江苏专用2021高考化学一轮复习专题17物质的检验分离与提纯课件

专题17物质的检验、分离与提纯考点一物质的检验考点清单基础知识1.物质检验的分类分类不同点相同点鉴定根据物质的性质,对一种物质分别检验出阴、阳离子或组成元素均需根据物质的特征或特殊性质,选择恰当的试剂和方法,准确观察反应中颜色的变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等现象加以判定鉴别对两种或两种以上的物质进行辨认、区分推断通过已知实验事实,根据性质分析,推出被检物质的组成,写出其化学式或名称2.物质检验的方法和步骤(1)物质检验的方法1)物理方法:常利用物质的物理性质和特征进行检验,如颜色、气味、溶解性、状态、焰色反应等。2)化学方法:利用物质发生化学反应时表现出的一些特殊现象,结合指示剂和反应条件进行检验。(2)物质检验时对化学反应和实验操作的基本要求1)反应要有明显的外部特征,如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。2)反应要在适宜的条件下进行,如溶液的酸碱性、浓度、温度等条件的选择。3)物质检验时常需排除干扰物的影响,如用Ba2+检验S 应排除①S 、C 等的干扰。2-4O2-3O2-3O4)当试样是固体时,一般需要先将少量试样溶解,观察溶解后溶液的颜色,在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等。5)在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时,每次应取②少量进行实验。(3)物质检验的步骤:取③少许试样 溶解 ④加入试剂 观察现象 得出结论。重点突破1.常见气体的检验气体检验方法和现象化学方程式H2(1)纯净的氢气在空气中燃烧火焰呈淡蓝色,产物能使无水硫酸铜变蓝(2)点燃不纯的氢气有爆鸣声2H2+O2 2H2O5H2O+CuSO4 CuSO4·5H2O(蓝色)CO2通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2OO2使带火星的木条复燃C+O2 CO2Cl2能使湿润的淀粉KI试纸变为蓝色Cl2+2KI 2KCl+I2HCl用硝酸酸化的硝酸银溶液吸收HCl气体后,产生白色沉淀HCl+AgNO3 AgCl↓+HNO3SO2(1)能使品红溶液褪色(加热后红色复现)(2)能使澄清石灰水变浑浊SO2+Ca(OH)2 CaSO3↓+H2ONO在空气中迅速变为红棕色2NO+O2 2NO2NO2红棕色气体,能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,但不与AgNO3溶液反应3NO2+H2O 2HNO3+NO,8HNO3+6KI 3I2+6KNO3+2NO↑+4H2O气体检验方法和现象化学方程式续表NH3(1)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,能产生白烟(1)NH3+H2O NH3·H2O N +OH-(2)NH3+HCl NH4ClCO(1)点燃,安静燃烧,火焰呈蓝色,生成的产物通入澄清石灰水中,澄清石灰水变浑浊(2)通过灼热的黑色氧化铜时,黑色固体变为红色(1)2CO+O2 2CO2CO2+Ca(OH)2 CaCO3↓+H2O(2)CuO+CO Cu+CO24H气体检验方法和现象化学方程式续表2.常见阳离子的检验离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式H+a.紫色石蕊试液b.锌或Na2CO3溶液a.石蕊试液变红b.有无色气泡产生Zn+2H+ Zn2++H2↑2H++C  CO2↑+H2ON 浓NaOH溶液a.加热,产生有刺激性气味的气体,该气体遇HCl(气体)产生白烟b.使湿润的红色石蕊试纸变蓝a.N +OH- NH3↑+H2ONH3+HCl NH4Clb.NH3+H2O NH3·H2O N +OH-2-3O4H4H4HNa+、K+——用铂丝蘸取少量的试样(溶液或固体)在酒精灯火焰中灼烧,若出现黄色火焰,则含有Na+;透过蓝色钴玻璃若看到紫色火焰,则含有K+——Mg2+NaOH溶液生成白色沉淀,该沉淀不溶于过量的NaOH溶液中Mg2++2OH- Mg(OH)2↓Ba2+稀硫酸或可溶性硫酸盐,并加入稀硝酸产生白色沉淀,该沉淀在稀硝酸中不溶解Ba2++S  BaSO4↓2-4O离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式续表Fe2+NaOH溶液先生成白色絮状沉淀,沉淀迅速变为灰绿色,最终变成红褐色Fe2++2OH- Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+O2+2H2O 4Fe(OH)3Fe3+a.NaOH溶液b.KSCN溶液c.苯酚溶液a.生成红褐色沉淀b.溶液变成血红色(不是沉淀!)c.溶液呈紫色a.Fe3++3OH- Fe(OH)3↓b.Fe3++3SCN- Fe(SCN)3离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式续表Al3+NaOH溶液加适量的NaOH溶液,生成白色絮状沉淀,加过量的NaOH溶液,沉淀溶解;该沉淀也溶于盐酸Al3++3OH- Al(OH)3↓Al(OH)3+OH- Al +2H2OAl(OH)3+3H+ Al3++3H2OAg+a.盐酸或可溶性盐酸盐,并加入稀硝酸b.氨水a.产生白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸b.产生白色沉淀,继续滴加氨水,沉淀溶解a.Ag++Cl- AgCl↓b.Ag++NH3·H2O AgOH↓+N AgOH+2NH3·H2O Ag(NH3)2OH+2H2O-2O4H离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式续表Cu2+a.NaOH溶液b.氨水a.产生蓝色沉淀,加热沉淀变黑b.加少量氨水,生成蓝色沉淀,加过量氨水,生成深蓝色溶液a.Cu2++2OH- Cu(OH)2↓,Cu(OH)2 CuO+H2Ob.Cu2++2NH3·H2O Cu(OH)2↓+2N Cu2++4NH3·H2O [Cu(NH3)4]2++4H2O4H离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式续表3.常见阴离子的检验离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式Cl-AgNO3溶液、稀硝酸加入AgNO3溶液,产生白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸Ag++Cl- AgCl↓Br-a.AgNO3溶液、稀硝酸b.氯水、CCl4a.加入AgNO3溶液,产生浅黄色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸b.加入氯水后振荡,再滴入CCl4少许,振荡,CCl4层呈橙红色a.Ag++Br- AgBr↓b.Cl2+2Br- 2Cl-+Br2I-a.AgNO3溶液、稀硝酸b.氯水、CCl4c.氯水、淀粉溶液a.加入AgNO3溶液,产生黄色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸b.加入氯水后振荡,再滴入CCl4少许,振荡,CCl4层呈紫红色c.加入氯水和淀粉溶液,溶液变蓝a.Ag++I- AgI↓b.Cl2+2I- 2Cl-+I2OH-a.酚酞试液b.紫色石蕊试液c.甲基橙试液a.酚酞试液变红b.石蕊试液变蓝c.甲基橙试液变黄——离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式续表离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式C 、HC 盐酸、澄清石灰水加入盐酸,放出无色无味的气体,将气体通入澄清石灰水中,石灰水变浑浊C +2H+ CO2↑+H2OHC +H+ CO2↑+H2OCa2++2OH-+CO2 CaCO3↓+H2OS BaCl2溶液、盐酸加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀可溶于稀盐酸,放出无色、有刺激性气味的气体Ba2++S  BaSO3↓BaSO3+2H+ Ba2++SO2↑+H2O2-3O-3O2-3O-3O2-3O2-3O续表S 盐酸、BaCl2溶液加入盐酸无明显现象,再加入BaCl2溶液生成白色沉淀Ba2++S  BaSO4↓N 铜片、稀硫酸反应放出的气体与空气混合后变成红棕色、有刺激性气味的气体3Cu+8H++2N  3Cu2++2NO↑+4H2O2NO+O2 2NO2Al 盐酸先生成白色沉淀,后沉淀溶解Al +H++H2O Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+ Al3++3H2O2-4O2-4O-3O-3O-2O-2O离子使用的试剂实验方法或反应现象有关反应的离子方程式续表考点二物质的分离与提纯基础知识1.物质分离与提纯的区别(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目标物质的过程。2.物质分离与提纯的基本原则(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.物质分离与提纯的物理、化学方法(1)物理方法方法适用范围主要仪器注意点实例蒸发易溶固体与液体的分离酒精灯、蒸发皿、玻璃棒a.不断搅拌;b.最后用余热加热;c.液体体积不超过蒸发皿容积的2/3NaCl(H2O)结晶溶解度受温度影响差别较大的物质的分离NaCl(NaNO3)升华能升华固体与不升华固体的分离酒精灯——I2(NaCl)过滤易溶物与难溶物的分离漏斗、烧杯、玻璃棒a.一靠、二低、三接触;b.沉淀要洗涤;c.定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)萃取提取在互不相溶的溶剂中溶解度不同的溶质①分液漏斗a.查漏;b.对萃取剂的要求;c.使漏斗内外大气相通;d.上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶且密度相差较大的液体②分液漏斗乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液方法适用范围主要仪器注意点实例续表蒸馏分离沸点不同的液态混合物蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶a.温度计水银球位于蒸馏烧瓶③支管口处;b.冷凝水从④下口通入;c.加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与NaCl盐析加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油方法适用范围主要仪器注意点实例续表洗气溶解度不同的气体的分离⑤洗气瓶长进短出CO2(HCl)液化沸点不同的气体的分离U形管常用冰水SO2(SO3)方法适用范围主要仪器注意点实例续表(2)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-、S 、C 、Mg2+、Fe3+气化法将杂质离子转化为气体C 、HC 、S 、HS 、S2-、N 杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质与被提纯物含有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(用酸、酸酐或碱)2-4O2-3O2-3O-3O2-3O-3O4H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,用热的铜粉除去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等续表方法原理杂质成分酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后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,含杂质的金属作阳极、纯金属(M)作阴极,含M的盐溶液作电解质溶液——实验题中有关沉淀的解答1.判断沉淀是否完全的方法取沉淀后的上层清液少量于试管中,继续加入沉淀剂,若有沉淀产生,说明沉淀不完全,反之说明已经沉淀完全。2.洗涤沉淀的一般方法沿玻璃棒向过滤器中加水,至刚好浸没沉淀,待水滤出后,重复2~3次。3.判断沉淀是否洗涤干净的方法可根据沉淀中可能存在的物质,向最后一次洗涤液中加入适宜的试剂,来检验洗涤程度。知能拓展另外还有很多类似的基本方法,平时应注意收集、多总结。例如:验证SO2的漂白性多数情况下用品红溶液;需要水浴加热的实验;实验中常见的温度计水银球位置;常见的防倒吸装置;常见的冷凝回流措施等等。例[2019泰州一模,16(5)]以电石渣[主要成分为Ca(OH)2,含Fe2O3、MgO和SiO2等杂质]为原料制备纳米碳酸钙的一种工艺流程如下: (5)“洗涤”时,检验是否洗净的方法是。解题导引设计“检验沉淀是否洗净”的实验方案时,必须通读全题,仔细找出①沉淀表面可能吸附的杂质离子有哪些,②哪些离子可能含量较多,确定方案检验“能比较方便被检出的离子”。如本题中,沉淀表面可能吸附的离子有N 和Cl-,其中比较容易被检出的离子是Cl-。4H1.要实现物质的分离、提纯,需要熟练掌握并应用题内物质的物