高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十四 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純 考點(diǎn)二 物質(zhì)的分離和提純教學(xué)案
《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十四 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純 考點(diǎn)二 物質(zhì)的分離和提純教學(xué)案》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 專題二十四 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純 考點(diǎn)二 物質(zhì)的分離和提純教學(xué)案(12頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1物質(zhì)分離、提純的區(qū)別(1)物質(zhì)的分離將混合物的各組分分離開(kāi)來(lái),獲得幾種純凈物的過(guò)程。(2)物質(zhì)的提純將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過(guò)程,又叫混合物的凈化或除雜。2物質(zhì)分離、提純的一般原則(1)“四原則”:不增(提純過(guò)程中不增加新的雜質(zhì));不減(不減少被提純的物質(zhì));易分離(被提純物質(zhì)與雜質(zhì)容易分離);易復(fù)原(被提純物質(zhì)轉(zhuǎn)化后要易復(fù)原)。(2)“四必須”:除雜試劑必須過(guò)量;過(guò)量試劑必須除盡(因?yàn)檫^(guò)量試劑帶入新的雜質(zhì));選最佳除雜途徑;除去多種雜質(zhì)時(shí)必須考慮加入試劑的順序。3物質(zhì)分離與提純的常用物理方法方法、裝置適用條件及舉例注意事項(xiàng)難溶固體與液體混合物(例:粗鹽提純時(shí)把粗鹽溶于水,經(jīng)過(guò)濾把不溶于水的雜質(zhì)除去)(1)一貼:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁;二低:濾紙低于漏斗口,液面低于濾紙邊緣;三靠:燒杯緊靠玻璃棒,玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)帲┒废露司o靠燒杯內(nèi)壁(2)若一次過(guò)濾后濾液仍渾濁,應(yīng)查找原因后再次過(guò)濾溶質(zhì)的溶解度受溫度變化影響較小(例:從NaCl溶液中提取NaCl晶體)(1)玻璃棒的作用:攪拌,防止液體因局部溫度過(guò)高造成飛濺(2)當(dāng)液體中出現(xiàn)較多固體時(shí),停止加熱,用余熱蒸干(1)萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來(lái)(2)分液:兩種液體互不相溶且易分層(例:提取碘水中的I2;分離CCl4和水)(1)萃取劑應(yīng)具備的條件:萃取劑和原溶劑互不相溶;溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度;萃取劑和溶質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)(2)分液時(shí)下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出兩種或兩種以上互溶的液體,沸點(diǎn)相差較大(例:制取蒸餾水,除去水中雜質(zhì);石油的分餾)(1)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)在蒸餾燒瓶支管口處(2)為防止暴沸,可在蒸餾燒瓶中放幾小塊沸石或碎瓷片(3)注意冷凝管水流方向?yàn)橄逻M(jìn)上出雜質(zhì)氣體可溶于某種溶液中而目標(biāo)氣體不溶解(例:除去Cl2中的HCl氣體,可使混合氣體通過(guò)盛有飽和食鹽水的洗氣瓶)(1)從洗氣瓶的長(zhǎng)導(dǎo)管一端進(jìn)氣(2)混合物中氣體的溶解度差別較大除去膠體中的小分子或離子(例:除去淀粉膠體中的NaCl)要不斷更換燒杯中的水或改用流動(dòng)水,以提高滲析效果利用某些物質(zhì)在加入某些無(wú)機(jī)鹽時(shí),其溶解度降低而凝聚的性質(zhì)分離物質(zhì)(例:從皂化液中分離肥皂;甘油、蛋白質(zhì)的鹽析)鹽析后過(guò)濾某種含易升華物質(zhì)的混合物,利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下分離(例:分離沙子中的碘固體)應(yīng)與物質(zhì)的分解變化區(qū)分,如NH4ClNH3HCl4物質(zhì)分離和提純常用的化學(xué)方法方法適用條件舉例沉淀法在混合物中加入某種試劑,使其中一種以沉淀的形式分離出去加適量AgNO3溶液除去KNO3溶液中的KCl轉(zhuǎn)化法不能通過(guò)一次反應(yīng)達(dá)到分離的目的時(shí),要先轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)分離,然后將轉(zhuǎn)化后的物質(zhì)恢復(fù)為原物質(zhì)分離Fe3和Al3時(shí),可加入過(guò)量的NaOH溶液,使Fe3、Al3分別轉(zhuǎn)化成Fe(OH)3沉淀和NaAlO2溶液,過(guò)濾后,分別加入鹽酸重新生成Fe3和Al3酸堿法被提純物質(zhì)不與酸堿反應(yīng),而雜質(zhì)可與酸堿發(fā)生反應(yīng)用鹽酸除去SiO2中的石灰石;用NaOH溶液除去鐵粉中的鋁粉氧化還原法對(duì)混合物中混有的還原性雜質(zhì),可加入適當(dāng)?shù)难趸瘎⑵溲趸癁楸惶峒兾镔|(zhì)對(duì)混合物中混有的氧化性雜質(zhì),可加入適當(dāng)?shù)倪€原劑將其還原為被提純物質(zhì)將過(guò)量鐵粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,振蕩、過(guò)濾,可除去FeCl3雜質(zhì)加熱法混合物中有熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)時(shí),可直接加熱,使熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)分解純堿中混有小蘇打調(diào)節(jié)pH法通過(guò)加入試劑來(lái)調(diào)節(jié)溶液的pH,使溶液中雜質(zhì)成分轉(zhuǎn)化為沉淀而分離CaCl2溶液中含有FeCl3雜質(zhì),由于Fe3水解,溶液呈酸性,可加入CaO、Ca(OH)2或CaCO3等調(diào)節(jié)溶液的pH,將Fe3轉(zhuǎn)化為沉淀電解法利用電解原理來(lái)分離、提純物質(zhì)電解精煉銅離子交換法利用離子交換劑來(lái)分離、提純物質(zhì)軟化硬水吸收法常用于氣體的凈化和干燥,可根據(jù)被提純氣體中所含雜質(zhì)氣體的性質(zhì),選擇適當(dāng)?shù)墓腆w或溶液作吸收劑。常用裝置是洗氣瓶或干燥管(U形管)如Cl2中混有的HCl氣體可通過(guò)飽和食鹽水除去學(xué)霸巧學(xué)卡采用多種試劑時(shí)應(yīng)考慮試劑加入的順序,過(guò)量的先加入的試劑要可以被后加入的試劑一并除去。1.下列實(shí)驗(yàn)中,所選裝置不合理的是()A分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,選B用CCl4提取碘水中的碘,選C用FeCl2溶液吸收Cl2,選D粗鹽提純,選和答案A解析乙酸乙酯不溶于Na2CO3溶液,故用分液裝置分離二者,選,A錯(cuò);用CCl4提取碘水中的碘,用萃取分液裝置,選,B對(duì);用FeCl2溶液吸收Cl2,應(yīng)選,C對(duì);粗鹽提純應(yīng)選適當(dāng)?shù)娜軇┤缓筮^(guò)濾,再將食鹽溶液蒸干即可,裝置為和,D對(duì)。2下列有機(jī)化合物中均含有酸性雜質(zhì),除去這些雜質(zhì)的方法中正確的是()A苯中含苯酚雜質(zhì):加入溴水,過(guò)濾B乙醇中含乙酸雜質(zhì):加入碳酸鈉溶液洗滌,分液C乙醛中含乙酸雜質(zhì):加入氫氧化鈉溶液洗滌,分液D乙酸丁酯中含乙酸雜質(zhì):加入碳酸鈉溶液洗滌,分液答案D解析A項(xiàng),溴與苯酚反應(yīng)生成的三溴苯酚可溶于苯,引入了新雜質(zhì);B項(xiàng),乙醇與水可以任意比互溶;C項(xiàng),乙醛易溶于水??挤ňC述高考中本考點(diǎn)除了考查傳統(tǒng)的化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)題外,還常結(jié)合工藝流程來(lái)考查物質(zhì)的分離和提純方法,由于工藝流程常與溶液的配制、物質(zhì)的分離及定量測(cè)定等基本操作有機(jī)結(jié)合起來(lái),所以只有復(fù)習(xí)時(shí)牢固掌握實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí),才能有效結(jié)合題中的信息,準(zhǔn)確答題。命題法物質(zhì)的分離和提純典例下列實(shí)驗(yàn)中,所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是()選項(xiàng) 目的 分離方法 原理 A分離溶于水中的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度較大 B分離乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 C除去KNO3固體中混雜的NaCl重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大解析乙醇與水互溶,不能用作碘水的萃取劑,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙酸乙酯和乙醇互溶,不能用分液法分離,應(yīng)該用蒸餾法分離,B項(xiàng)錯(cuò)誤;NaCl的溶解度隨溫度的降低變化不大,而KNO3的溶解度隨溫度降低而減小很大,故應(yīng)采用降溫結(jié)晶的方法提純KNO3,C項(xiàng)錯(cuò)誤;丁醇和乙醚互溶,但二者沸點(diǎn)相差較大,故可采用蒸餾法分離,D項(xiàng)正確。答案D【解題法】根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)選擇分離(提純)方法(1)“固固”混合物的分離(提純)(2)“固液”混合物的分離(提純)(3)“液液”混合物的分離(提純)1(雙選)下列設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A制備Al(OH)3懸濁液:向1 molL1 AlCl3溶液中加過(guò)量的6 molL1 NaOH溶液B提純含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入適量飽和Na2CO3溶液,振蕩后靜置分液,并除去有機(jī)相的水C檢驗(yàn)溶液中是否含有Fe2:取少量待檢驗(yàn)溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象D探究催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響:在相同條件下,向一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL H2O,向另一支試管中加入2 mL 5% H2O2和1 mL FeCl3溶液,觀察并比較實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象答案BD解析NaOH過(guò)量,Al(OH)3會(huì)溶解生成NaAlO2,A項(xiàng)錯(cuò)誤;飽和Na2CO3溶液可以與CH3COOH反應(yīng),且乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較小,利于分層,B項(xiàng)正確;若待檢驗(yàn)溶液中僅存在Fe3而不存在Fe2,也會(huì)出現(xiàn)題述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,C項(xiàng)錯(cuò)誤;H2O2的濃度相同時(shí),一支試管中加催化劑,一支不加,通過(guò)觀察生成氣泡的速率來(lái)探究催化劑對(duì)H2O2分解速率的影響,D項(xiàng)正確。2下列除雜方案錯(cuò)誤的是()選項(xiàng)被提純的物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑除雜方法ACO(g)CO2(g)NaOH溶液、濃H2SO4洗氣BNH4Cl(aq)Fe3(aq)NaOH溶液過(guò)濾CCl2(g)HCl(g)飽和食鹽水、濃H2SO4洗氣DNa2CO3(s)NaHCO3(s)灼燒答案B解析本題考查物質(zhì)的提純知識(shí),意在考查考生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。CO2可與NaOH溶液反應(yīng),濃硫酸可吸收水分,A項(xiàng)正確;NaOH溶液也可以與NH4Cl反應(yīng),且可能會(huì)引入NaOH雜質(zhì),B項(xiàng)錯(cuò)誤;Cl2在飽和食鹽水中溶解度很小而HCl的溶解度很大,濃硫酸可吸收水分,C項(xiàng)正確;NaHCO3灼燒分解成Na2CO3,D項(xiàng)正確。3下列裝置應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室制氯氣并回收氯化錳的實(shí)驗(yàn),能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖?)A用裝置甲制取氯氣B用裝置乙除去氯氣中的少量氯化氫C用裝置丙分離二氧化錳和氯化錳溶液D用裝置丁蒸干氯化錳溶液制MnCl24H2O答案C解析A項(xiàng),MnO2固體與濃HCl要在加熱條件下發(fā)生反應(yīng)制取Cl2,缺少加熱裝置;B項(xiàng),除去Cl2中混有的HCl氣體,應(yīng)將混合氣體從長(zhǎng)導(dǎo)氣管通入盛有飽和食鹽水的洗氣瓶洗氣,較純凈的氣體從短導(dǎo)氣管流出;C項(xiàng),制取Cl2實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,將剩余物過(guò)濾除去未反應(yīng)的MnO2,得到MnCl2溶液,從而回收MnCl2;D項(xiàng),MnCl2為強(qiáng)酸弱堿鹽,易發(fā)生水解反應(yīng),直接蒸發(fā)溶劑,不能得到純凈的MnCl24H2O。4下列物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))的檢驗(yàn)、除雜試劑或方法正確的是()選項(xiàng)物質(zhì)及雜質(zhì)檢驗(yàn)除雜試劑或方法AI2(Cl2)濕潤(rùn)的淀粉KI試紙NaI溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液過(guò)量CO2CCO2(HCl)AgNO3溶液(含稀硝酸)飽和Na2CO3溶液DNO(NO2)觀察顏色或濕潤(rùn)的淀粉KI試紙水答案D解析淀粉KI試紙遇I2也會(huì)變藍(lán),不能檢驗(yàn)I2中是否混有Cl2,A不正確;NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液發(fā)生反應(yīng)也有沉淀生成,不能檢驗(yàn)NaHCO3溶液中是否混有Na2CO3,B不正確;飽和Na2CO3溶液和CO2、HCl都能發(fā)生反應(yīng),C不正確。5下列有關(guān)物質(zhì)的分離的說(shuō)法正確的是()A可用加熱法分離NH4Cl(s)和I2(s)B碘水中加CCl4振蕩?kù)o置后,上層為紫色,下層幾乎為無(wú)色C工業(yè)上制無(wú)水酒精通常是將生石灰與95%酒精混合后蒸餾D蒸餾、分餾和干餾都是利用組分沸點(diǎn)不同而分離的方法答案C解析加熱時(shí)I2(s)升華,NH4Cl(s)受熱分解,故不能用加熱法分離二者,A選項(xiàng)錯(cuò)誤;碘水中加四氯化碳,單質(zhì)碘進(jìn)入四氯化碳層,因?yàn)樗穆然嫉拿芏缺人?,所以下層為紫色,上層幾乎無(wú)色,B選項(xiàng)錯(cuò)誤;生石灰吸收水分并與水反應(yīng),然后蒸餾得到無(wú)水酒精,C選項(xiàng)正確;蒸餾和分餾是利用組分沸點(diǎn)不同而分離的方法,干餾是指固體或有機(jī)物在隔絕空氣條件下加熱分解的過(guò)程,D選項(xiàng)錯(cuò)誤。下列除去雜質(zhì)的方法,正確的是()A除去乙烷中少量的乙烯:催化劑條件下通入H2B乙醇中含有乙酸雜質(zhì):加入碳酸鈉溶液,分液CFeCl3溶液中含有CuCl2雜質(zhì):加入過(guò)量鐵粉,過(guò)濾DCO2中含有HCl雜質(zhì):通入飽和NaHCO3溶液,洗氣錯(cuò)解A或C錯(cuò)因分析混合物的分離和除雜類問(wèn)題常因思考不全面而導(dǎo)致錯(cuò)選,并不是與雜質(zhì)反應(yīng)就可用于除去該雜質(zhì),如A選項(xiàng)中易忽略有機(jī)反應(yīng)大多都不能反應(yīng)徹底,且過(guò)量的H2仍不易除去而錯(cuò)選A;再如C選項(xiàng)易忽略加入的試劑與雜質(zhì)反應(yīng)的同時(shí)也會(huì)與目的物質(zhì)反應(yīng),而錯(cuò)選C。解析通入氫氣過(guò)少無(wú)法除凈乙烯,通入氫氣過(guò)量會(huì)引入雜質(zhì)氫氣,A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙醇和乙酸鈉都溶于水,不能分層,不能用分液法進(jìn)行分離,B項(xiàng)錯(cuò)誤;加入過(guò)量鐵粉,發(fā)生反應(yīng):FeCu2=Fe2Cu,2Fe3Fe=3Fe2,C項(xiàng)錯(cuò)誤;碳酸氫鈉與HCl反應(yīng)放出CO2,而CO2不與飽和碳酸氫鈉溶液反應(yīng),D項(xiàng)正確。答案D狀元感悟除雜問(wèn)題是考查學(xué)生對(duì)單質(zhì)、化合物物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)掌握程度和靈活運(yùn)用能力的重要題型,該題型出題靈活,選擇題、填空題、實(shí)驗(yàn)題中均可設(shè)計(jì)。是考查學(xué)生學(xué)以致用的最佳題型,也是高考出題的一個(gè)熱點(diǎn)。歸納總結(jié)1常見(jiàn)無(wú)機(jī)物的除雜方法(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑或方法化學(xué)方程式或原理分離方法常見(jiàn)固體的除雜方法Na2CO3(NaHCO3)加適量NaOH溶液或加熱NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O2NaHCO3Na2CO3H2OCO2NaCl(Na2SO4)加適量BaCl2溶液Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl過(guò)濾NaCl(NH4Cl)加熱NH4ClNH3HClNaCl(MgCl2)加適量NaOH溶液MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl過(guò)濾碳粉(CuO)稀鹽酸CuO2HCl=CuCl2H2O過(guò)濾CuO(Fe)磁鐵吸引Fe(OH)3膠體(FeCl3)蒸餾水、半透膜Fe(OH)3膠體不能通過(guò)半透膜滲析CuS(FeS)稀鹽酸FeS2HCl=FeCl2H2S過(guò)濾鎂粉(鋁粉)加過(guò)量NaOH溶液2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2過(guò)濾Fe2O3(Al2O3)加過(guò)量NaOH溶液Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O過(guò)濾NH4Cl(FeCl3)加適量氨水FeCl33NH3H2O=Fe(OH)33NH4Cl過(guò)濾KNO3(NaCl)水根據(jù)二者的溶解度隨溫度的變化不同降溫結(jié)晶常見(jiàn)液體除雜NaHCO3溶液(Na2CO3)CO2Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3轉(zhuǎn)化法FeCl3溶液(FeCl2)Cl22FeCl2Cl2=2FeCl3轉(zhuǎn)化法FeCl3溶液(CuCl2)Fe、Cl2FeCuCl2=CuFeCl22FeCl2Cl2=2FeCl3轉(zhuǎn)化法FeCl2溶液(FeCl3)Fe2FeCl3Fe=3FeCl2轉(zhuǎn)化法常見(jiàn)氣體除雜H2(NH3)濃硫酸NH3H2SO4=NH4HSO4洗氣法Cl2(HCl)飽和NaCl溶液HCl極易溶于水,Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度小洗氣法CO2(HCl)飽和NaHCO3溶液HClNaHCO3=NaClH2OCO2洗氣法SO2(HCl)飽和NaHSO3溶液HClNaHSO3=NaClH2OSO2洗氣法CO2(SO2)飽和NaHCO3溶液SO22NaHCO3=Na2SO3H2O2CO2洗氣法CO2(CO)灼熱CuOCOCuOCuCO2轉(zhuǎn)化法CO(CO2)NaOH濃溶液CO22NaOH=Na2CO3H2O洗氣法N2(O2)灼熱銅網(wǎng)2CuO22CuO固定法2.常見(jiàn)有機(jī)物的除雜方法3.綜合性除雜問(wèn)題粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質(zhì),以及可溶性雜質(zhì)如Ca2、Mg2、SO等。要提純得到純凈的NaCl,可按如下步驟除雜:首先將粗鹽溶于水,再過(guò)濾(除去泥沙),然后加入過(guò)量的BaCl2溶液,除去Na2SO4;再加入過(guò)量的NaOH溶液,除去MgCl2;然后加入過(guò)量的Na2CO3溶液,除去CaCl2和BaCl2;過(guò)濾;最后滴加適量鹽酸至恰好不再產(chǎn)生氣體,除去NaOH和Na2CO3;蒸發(fā)溶液,析出NaCl晶體。BaCl2和NaOH可以互換,但是Na2CO3必須在加入BaCl2之后再加入。滴加適量鹽酸必須在過(guò)濾操作之后。心得體會(huì)- 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