2020高考化学总复习 第十一章 化学实验基础 35 物质的检验、分离和提纯课件

第十一章化学实验基础第35讲物质的检验、分离和提纯微考点•大突破微充电•提素养微真题•大揭秘考纲微解读考向微预测1.了解常见离子的检验方法，能对常见物质的组成进行检验和分析2．了解常见气体的检验方法3．了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法，能对常见物质进行分离与提纯物质的检验、分离与提纯方法属于化学实验的基础知识与技能，是高考的重点与热点内容之一。主要考查点有四个：一是离子的检验，如Fe3＋、NH＋4等；二是气体的检验，如NH3、SO2等；三是物质分离与提纯的方法，如过滤、蒸馏等；四是综合运用化学知识设计实验方案对离子、气体、有机物等进行检验、分离与提纯。微考点•大突破A基础篇微考点1物质的检验1．物质检验的一般程序与要求(1)物质检验的一般程序(2)用化学方法检验物质时对反应的要求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、温度的选择。③检验反应时常需排除干扰的影响，如用Ba2＋检验SO2－4，应排除CO2－3、SO2－3等离子的干扰。④检验反应要求具有一定的选择性和特效性。如用品红溶液检验，用KSCN溶液检验，用湿润的红色石蕊试纸检验。SO2Fe3＋NH32．物质检验的基本原则和方法物质检验的“三原则”：一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。根据实验时生成物所表现的现象不同，检验离子的方法可归纳为四类：(1)生成气体，如NH＋4、CO2－3的检验。(2)生成沉淀，如Cl－、SO2－4的检验。(3)显现特殊颜色，如Fe3＋、苯酚的检验。(4)焰色反应：如Na＋、K＋的检验。3．常见阳离子的检验(1)常见检验法用NaOH溶液能检验出Cu2＋、Fe3＋、Fe2＋、Al3＋、NH＋4(2)焰色反应用焰色反应可检验出溶液中的K＋和Na＋。(3)特殊检验法4．常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验(2)利用盐酸和其他试剂检验(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验(4)利用某些特征反应检验I－―→滴入淀粉溶液和氯水，溶液变色。5．常见气体的检验蓝6.有机物的检验微助学我的总结1．能使品红溶液褪色的气体有SO2、Cl2、O3、NO2等。其中SO2只能使石蕊试液变红，而不能褪色，Cl2、O3、NO2最终可使石蕊试液褪色。2．在中学化学中，氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。3．不溶于水也不溶于酸的盐有AgCl、BaSO4、AgBr、AgI等。微诊断判断正误，正确的画“√”，错误的画“×”。1．将某气体通入溴水中，溴水颜色褪去，该气体一定是乙烯。()2．某气体能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝，该气体一定是氯气。()提示能使溴水褪色的气体除乙烯外还可能是其他不饱和气态烃(如丙烯、乙炔等)或是还原性气体(如SO2等)。××提示O3、NO2等具有氧化性的气体都能使湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。3．用Ba(NO3)2溶液鉴别Cl－、SO2－4和CO2－3。()4．用KMnO4酸性溶液鉴别CH3CH===CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO。()提示SO2－4和CO2－3与Ba(NO3)2反应都生成白色沉淀，无法鉴别。××提示碳碳双键、醛基、羟基都能被酸性KMnO4氧化，KMnO4溶液都褪色，故无法鉴别。微练一阴、阳离子的检验1．(2019·安徽联考)为鉴别某种固体物质的成分，某活动小组进行如下实验：①取少量样品溶于水，加入硝酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀；②取①中上层清液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，产生白色沉淀；③取②中上层清液，加人KSCN溶液，溶液呈红色，加入氢氧化钠固体并加热，产生能使红色石蕊试纸变蓝的气体。下列说法正确的是()A．原固体中一定含有Cl－、SO2－4、Fe3＋、NH＋4B．原固体中一定含有Cl－、NH＋4，不能确定是否含有SO2－4、Fe3＋C．原固体可能是(NH4)2Fe(SO4)2D．原固体一定是FeCl3和(NH4)2SO3的混合物解析实验①：取少量样品溶于水，加入硝酸酸化的氯化钡溶液，产生白色沉淀，如果其中含有亚硫酸根离子，则亚硫酸根离子会被硝酸氧化为硫酸根离子，所以原固体中不一定含有SO2－4。由于在实验①中加入硝酸酸化的氯化钡溶液，引入了氯离子，所以由实验②无法判断原固体中是否存在氯离子。前面两个实验使用硝酸酸化，如果原固体中含有亚铁离子，则亚铁离子会被氧化为铁离子，铁离子能使硫氰酸钾溶液变为红色，所以无法确定原固体中含有的是Fe3＋还是Fe2＋；产生的能使红色石蕊试纸变蓝的气体是氨气，所以原固体中一定含有NH＋4。综上所述，A、B、D项错误、C项正确。答案C2．向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作，结论正确的是()解析A项加入BaCl2溶液得到白色沉淀，原溶液中可能含有SO2－4或Ag＋，B项溶于CCl4呈紫色的为I2，即原溶液中含有I－；C项观察K＋的焰色反应需透过蓝色钴玻璃，排除Na＋的干扰；D项应加入浓NaOH溶液，且需要加热，故无法确定是否含有NH＋4。答案B微练二气体的检验3．A、B、C、D、E、F、G、H和I是中学化学中常见的气体，它们均由短周期元素组成，具有如下性质：①A、B、E、F、G能使湿润的蓝色石蕊试纸变红，I能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，C、D、H不能使湿润的石蕊试纸变色。②A和I相遇产生白色烟雾。③B和E都能使品红溶液褪色。④将红热的铜丝放入装有B的瓶中，瓶内充满棕黄色的烟。⑤将点燃的镁条放入装有F的瓶中，镁条剧烈燃烧，生成白色粉末，瓶内壁附着黑色颗粒。⑥C和D相遇生成红棕色气体。⑦G在D中燃烧可以产生E和H2O。⑧将B和H在瓶中混合后于亮处放置几分钟，瓶内壁出现油状液滴并产生A。回答下列问题：(1)A的化学式是___________，②中白烟的化学式是__________________。(2)④中发生反应的化学方程式是_____________________。(3)⑤中发生反应的化学方程式是____________________________。(4)C的化学式是_________________，D的化学式是________________。(5)⑦中发生反应的化学方程式是______________________________。(6)H的结构式是_________________________。HClNH4ClCu＋Cl2=====点燃CuCl22Mg＋CO2=====点燃2MgO＋CNOO22H2S＋3O2=====点燃2H2O＋2SO2离子的检验1．熟练掌握在溶液中有特征颜色的离子常见的溶液中有颜色的离子有MnO－4——呈紫色，Cu2＋——呈蓝色，Fe2＋——呈浅绿色，Fe3＋——呈黄色。沉淀的颜色：Cu(OH)2——蓝色沉淀，Fe(OH)3——红褐色沉淀。解题中特别注意题干条件是“无色透明”还是“澄清透明”。2．无色溶液中离子检验的一般思路微考点2物质的鉴别铝土矿的主要成分中含有氧化铝、氧化铁和二氧化硅等，工业上经过下列工艺可以冶炼金属铝。下列说法正确的是()A．①、②中除加试剂外，还需要进行蒸发结晶B．a、b中铝元素的化合价不同C．b中需要通入过量的二氧化碳D．④进行的操作是过滤、洗涤、灼烧，且d为AlCl3【读题干】用铝土矿冶炼金属铝。【抽信息】工艺流程图。【调储备】Al2O3和Fe2O3溶于盐酸、AlCl3与过量NaOH反应生成NaAlO2，NaAlO2与CO2反应生成Al(OH)3，Al(OH)3受热生成Al2O3，电解Al2O3制备Al。【获答案】铝土矿加盐酸生成Al3＋和Fe3＋，二氧化硅不溶于盐酸，所以要过滤分离出二氧化硅；滤液a中加过量NaOH溶液，Al3＋转化为AlO－2、Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀，过滤除去Fe(OH)3沉淀，故①、②中除加试剂外，还需要进行过滤操作，A项错误；a中为Al3＋，b中为AlO－2，a、b中铝元素的化合价均为＋3价，B项错误；b→c需要把AlO－2转化为Al(OH)3沉淀，应通入过量的二氧化碳：AlO－2＋CO2＋2H2O===Al(OH)3↓＋HCO－3，③为过滤操作，C项正确；过滤、洗涤、灼烧Al(OH)3生成Al2O3，最后电解熔融Al2O3生成Al，D项错误。【思收获】本题是以工艺流程为载体考查物质的分离、提纯，解答时必须先结合工艺流程推断出前后框图中的物质，然后再确定要进行的操作，根据操作选择实验仪器或装置。如步骤③前面的物质为偏铝酸钠溶液，后面的物质应为氢氧化铝固体，故可判断步骤③为过滤操作。微练三物质分离操作及注意事项的判断4．生活因化学而精彩，化学因实验而生动，实验因“洗涤”而更加精确。关于沉淀或晶体洗涤的说法错误的是()A．洗涤的目的一般是除去沉淀或晶体表面可溶性的杂质，提高纯度B．洗涤的试剂一般可选用蒸馏水、冰水、乙醇等物质的饱和溶液C．洗涤的操作是向过滤器里的固体加洗涤剂，使洗涤剂浸没固体，并用玻璃棒轻轻搅拌固体，使其与洗涤剂充分接触，待洗涤剂流下D．洗净的检验是检验最后一次洗涤液中是否含有形成沉淀的离子解析洗涤的目的：除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的晶体，提高纯度，A项正确。洗涤的试剂常选用：①蒸馏水；②冷水；③有机溶剂，如酒精，丙酮等；④该物质的饱和溶液，以减少固体的损失，B项正确。洗涤的正确方法：让过滤后的晶体继续留在过滤器中，加洗涤剂浸没晶体，让洗涤剂自然流下，重复2～3次即可，不能搅拌，否则可能把滤纸弄破，C项错误。洗净的检验是取最后一次洗涤液少许于试管中检验洗涤液是否含有形成沉淀的离子，D项正确。答案C5．除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是()A．HNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气C．KNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸馏解析除去HNO3溶液中的H2SO4，应选择Ba(NO3)2溶液，因用BaCl2溶液，虽然能除去H2SO4，但会引入HCl杂质，A项错误；SO2具有还原性，能被高锰酸钾溶液氧化，因此含有SO2杂质的CO2，通过酸性高锰酸钾溶液、浓硫酸，洗气后能得到纯净干燥的CO2，B项正确；KNO3的溶解度随温度的升高而增大，而NaCl的溶解度随温度的升高变化不大，因此将含有NaCl杂质的KNO3在较高温度下配成饱和溶液，再冷却结晶，KNO3结晶析出，C项正确；向含有CH3COOH杂质的CH3CH2OH中加入CaO，CH3COOH转化为高沸点Ca(CH3COO)2，蒸馏可以得到CH3CH2OH，D项正确。答案A微练四根据物理性质选择分离方法6．我国明代《本草纲目》记载了烧酒的制造工艺：“凡酸坏之酒，皆可蒸烧”“以烧酒复烧二次……价值数倍也”。这里用到的实验方法可用于分离()A．苯和水B．乙酸乙酯和乙酸C．食盐水和泥沙D．硝酸钾和硫酸钠解析烧酒的制造工艺利用蒸馏的方法，可用于分离沸点不同的液体混合物。苯和水互不相溶，可用分液的方法分离，A项错误；乙酸乙酯和乙酸沸点不同，可用蒸馏的方法分离，B项正确；泥沙不溶于水，可用过滤的方法分离，C项错误；硝酸钾和硫酸钠的溶解度不同，可用重结晶的方法分离，D项错误。答案B7．下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理A分离溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大解析乙醇与水互溶，乙醇不能作萃取剂，A项错误；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能用分液的方法分离，B项错误，除去KNO3固体中混杂的NaCl，用重结晶法，原理是NaCl在水中的溶解度随温度变化不大，而KNO3的溶解度随温度降低而减小，从而加以分离，C项错误。答案D微练五物质的鉴别8．物质的鉴别有多种方法。下列能达到鉴别目的的是()①用水鉴别苯、乙醇、溴苯②用相互滴加的方法鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液③点燃鉴别甲烷和乙炔