高考化学复习第十章化学实验2.1物质的分离提纯和检验课件

第二节物质的分离、提纯和检验考纲要求1.了解常见离子的检验方法。2.能对常见的物质进行检验、分离和提纯。高考命题探究内容探究：本节内容的考查仍将以根据物质中各成分的特征性质，用不同的试剂，根据不同的实验现象来检测物质中某成分的存在或运用不同的方法分离混合物或提纯物质等为主，强调试剂的加入顺序、分离仪器的选择、重要物质的检验方法等基本实验操作。,形式探究：物质的检验在选择题中一般以两种形式出现：一是在选项中设置检验的方法是否可靠；二是以推断形式判断是否存在某种离子等。在非选择题中，表现形式较为灵活多变，主要通过实验现象判断可产生什么物质或设计实验判断某种物质是否存在等。考点一物质的分离和提纯基础知识再巩固01夯实基础厚积薄发1．混合物分离和提纯的区别(1)混合物的分离：通过一定的物理变化或化学变化将混合物分成各组分的________。(2)混合物的提纯：将混合物中的杂质__________而得到________，又叫物质的净化或________。2．物质分离、提纯的一般原则(1)“四原则”：不增(提纯过程中不增加新的杂质)；不减(不减少被提纯的物质)；易分离(被提纯物质与杂质容易分离)；易复原(被提纯物质转化后要易复原)。(2)“四必须”：除杂试剂必须过量；过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；选最佳除杂途径；除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。3．物质分离和提纯的常用物理方法方法装置或主要仪器适用条件说明实例过滤________与液体混合物①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；②二低：滤纸低于漏斗口，液面低于滤纸边缘；③三靠：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碳酸钙悬浊液、泥水等方法装置或主要仪器适用条件说明实例蒸发结晶溶质的溶解度受温度变化影响较____NaHCO3、Na2SO3、FeCl3等的水溶液在加热蒸干后得不到原来的溶质从NaCl溶液中提取NaCl晶体方法装置或主要仪器适用条件说明实例蒸馏两种或两种以上________的液体，沸点相差较____蒸馏装置中温度计的水银球要放置在蒸馏烧瓶________处；为防暴沸，可在蒸馏烧瓶中放几小块________或碎瓷片。冷凝管中水流方向应为“下进上出”分离酒精和水方法装置或主要仪器适用条件说明实例萃取、分液________的液体混合物若提取碘水中的碘，分液前要先__________。分液后下层液体从____口流出，上层液体从____口倒出分离CCl4和水等方法装置或主要仪器适用条件说明实例升华分离某种组分易________的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法NH4Cl和NaCl固体的分离与此方法相似，原理不同分离I2和NaCl固体方法装置或主要仪器适用条件说明实例冷却结晶溶解装置＋过滤装置用于溶解度随温度变化相差______的_______混合物若结晶一次纯度达不到要求，则需要重复进行一次，称为________除去KNO3中混有的少量NaCl4.分离提纯常用的化学方法方法适用条件举例加热分解法混合物中混有热稳定性差的杂质时，可直接加热，使热稳定性差的杂质分解而分离出去纯碱中混有小苏打沉淀法在混合物中加入某试剂，使杂质离子以沉淀形式分离出去的方法加适量AgNO3溶液除去KNO3溶液中的KCl方法适用条件举例转化法不能通过一次反应达到分离的目的时，要经过转化为其他物质才能分离，然后将转化物质恢复为原物质分离Fe3＋和Al3＋时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3沉淀和NaAlO2溶液，过滤后，向Fe(OH)3中加入盐酸重新生成Fe3＋，向NaAlO2溶液中通入过量CO2，生成Al(OH)3沉淀，过滤后向Al(OH)3中加入盐酸重新生成Al3＋方法适用条件举例酸碱溶解法被提纯物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱发生反应用盐酸除去SiO2中的石灰石；用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉氧化还原法①对混合物中混有的还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质②对混合物中混有的氧化性杂质，可加入适当的还原剂将其还原为被提纯物质将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振荡、过滤，可除去FeCl3杂质方法适用条件举例调节pH法通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某种成分沉淀分离的方法CaCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于FeCl3的水解，溶液呈酸性，可采用调节溶液pH的方法将Fe3＋沉淀，为此，可加CaCO3电解法利用电解原理来分离、提纯物质电解精炼铜气化法将杂质离子转化为气体把CO2－3、HCO－3、SO2－3、HSO－3、NH＋4转化为气体答案1．(1)纯净物(2)除去纯净物除杂3．难溶固体小互溶大支管口沸石互不相溶萃取下上升华较大可溶性固体重结晶判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)1．由矿盐生产食盐，除去SO2－4最合适的试剂是Ba(NO3)2。()2．用如图1所示装置从KI和I2的固体混合物中回收I2。()3．用如图2所示装置除去Cl2中含有的少量HCl。()4．除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶。()5．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤。()6．除去甲烷中的乙烯可将气体通过盛有酸性高锰酸钾溶液的洗气瓶。()7．蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加热。()8．用乙醇萃取出溴水中的溴，再用蒸馏的方法分离溴与乙醇。()9．为了加快过滤速度，可用玻璃棒搅拌漏斗中的浊液。()10．制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤。()答案1．×2.×3.×4.√5.√6.×7.×8.×9．×10.×1．对固体纯度要求较高时，常使用重结晶的方法，将一次结晶的晶体(往往混有少量杂质)重新溶解在热的蒸馏水中配成饱和溶液，趁热过滤除去不溶性杂质，滤液冷却结晶后，过滤分离即可得到较纯的被提纯物质，可溶性杂质则大部分留在滤液中。2．可根据物质的状态选择分离提纯的方法(1)“固＋固”混合物的分离(提纯)固＋固加热升华法例如：NaCl和I2的分离分解法例如：除去Na2CO3中混有的NaHCO3固体氧化法例如：除去氧化铜中混有的铜加水结晶法互溶例如：KNO3和NaCl的分离过滤法不互溶例如：粗盐提纯其他——特殊法例如：FeS和Fe的分离可用磁铁吸附分离(2)“固＋液”混合物的分离(提纯)固＋液互溶萃取法例如：碘水中碘单质的分离蒸发例如：从食盐水中制得食盐蒸馏法例如：用自来水制蒸馏水不互溶——过滤法例如：将NaCl晶体从其饱和溶液中分离出来(3)“液＋液”混合物的分离(提纯)液＋液互溶——蒸馏法例如：酒精和水、苯和硝基苯、汽油和煤油等的分离不互溶——分液法例如：CCl4和水的分离一、物质分离、提纯的装置和操作1．中学化学实验室经常用到下列实验装置，其中不可用于物质分离的装置是()解析：分液漏斗可用于分离两种互不相溶且分层的液体，A选项正确；普通漏斗可用于固体和液体的分离，B选项正确；酸、碱式滴定管只能量取液体或进行滴定操作，不能用于物质的分离，C选项错误；蒸馏可用来分离沸点相差较大的液体，D选项正确。答案：C2．下列有关实验装置进行的相应实验，能达到实验目的的是()A．利用图1装置可从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体B．利用图2装置可分离石油，得到汽油、煤油和柴油等各种馏分C．利用图3装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5D．利用图4和图1可进行粗盐提纯解析：加热FeCl3溶液，促进盐类水解，直接蒸干得到的是Fe(OH)3或Fe2O3，A项错误；石油分馏时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处，B项错误；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液法分离，C项错误。答案：D3．环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下：环己醇和环己酮的部分物理性质见下表：现以20mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯。分离提纯过程中涉及的主要步骤有(未排序)：a．蒸馏，除去乙醚后，收集151～156℃馏分；b．水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃，易燃烧)萃取，萃取液并入有机层；c．过滤；d．往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液；e．加入无水MgSO4固体，除去有机物中的少量水。回答下列问题：(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是________(填字母)。(2)b中水层用乙醚萃取的目的是__________________。(3)以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是________。A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，如图用力振荡B．振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层D．分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体(4)在上述操作d中，加入NaCl固体的作用是_______________。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为________。(5)蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是____________________________________________。解析：(1)提纯环己酮时首先应加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，使水层与有机层更容易分离开；然后水层用乙醚进行萃取，使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量，将萃取液并入有机层；再向有机层中加入无水MgSO4，以除去有机物中少量的水，然后过滤，除去MgSO4固体，最后再进行蒸馏即可得到环己酮。(2)b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量。(3)应将分液漏斗倒转过来用力振荡，A项错误；振荡时，分液漏斗中某些物质挥发变成气体，会使分液漏斗中压强增大，所以要将漏斗倒置，旋开旋塞放气，B项错误；经振荡放气后，应将分液漏斗固定在铁架台上静置待液体分层，C项错误。(4)提纯环己酮时加入NaCl固体，可降低环己酮的溶解度，使水溶液的密度增大，水层与有机层更容易分离开。由于乙醚的沸点为34.6℃，采用水浴加热的方式能更好地控制加热温度。(5)蒸馏操作时未通冷凝水，要停止加热，待冷却后再通冷凝水，以防冷凝管炸裂。答案：(1)dbeca(2)使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量(3)ABC(4)降低环己酮的溶解度；增大水层的密度，有利于液体分层水浴加热(5)停止加热，冷却后通冷凝水二、物质分离提纯方法的选择4．在中学化学实验中可用来分离或提纯物质的方法很多，如蒸馏、过滤、结晶、渗析、盐析等，分离或提纯下列各组混合物所选用方法最合适的是()A．FeCl3溶液得到FeCl3固体——加热蒸干B．除去Cu粉中混有的CuO——加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥C．分离NaNO3和BaSO4的混合物——溶解、过滤D．除去NaOH溶液中混有的少量Na2SO4——加入BaCl2溶液、过滤解析：FeCl3溶液会发生水解，加热蒸干最后得不到FeCl3，A项错误；稀硝酸与Cu反应，B项错误；NaNO3溶于水，BaSO4不溶于水，C项正确；引入了新的杂质Cl－，D项错误。答案：C5．下列混合物的分离方法正确的是()A．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯B．提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法C．用分液漏斗分液时，先放出下层液体后，再从分液漏斗下口放出上层液体D．1­己醇的沸点比己烷的沸点高，1­己醇和己烷不能通过蒸馏初步分离解析：粗盐中的钙离子、镁离子等可采用沉淀法除去，所得氯化钠溶液可采用重结晶等过程提纯，A项正确；提纯混有少量硝酸钾的氯化钠的正确操作是：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥，B项错误；分液时，将下层液体从下口放出后，再将上层液体从上口倒出，C项错误；互溶的液体物质沸点相差较大的，可以用蒸馏的方法分离，D项错误。答案：A6．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法