2021版高考化学一轮复习第三章实验化学实验基础第二节物质的分离和提纯课件新人教版

第二节物质的分离和提纯最新考纲掌握常见物质分离和提纯的方法。考点一物质分离、提纯常用的物理方法/知识·再认再现(一)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。理清概念基础需抓牢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。(二)物质分离与提纯的常用物理方法1．固＋固混合物的分离与提纯结晶酒精灯、玻璃棒、蒸发皿适用范围：______差别大的溶质如NaCl(NaNO3)升华适用范围：能升华固体与不升华固体如I2(NaCl)溶解度蒸发适用范围：易溶固体与液体加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌溶液，防止因局部温度过高，造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现_________时，即停止加热。如用NaCl溶液制取NaCl晶体过滤适用范围：易溶物与难溶物一贴：将滤纸折叠好放入漏斗，加少量蒸馏水润湿，使______紧贴漏斗内壁。二低：_____边缘应略低于漏斗边缘；加入漏斗中液体的液面应略低于__________。三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的尖嘴应与_______接触；玻璃棒的底端应放在___________处；漏斗颈的末端应紧靠___________大量固体滤纸滤纸滤纸边缘玻璃棒三层滤纸烧杯内壁2．固＋液混合物的分离与提纯3．液＋液混合物的分离与提纯萃取适用范围：在互不相溶的溶剂里，溶解度不同的溶质①将要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗，其量不能超过漏斗容积的____，塞好塞子振荡；②振荡时用右手捏住漏斗上口的颈部，并用食指根部压紧塞子，用___手握住旋塞，同时用手指控制旋塞，将漏斗倒转过来用力振荡分液适用范围：互不相溶的液体分液漏斗静置，待液体分层后进行分液，分液时下层液体从分液漏斗____口放出，上层液体从____口倒出。如用四氯化碳萃取溴水中的溴23左下上蒸馏适用范围：沸点不同的混合溶液①在蒸馏烧瓶中放少量________，防止液体暴沸；②温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的，也不能少于；④冷凝管中冷却水从__口进，____口出渗析适用范围：_____与混在其中的分子、离子如淀粉与NaCl盐析适用范围：加入某些盐，使溶质的溶解度降低而析出如蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油碎瓷片下上胶体23134．气＋气混合物的分离与提纯洗气适用范围：易溶气体与难溶气体注意进出口：___进___出液化适用范围：沸点不同的气体如NO2(N2O4)长短题组·跟进训练1．下列图表示过滤的是()解析：A项为萃取，B项为一定浓度溶液配制过程中的定容，C项为过滤，D项为一定浓度溶液配制过程中的转移溶液。答案：C2．(2017·全国卷Ⅰ)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳，尖长者为胜，平短者次之。”文中涉及的操作方法是()A．蒸馏B．升华C．干馏D．萃取解析：蒸馏指根据液体沸点的不同分离两种或多种互溶的液体混合物；升华是指固态物质受热直接变成气态物质，气态物质遇冷凝华为固态物质；干馏是指煤等在隔绝空气的条件下加强热发生一系列化学变化的过程；萃取是指用萃取剂将一种物质从其溶液中提取出来的过程；由题中所述操作及现象可知，该操作方法为升华。答案：B3．下列实验中，所选装置不合理的是()A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④B．粗盐提纯，选①和②C．用CCl4提取碘水中的碘，选③D．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤解析：A项，Na2CO3溶液和CH3COOC2H5分层，应选择装置③，不能利用蒸馏分离，错误；B项，粗盐提纯，可溶解后过滤、蒸发，则选择装置①和②，正确；C项，用CCl4提取碘水中的碘，选择萃取装置，即装置③，正确；D项，用FeCl2溶液吸收Cl2，选择洗气装置，即装置⑤，导管长进短出，正确。答案：A4．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项实验目的分离方法原理A重结晶提纯苯甲酸将粗品水溶、过滤、蒸发、结晶苯甲酸的溶解度随温度变化较大B除去乙醇中少量的乙酸加入足量生石灰蒸馏乙醇和乙酸钙的沸点相差较大C除去KNO3固体中的NaCl冷却热饱和溶液重结晶NaCl在水中的溶解度很大D分离乙酸乙酯和乙醇用分液漏斗分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同解析：重结晶提纯苯甲酸时，应将粗品制成其热饱和溶液，趁热过滤，再冷却结晶，洗涤晶体，A项错误；用重结晶法除去KNO3固体中的NaCl是因为KNO3在水中的溶解度受温度的影响大，C项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能采取分液的方法分离，D项错误。答案：B5．物质的分离提纯操作包括：过滤、蒸馏、分液、结晶(重结晶)、盐析等，选择合适的操作名称填空：(1)除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3________。(2)从碘水中提取碘________。(3)用自来水制取蒸馏水________。(4)分离植物油和水________。(5)从鸡蛋清溶液中提取蛋白质________。(6)除去KNO3晶体中混有的少量NaCl________。答案：(1)过滤(2)萃取、分液(3)蒸馏(4)分液(5)盐析、过滤(6)重结晶考点二物质分离、提纯常用的化学方法/基础·自主落实1．物质分离、提纯常用的化学方法方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl－、SO2－4、CO2－3及能形成弱碱的阳离子气化法将杂质离子转化为气体CO2－3、HCO－3、SO2－3、HSO－3、S2－、NH＋4深化提能素养再进阶方法原理杂质成分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(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用对应的酸或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用灼热的铜网除去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等方法原理杂质成分酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液反应的差异进行分离如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3电解法利用电解原理除去杂质含杂质的金属(M)作阳极、纯金属(M)作阴极，含M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CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等，调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去2．常见固体或溶液的除杂方法物质(括号内为杂质)除杂试剂或方法化学方程式或原理分离方法Na2CO3固体(NaHCO3)加热—NaCl溶液(Na2SO4)加适量BaCl2溶液过滤NaCl固体(NH4Cl)加热—2NaHCO3=====△Na2CO3＋H2O＋CO2↑Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaClNH4Cl=====△NH3↑＋HCl↑物质(括号内为杂质)除杂试剂或方法化学方程式或原理分离方法FeCl2溶液(FeCl3)加过量铁粉过滤FeCl3溶液(FeCl2)通Cl2—NaHCO3溶液(Na2CO3)通CO2—2FeCl3＋Fe===3FeCl22FeCl2＋Cl2===2FeCl3Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3物质(括号内为杂质)除杂试剂或方法化学方程式或原理分离方法Cu(NO3)2溶液(AgNO3)加过量铜粉过滤I2(SiO2)加热I2升华、冷却、凝华，得I2—Fe2O3(Al2O3)加过量NaOH溶液过滤2AgNO3＋Cu===Cu(NO3)2＋2AgAl2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O物质(括号内为杂质)除杂试剂或方法化学方程式或原理分离方法NH4Cl溶液(FeCl3)加适量氨水过滤KNO3固体(NaCl)水根据二者的溶解度随温度的变化不同降温结晶NaCl溶液(MgCl2)加适量NaOH溶液过滤C(CuO)加过量稀盐酸过滤FeCl3＋3NH3·H2O===Fe(OH)3↓＋3NH4ClMgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaClCuO＋2HCl===CuCl2＋H2O物质(括号内为杂质)除杂试剂或方法化学方程式或原理分离方法CuO(Fe)磁铁Fe能被磁铁吸引—CuS(FeS)加过量稀盐酸过滤镁粉(铝粉)加过量NaOH溶液过滤FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑2Al＋2NaOH＋2H2O===2NaAlO2＋3H2↑3．常见气体的除杂方法气体(括号内为杂质)除杂试剂化学方程式或原理C2H2(H2S)CuSO4溶液H2S＋CuSO4===CuS↓＋H2SO4H2(NH3)浓硫酸NH3＋H2SO4===NH4HSO4Cl2(HCl)饱和NaCl溶液HCl极易溶于水，Cl2在饱和NaCl溶液中的溶解度小气体(括号内为杂质)除杂试剂化学方程式或原理CO2(HCl)饱和NaHCO3溶液SO2(HCl)饱和NaHSO3溶液CO2(SO2)饱和NaHCO3溶液HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2HCl＋NaHSO3===NaCl＋H2O＋SO2SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋H2O＋2CO2气体(括号内为杂质)除杂试剂化学方程式或原理CO2(CO)灼热CuOCO(CO2)NaOH浓溶液N2(O2)灼热铜网CH4(CH2===CH2、CHCH)溴水CO＋CuO=====△Cu＋CO2CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O2Cu＋O2=====△2CuOCH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2BrHCCH＋2Br2―→CHBr2—CHBr2[基础排查]1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。(1)(2019·全国卷Ⅲ)除去乙酸乙酯中的少量乙酸，可加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液()(2)(2016·全国卷Ⅰ)将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2()(3)(2016·全国卷Ⅱ)除去Cu粉中混有CuO的实验操作是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥()(4)(2016·全国卷Ⅲ)用CCl4萃取碘水中的I2的实验操作是先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层()√××√(5)SO2中混有少量SO3，可以将混合气体通过浓硫酸除去()(6)通过灼热的CuO除去H2中的CO()(7)乙烯中混有的SO2可以通过溴水除去()(8)除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加过量盐酸后，过滤洗涤()(9)除去NaCl溶液中少量的Na2S：加入AgCl后再过滤()√×××√2．判断下列化学提纯装置图能否达到目的，能达到目的打“√”，不能达到目的打“×”。√√××√√3．下列有关说法正确的是()A．分离Fe2O3、Al2O3的操作依次为溶解、过滤、灼烧B．蒸馏、过滤、分液、洗气四种分离物质的方法，均不可能发生化学变化C．通入过量CO2可除去NaHCO3溶液中的杂质Na2CO3D．向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl3解析：若用过量NaOH溶解Fe2O3、Al2O3的混合物，过滤后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液，NaAlO2溶液通过灼烧无法得到Al2O3，同理分析可知用过量的酸溶解上述混合物也无法经题述三步操作得到两种氧化物，A错误；洗气可能发生化学变化，B错误；在溶液中Na2CO3与CO2反应可得到NaHCO3，C正确；虽然CaCO3粉末可促使Fe3＋水解彻底形成Fe(OH)3沉淀，但又会引入新杂质Ca2＋，D错误。答案：C4．除去下列常见物质中的杂质，完成表格：序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法①N2O2固体吸收气体②COCO2__________或________________或固体吸收气体③CO2CO用固体转化气体④CO2HCl⑤Cl2HCl⑥碳粉CuO序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法⑦Fe2O3Al2O3⑧NaHCO3溶液Na2CO3加酸转化⑨FeCl3溶液FeCl2加氧化剂转化⑩FeCl2溶液Fe