2022届高考新教材化学人教版一轮复习学案：第九单元 第2节　物质的检验、分离和提纯 WORD版含解析.docx

1、第2节物质的检验、分离和提纯备考要点素养要求1.掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。2.掌握常见离子的检验方法。1.科学探究与创新意识:认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学探究活动;能发现和提出有探究价值的问题,从问题和假设出发,确定物质的分离和提纯以及检验探究方案,进行科学探究;善于合作,敢于质疑,勇于创新。2.科学态度与社会责任:在物质分离和提纯的方案设计中,要具有环境保护和合理开发、利用资源的意识;能关心并积极参与和化学有关的社会热点问题的讨论,有社会责任感,参与相关实践活动。考点一物质的分离和提纯必备知识自主预诊知识梳理1.物质分离、提纯的区别(1)物质的分离。将混合物中

2、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纯净物的过程,又叫混合物的净化或除杂。2.物质分离、提纯常用的物理方法(1)“固+固”混合物的分离(提纯)。(2)“固+液”混合物的分离(提纯)。(3)“液+液”混合物的分离(提纯)。(4)物质分离、提纯常用物理方法的装置及注意事项。方法、装置适用范围注意事项过滤把不溶性和液体进行分离(1)一贴:紧贴漏斗内壁二低:滤纸低于,液面低于三靠:烧杯紧靠,玻璃棒轻靠处,漏斗下端紧靠(2)若滤液浑浊,需蒸发分离溶于溶剂中的溶质(1)玻璃棒的作用:搅拌,防止局部温度过高造成(2)当时,停止加热,用余热蒸干续表方法、装置适用

3、范围注意事项萃取和分液(1)萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来(2)分液:两种液体互不相溶且易分层(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中(2)萃取剂与原溶剂(3)分液时,分液漏斗中的下层液体从流出,上层液体从倒出相差较大的液体混合物(1)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的处(2)蒸馏烧瓶要加(3)冷凝管水流方向应为“下进上出”升华某种组分易升华的混合物,利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法应与物质的分解变化区分,如分解反应:NH4ClNH3+HCl3.物质分离、提纯的化学方法方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为Cl-、SO42-、CO32-及能

4、形成难溶性弱碱的金属阳离子气化法将杂质离子转化为CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、NH4+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(加氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(加酸、酸酐或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用除去CO2中的SO2,用除去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等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后的反应进行提纯如用过量的可除去Fe2O3中的Al2O3续表方法原理杂质成分电解法利用电解原理除去杂质粗铜作极、纯铜作极,含Cu2+的盐溶液作电解质溶液调pH法加入试

5、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、或Cu2(OH)2CO3等调节pH使Fe3+转化为而除去微点拨提纯的“四个原则”及“四个必须”(1)“四个原则”:一是不增加新的杂质;二是不减少被提纯物质;三是被提纯物质与杂质易分离;四是被提纯物质易复原。(2)“四个必须”:一是除杂试剂必须过量;二是过量试剂必须除尽;三是除杂途径必须最佳;四是除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)可用分液漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物。()(2)利用如图操作可分离Na2CO3溶液与CH3COOC2H5。()(3)除

6、去KCl中的MnO2:蒸发结晶。()(4)除去碘中的NaCl:加热、升华。()(5)除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2并过滤。()(6)除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤。()(7)除去氯化钠固体中的少量纯碱:加入足量氯化钙溶液,过滤、蒸发、结晶。()(8)除去石英中的少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤。()2.(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-杂质离子,应依次加入(写试剂化学式)。(2)过滤时所用到的玻璃仪器为。(3)蒸发时,能否将母液蒸干后,再停止加热?。关键能力考向突破考向1物质分离、提纯的物理方法【典例1】(2020山东化学

7、,8)实验室分离Fe3+和Al3+的流程如下:已知Fe3+在浓盐酸中生成黄色配离子FeCl4-,该配离子在乙醚(Et2O,沸点34.6 )中生成缔合物Et2OH+FeCl4-。下列说法错误的是()A.萃取振荡时,分液漏斗下口应倾斜向下B.分液时,应先将下层液体由分液漏斗下口放出C.分液后水相为无色,说明已达到分离目的D.蒸馏时选用直形冷凝管对点演练1(2020福建福州质检)氯气氧化HBr提取溴的新工艺反应之一为:6H2SO4+5BaBr2+Ba(BrO3)26BaSO4+6Br2+6H2O,利用此反应和CCl4得到液溴的实验中不需要用到的实验装置是()考向2物质分离、提纯的化学方法【典例2】(

8、双选)(2020山东化学,11)下列操作不能达到实验目的的是()选项目的操作A除去苯中少量的苯酚加入适量NaOH溶液,振荡、静置、分液B证明酸性:碳酸苯酚将盐酸与NaHCO3混合产生的气体直接通入苯酚钠溶液C除去碱式滴定管胶管内的气泡将尖嘴垂直向下,挤压胶管内玻璃球将气泡排出D配制用于检验醛基的氢氧化铜悬浊液向试管中加入2 mL 10% NaOH溶液,再滴加数滴2% CuSO4溶液,振荡对点演练2(2020海南高考调研测试)下列有关物质(括号内为杂质)的提纯方法正确的是()A.丙烷(丙烯)通入酸性高锰酸钾溶液B.苯(苯酚)加入氢氧化钠,分液C.丙酸乙酯(丙酸)加入稀硫酸D.甘油(水)分液深度指

9、津分离、提纯题的答题步骤第一步:确定被提纯物质与除杂对象对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。第二步:选择合适的分离或除杂装置根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。第三步:综合分析,合理解答综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。考点二物质的检验与推断必备知识自主预诊知识梳理1.气体的检验(1)可燃性气体的检验

10、。(2)酸性气体的检验。(3)碱性气体的检验(NH3)。(4)还原性气体的检验。(5)氧化性气体的检验。2.常见阳离子检验(1)常规检验法。用NaOH溶液能检验出Cu2+、Fe3+、Fe2+、Al3+、NH4+。焰色试验:用焰色试验可检验出溶液中的K+和Na+。(2)特殊检验法。注意检验Fe2+和Fe3+时,一般应用特殊检验法。注意不能利用酸性KMnO4溶液检验FeCl2溶液中的Fe2+,因为KMnO4(H+)会氧化Fe2+也会氧化Cl-。3.常见阴离子检验(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

11、淀粉溶液和新制氯水,溶液变色。注意HCO3-与CO32-均会与盐酸反应产生CO2,所以要注意区分。I-的特征反应检验方法中,氧化剂可以是氯水,也可以是Fe3+或H2O2等物质。微点拨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NH4+、CO32-的检验;(2)生成沉淀,如Cl-、SO42-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。4.有机化合物的检验物质试剂与方法现象与结论饱和烃与不饱和烃加入溴水或酸性KMnO4溶

12、液褪色的是苯与苯的同系物加酸性KMnO4溶液褪色的是醛基化合物加银氨溶液、水浴加热有产生加新制Cu(OH)2悬浊液、加热煮沸后有生成续表物质试剂与方法现象与结论醇加乙酸、浓硫酸有果香味液体生成羧酸加Na2CO3溶液有气体逸出加紫色石蕊溶液溶液显淀粉加碘水溶液显蛋白质灼烧有加浓硝酸微热显(只用于检验部分蛋白质)自我诊断1.判断正误,正确的打“”,错误的打“”。(1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则溶液中可能有SO42-或Ag+。()(2)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在CO32-。()(3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,溶液中一定存在SO42-。(

13、)(4)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色、有刺激性气味的气体,则溶液中一定存在SO32-。()(5)某溶液的焰色反应呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否有钾元素。()(6)与银氨溶液反应能够产生银镜的物质一定是醛类物质。()2.怎样检验溶液中既有Cl-,又有SO42-?关键能力考向突破考向1物质的检验【典例1】(双选)(2020海南高考调研测试)室温下进行下列实验,根据实验操作和现象所得到的结论正确的是()选项实验操作和现象结论A向X溶液中滴加BaCl2溶液,振荡,有白色沉淀生成X溶液中一定含有SO42-B向浓度均为0.05 molL-1的MgCl2、CuCl2混合溶液中滴加少量Na

14、OH溶液,有蓝色沉淀生成KspCu(OH)2KspMg(OH)2C向2 mL浓度均为0.05 molL-1的NaBr、KI混合溶液中滴加几滴氯水,振荡,再滴加淀粉溶液,溶液显蓝色I-的还原性比Br-的强D向浊液中加入足量的Na2CO3溶液,浊液变澄清结合H+能力:苯酚;C项,驱赶碱式滴定管中气泡的正确方法是使尖嘴部分向上弯曲,然后挤压胶管中的玻璃球;D项,配制新制Cu(OH)2悬浊液过程中,由于溶液显碱性,因此,应将CuSO4溶液滴加到2mL10%的NaOH溶液中。对点演练2 B丙烯与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应生成二氧化碳,会引入新的杂质,A错误;苯不与氢氧化钠溶液反应,且难溶于水,苯酚

15、与氢氧化钠溶液反应生成溶于水的苯酚钠,加入氢氧化钠溶液后分层,用分液的方法可以分离、提纯苯,B正确;丙酸乙酯在稀硫酸作用下,会发生水解反应生成丙酸和乙醇,C错误;甘油和水互溶,不能用分液的方法分离、提纯,D错误。考点二物质的检验与推断必备知识自主预诊1.(2)先变浑浊后变澄清褪去出现红色变红白烟白色沉淀(3)白烟变蓝(4)变蓝变浑浊红棕色(5)复燃变蓝变红变蓝2.(1)蓝红褐白灰绿红褐白白蓝紫黄(2)红3.(1)红蓝(2)白无色无味无色无味白白刺激性褪色(3)白浅黄黄(4)蓝4.不饱和烃苯的同系物银镜砖红色沉淀红色蓝色烧焦羽毛气味黄色自我诊断1.答案(1)(2)(3)(4)(5)(6)2.答案

16、向试液中先加足量的Ba(NO3)2溶液,生成白色沉淀,过滤后,再向滤液中加入AgNO3溶液,仍有白色沉淀,且白色沉淀不溶于稀硝酸,说明溶液中既有Cl-,又有SO42-。关键能力考向突破典例1CD产生的白色沉淀可能是氯化银,A错误;产生蓝色沉淀,说明相同条件下Cu(OH)2溶解度更小,更容易沉淀,二者为同类型沉淀,溶解度越小,溶度积就越小,所以KspMg(OH)2KspCu(OH)2,B错误;根据实验现象说明有I2生成,少量氯水先氧化了I-,说明I-的还原性更强,C正确;浊液变澄清,说明苯酚与碳酸钠反应生成了苯酚钠,即CO32-夺取了苯酚的氢离子,所以结合氢离子的能力:CO32-,D正确。对点演

17、练1 D苯酚与浓溴水反应生成三溴苯酚沉淀,但是此沉淀会溶解于苯中,故不可以通过过滤法除去三溴苯酚,D项错误。典例2AB由实验现象分析,将适量白色固体溶于水,得到无色溶液A,用铂丝蘸取少量溶液A在火焰上灼烧,产生黄色火焰,则溶液A中含有Na+。又向少量溶液A中加入酸性高锰酸钾溶液,溶液褪色,继续加入氯化钡溶液生成不溶于硝酸的白色沉淀,则溶液中含有HSO3-或SO32-。溶液A为Na2SO3或NaHSO3,因为溶液A呈碱性,所以溶液A只为Na2SO3。向Na2SO3溶液中加入硫粉并加热生成Na2S2O3,Na2S2O3在酸性条件下发生歧化反应生成S和SO2,向Na2SO3溶液中加入AgBr沉淀形成配合物Ag(S2O3)23-,因此白色固体为Na2SO3。白色固体为Na2SO3,A项错误;A溶液中不存在HSO3-,实验中发生反应的离子方程式为5SO32-+2MnO4-+6H+2Mn2+5SO42-+3H2O,B项错误;实验发生的反应为向Na2SO3溶液中加入硫粉并加热生成Na2S2O3,化学方程式为Na2SO3+SNa2S2O3,C项正确;实验中AgBr沉淀溶解,因为向Na2SO3溶液中加入AgBr沉淀时,Ag+与S2O32-会形成配合物Ag(S2O3)23-,D项正确。对点演练2 ACCl4萃取溴水中的溴,CCl4层在下层,应将CCl4层从下口放出,水层从分液漏斗上口倒出,A项错误。