中乙醇(先水洗)；水、苯的分离；除乙酸乙酯中乙酸(加饱和Na2CO3洗)下层液体从上口放出，上层液体从下口倒出萃取利用溶质在两种互不相溶的溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来可在烧杯、试管中进行，一般在分液漏斗中(为便于萃取后分液)用CCl4把溶于水里的Br2萃取出来①萃取后要再进行分液；②对萃取剂的要求：与原溶剂互不混溶、不反应，溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大，溶质不与萃取剂反应，两溶剂密度差别大；③萃取后得到的仍是溶液，一般再通过蒸馏等方法进一步分离续表方法适用范围主要仪器、用品举例注意事项渗析用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来(提纯胶体)半透膜、烧杯等除去Fe(OH)3胶体中的HCl要不断更换烧杯中的水或改用流水，以提高渗析效果盐析利用某些物质在加某些无机盐时，其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质烧杯、玻璃棒以及过滤仪器从皂化液中分离肥皂、甘油；蛋白质的盐析注意无机盐的选用及用量，少量盐能促进蛋白质的溶解，重金属盐使蛋白质变性续表2.化学方法(1)加热法。混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而除去。有时热稳定性差的物质分解生成被提纯的物质。例如：食盐中混有氯化铵；纯碱中混有小苏打等。(2)沉淀法。在混合物中加入某种试剂(或沉淀剂)，使其中的一种或多种物质(或离子)以沉淀形式分离出去的方法，若使用多种试剂将溶液中不同物质逐一沉淀，这时应注意后加试剂能将先加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质。例如：(3)转化法。不能通过一次反应达到分离目的，而要转化为其他物质才能分离，然后再将转化物质恢复为原物质。例如：苯酚中混有硝基苯时，先加入氢氧化钠溶液后分液，再向苯酚钠溶液中通入CO2重新生成苯酚。注意：转化过程中应尽量减少被提纯物的损失。(4)酸碱法。被提纯物不与酸反应，而杂质可与酸反应，用酸做除杂试剂；被提纯物不与碱反应，而杂质可与碱反应，用碱做除杂试剂。例如：用盐酸除去二氧化硅中的碳酸钙，用氢氧化钠溶液除去铁粉(或镁粉)中的铝粉等。过调节pH将Fe3＋沉淀，可向溶液中加入CuO或者Cu(OH)2等。(5)氧化还原法。对混合物中含有还原性杂质，加入适当氧化剂使其氧化为被提纯物质；对混合物中含有氧化性杂质，加入适当还原剂使其还原为被提纯物质。例如：氯化亚铁中含有氯化铁杂质可加入铁粉，振荡过滤，即可除去氯化铁；氯化铁中含有氯化亚铁杂质可通入氯气，将氯化亚铁转化为氯化铁。(6)调节pH法。通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般加入相应的难溶或者微溶物来调节。例如：在CuCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于三氯化铁的水解，溶液是酸性的，通3．常见物质除杂方法原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H2SHCl饱和NaHS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)过滤炭粉CuO稀酸(如稀盐酸)过滤原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法Al2O3Fe2O3NaOH(