高考化學一輪復習【核心素養(yǎng)提升+備課精講精研】物質的分離和提純課件

2023年高考一輪復習化學第二章

物質的量

化學實驗基本技能§2-5

物質的分離和提純考點內容考點二分離提純的化學方法考點一分離提純的物理方法一、分離、提純的常用物理方法及裝置1.物質分離、提純的區(qū)別(1)物質的分離將混合物的各組分分離開來，獲得幾種純凈物的過程。(2)物質的提純將混合物中的雜質除去而得到純凈物的過程，又叫物質的凈化或除雜。提純KNO3(NaCl)分離KNO3和NaCl2.物質分離、提純的常用物理方法及裝置①一貼；二低；三靠。②若濾液渾濁，渾濁的原因可能是

。③沉淀的洗滌方法。

⑴過濾適用范圍：把不溶性

進行分離。注意事項：固體與液體濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣分離Fe(OH)3和水分離CaCO3和NaCl固體沿玻璃棒向漏斗中注水至浸沒沉淀，待水自然流下后，再重復2～3次。對溶解度受溫度變化影響

的固態(tài)溶質，采用

的方法。

是

的過程，①玻璃棒的作用：

；②

而不能直接蒸干。注意事項：攪拌，防止液體局部過熱而飛濺當有大量晶體析出時，停止加熱，利用余熱蒸干晶體從飽和溶液中析出

不大

蒸發(fā)溶劑⑵結晶①蒸發(fā)結晶蒸發(fā)NaCl溶液制“鹽”

是

的過程，晶體從飽和溶液中析出

⑵結晶②冷卻結晶對溶解度受溫度變化影響相當大的固態(tài)溶質，采用冷卻熱飽和溶液的方法(

)。冷卻結晶由CuSO4溶液制

CuSO4?5H2O晶體KNO3

溶液制備其晶體冷卻結晶冷卻結晶由FeSO4溶液制FeSO4晶體由AlCl3溶液制無水AlCl3固體思考1：除去KNO3固體中的NaCl和CaCO3？加熱溶解形成熱飽和溶液，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾，洗滌，干燥。重結晶提純苯甲酸1.利用物質的溶解度對物質進行分離、提純，圖甲、圖乙所示為一些物質的溶解度隨溫度變化的曲線。提升關鍵能力(1)A點KNO3溶液是_____溶液(填“飽和”或“不飽和”)。(2)將B點KNO3溶液變成飽和溶液的方法有_________________________________________________。(3)常溫下，由NaCl稀溶液獲取NaCl固體的方法是__________。飽和降溫、加入KNO3固體、加熱蒸發(fā)再冷卻至原來的溫度蒸發(fā)結晶難點突破(4)常溫由KNO3(aq)獲取其晶體的方法________________________。(5)NaCl固體中含少量KNO3，提純NaCl固體的方式是_____________________________________________________________________________________________________________蒸發(fā)濃縮/冷卻結晶/過濾

將固體混合物加入熱水，攪拌、趁熱過濾(或將固體加水溶解，將溶液蒸發(fā)至有大量固體析出，停止加熱，趁熱過濾)1.利用物質的溶解度對物質進行分離、提純，圖甲、圖乙所示為一些物質的溶解度隨溫度變化的曲線。提升關鍵能力難點突破(6)KNO3固體中含少量NaCl，提純KNO3固體的方式是_____________________________________________________________________________。(7)圖乙所示為Na2SO3的溶解度隨溫度的變化曲線。常溫下由Na2SO3稀溶液獲取Na2SO3固體的方法是什么？________________________________________________________。

將固體加水溶解，將溶液蒸發(fā)濃縮至出現晶膜，停止加熱，冷卻后有固體析出，過濾加熱濃縮溶液至有大量晶體析出，在高于34℃條件下趁熱過濾思考2：如何分離KNO3和NaCl固體？KNO3和NaCl固體?溶解熱飽和溶液①冷卻結晶②過濾濾渣濾液KNO3晶體(洗滌/干燥)NaCl溶液(少KNO3)大量NaCl晶體析出趁熱過濾NaCl晶體(洗滌/干燥)蒸發(fā)濃縮⑶分液適用于兩種互不相溶的液體。再如：苯與水、汽油與水CCl4與水⑷萃取用CCl4萃取碘水中的碘適用范圍：注意事項：①分液時要先打開分液漏斗上口玻璃塞，以平衡氣壓，便于液體順利流下；②分液時下層液體從下口流出，上層液體從上口倒出。

利用溶質在互不相溶的溶劑里溶解度的不同，用一種溶劑(即萃取劑)把溶質從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來。乙醇一般不做萃取劑⑸蒸餾制備無水乙醇適用范圍：

相差較大的互溶液體混合物。沸點注意事項：①溫度計的水銀球位置；②蒸餾燒瓶內要加沸石(若忘加)；③不能蒸干；④冷凝管水流方向應為“下進上出”，且“先開后關”。石油的分餾多種混合液體的蒸餾，叫分餾。減壓分餾例題1：正丁醇經催化劑加氫可制備1-丁醇。為提純含少量正丁醛雜質的1-丁醇，現設計如下路線：已知：①正丁醛與飽和NaHSO3溶液反應可生成沉淀；②乙醚的沸點是34℃，難溶于水，與1-丁醇互溶；③1-丁醇的沸點是118℃。則操作1～4分別是()A.萃取、過濾、蒸餾、蒸餾B.過濾、分液、蒸餾、萃取C.過濾、蒸餾、過濾、蒸餾C.過濾、分液、過濾、蒸餾D⑸升華分離I2和NaCl固體適用范圍：某種組分易

的混合物，利用物質

的性質在加熱條件下分離的方法。升華升華用于分離提純

和

混合液的一種方法。膠體溶液燒杯中蒸餾水要及時更換，或使用流動水。提純Fe(OH)3

膠體(含NaCl)思考：提純Fe(OH)3

膠體(含NaCl)中，說明如何證明膠體中已無雜質？滲析液/HNO3酸化AgNO3溶液/無白色↓⑹滲析⑺洗氣除去氣體中的雜質氣體。注意：長管進氣短管出氣。⑻鹽析蛋白質溶液再如：硬脂酸鈉與甘油加入某些鹽，使溶質的溶解度降低而析出。注意：用固體鹽或濃溶液。例題2：請選用適當的分離方法，按要求分離下列混合物。①②③④⑤⑥⑦⑧從海水中獲得粗食鹽從溴水中提取溴除去氯化鈉溶液中的泥沙分離固體氯化鈉和單質碘用自來水制取蒸餾水油脂發(fā)生皂化反應后產物的分離四氯化碳和水的分離除去硝酸鉀中混有的氯化鈉A.過濾B.蒸發(fā)C.萃取D.蒸餾E.升華F.分液G.重結晶H.鹽析BCA

E

DH

F

G1.(2013課標Ⅰ,13,6分)下列實驗中,所采取的分離方法與對應原理都正確的是()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二者密度不同C除去KNO3固體中混雜的NaCl重結晶NaCl在水中溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚沸點相差較大D練習2.(2019·上海等級考，14)下列物質分離(括號內的物質為雜質)的方法錯誤的是(

)A．硝基苯(苯)——蒸餾B．乙烯(SO2)——氫氧化鈉溶液C．己烷(己烯)——溴水，分液D．乙醇(水)——生石灰，蒸餾C練習.一種從含Br－廢水中提取Br2的過程，包括過濾、氧化、正十二烷萃取及蒸餾等步驟。已知：下列說法正確的是()A.用甲裝置過濾時，需不斷攪拌B.用乙裝置將Br－氧化為Br2C.丙裝置中用正十二烷而不用CCl4，是因為其密度小D.可用裝置丁進行蒸餾，先收集正十二烷再收集Br2Br2CCl4正十二烷ρ/g·cm－33.1191.5950.753沸點/℃58.7676.8215～217B例題3.PbO溶解在NaOH溶液中，其溶解度曲線如圖2所示，結合上述溶解度曲線，簡述由粗品PbO得到高純PbO的操作___________________________________。將粗PbO溶解在一定量35%NaOH溶液中，加熱至110℃，充分溶解后，趁熱過濾，冷卻結晶，過濾、洗滌并干燥得到高純PbO固體。下列說法錯誤的是()A.操作①和③中的有機相從分液漏斗下端放出B.操作②中發(fā)生反應的離子方程式為：

2IO3?+5SO32?+2H+=I2+5SO42?+H2OC.操作④中用到的玻璃儀器有溫度計、球形冷凝管、

酒精燈、接引管及錐形瓶D.操作⑤可用如圖的水浴裝置進行練習.實驗室用有機含碘(主要以I2和IO3?的形式存在)廢水制備單質碘的實驗流程如圖：已知：碘的熔點為113℃，但固態(tài)的碘可以不經過熔化直接升華。C10.如圖裝置，經過一系列操作完成抽濾和洗滌。請選擇合適的編號，按正確的操作順序補充完整(洗滌操作只需考慮一次)：開抽氣泵→a→b→d→___________→c→關抽氣泵。a.轉移固液混合物；b.關活塞A；c.開活塞A；d.確認抽干；e.加洗滌劑洗滌；抽濾和普通過濾相比，優(yōu)點是_____________________________。c→e→b→d加快過濾速度(其他合理答案也可)減壓過濾講解練習方法原理實例①加熱法

當固體混合物中混有熱穩(wěn)定性差的物質時，可直接加熱，使熱穩(wěn)定性差的物質受熱分解而分離出。如：NaCl(NH4Cl)，Na2CO3(NaHCO3)等均可直接加熱除去雜質。②氧還反應法混合物中混有氧化性雜質，可以加入適當的還原劑使其還原為被提純物質。如:FeCl2(FeCl3)溶液,加入過量的鐵粉。1.物質分離、提純的常用化學方法二、分離、提純化學方法的選擇方法原理實例③沉淀法加沉淀劑

如：NaCl(Na2SO4)加適量的BaCl2溶液調節(jié)pH如：CuCl2(FeCl3)溶液，可向溶液中加入CuO除去FeCl3。④電解法利用電解原理來分離提純物質。如：電解精煉銅

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的方法。使用該方法一定要注意不能引入新的雜質。

通過加入試劑來調節(jié)溶液的pH，使溶液中某組分沉淀而分離的方法，一般是加入相應的難溶或微溶物來調節(jié)例4：某化學實驗室以一種工業(yè)上的廢渣(廢渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)為原料，制備MgCO3·3H2O。實驗流程如下圖所示：(3)室溫下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋濃度小于1.0×10－6mol·L－1)而不引入其他雜質，應加入的試劑X為____________，應調節(jié)pH的范圍為

。已知：①Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33；②pH＝8.5時，Mg(OH)2開始沉淀。5.0＜pH＜8.5MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2·CO32.除雜“四原則”(1)不增，不得引入新雜質；(2)不減，盡量不減少被提純和分離的物質；(3)易分，應使被提純或分離的物質與其他物質易分離；(4)易復原，被提純物質轉化后要易被復原。3.除雜操作“四注意”(1)除雜試劑要過量；(2)過量試劑需除去；(3)選擇的途徑要最佳；(4)除去多種雜質時要考慮加入試劑的先后順序。例5：粗鹽中除含NaCl還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質，如何除雜？試劑？順序？注意：①先加BaCl2，

后加Na2CO3②過濾后，再加鹽酸14．某研究性學習小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含K＋、Mg2＋、Br－、SO42－、Cl－等)來制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴，他們設計了如右流程：練習.通過海水晾曬可以得到粗鹽，粗鹽除含有NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質。以下是某興趣小組制備精鹽的實驗方案，各步操作流程如圖。下列說法正確的是()A.實驗過程中①、⑤步驟的操作分別是溶解、過濾B.實驗過程中步驟④的目的僅是除去溶液中的Ca2＋C.實驗過程中步驟⑦中的蒸發(fā)所用到的儀器是酒精燈、玻璃棒、燒杯、鐵架臺

(帶鐵圈)D.實驗過程中②、④步驟互換，對實驗結果不影響A4.應用舉例序號原物質所含雜質除雜質試劑主要操作方法①N2O2___________固體吸收氣體②COCO2

或_______

或固體吸收氣體③CO2CO___________用固體轉化氣體④CO2HCl_____________________⑤Cl2HCl________________⑥碳粉CuO________________CuO碳粉________________⑦Fe2O3Al2O3________________灼熱的銅網NaOH溶液堿石灰灼熱的CuO飽和NaHCO3溶液飽和食鹽水稀酸(如稀鹽酸)過量NaOH溶液洗氣洗氣(舉一反三)洗氣過濾過濾SO2空氣中灼燒⑧NaHCO3溶液Na2CO3____加酸轉化⑨FeCl3溶液FeCl2____加氧化劑轉化⑩FeCl2溶液FeCl3___加還原劑轉化?MgCl2溶液FeCl3__________?NaCl晶體NH4Cl

_________?乙酸乙酯乙酸____________________CO2Cl2FeMgO過濾加熱分解飽和Na2CO3溶液分液例6：典型的有機除雜題(1)甲烷(乙烯)(2)乙醇(水)(3)苯(苯酚)(4)溴苯(Br2)用溴水/溴的CCl4溶液洗氣加CaO后蒸餾加NaOH溶液后分液加NaOH溶液后分液例7：工業(yè)上用鋁土礦（主要成分為Al2O3，含Fe2O3雜質）為原料冶煉鋁的工藝流程如下，正確的是()A.

試劑X可以是氫氧化鈉溶液，也可以是鹽酸B.反應①、過濾后所得沉淀為氫氧化鐵C.圖中所示轉化反應都不是氧化還原反應D.

反應②的化學方程式為:

NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3D例8：現有乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，如圖是分離操作步驟流程圖。請回答下列問題：(1)加入試劑：a_________

____，b____________。(2)分離方法：①________，②________，③________。(3)物質名稱：A________

_，C______

_

__，E________。飽和Na2CO3溶液稀硫酸分液蒸餾蒸餾乙酸乙酯

乙酸鈉、碳酸鈉

乙醇××⑶解析進氣方向錯，洗氣時氣體應“長進短出”。⑷解析澄清的石灰水濃度太小，不利于CO2氣體的吸收。1.(2020·內江高三期末)下列實驗中，所采取的方法及其原理均正確的是()實驗目的實驗方法實驗原理ANO(NO2)通過盛有氫氧化鈉溶液的洗氣瓶NO2能與NaOH溶液反應而NO不反應B乙醇(水)加入無水硫酸銅然后蒸餾無水硫酸銅能結合水形成晶體CKNO3(NaCl)冷卻飽和溶液，重結晶NaCl的溶解度隨溫度變化改變較大D鐵粉(鋁粉)加入過量NaOH溶液，充分反應后過濾鋁能與NaOH溶液反應而鐵不能D2.(2020·濟南高三調研)下列實驗的試劑、裝置選用不合理的是()實驗目的選用試劑選用裝置ACl2(HCl、H2O)試劑a為飽和氯化鈉溶液甲BNH3(H2O)試劑b為無水氯化鈣乙CH2(HCl、H2O)試劑b為堿石灰乙DN2(O2)足量銅網丙B4.(2019·廣州教學質量檢測)超臨界狀態(tài)下的CO2流體溶解性與有機溶劑相似，可提取中藥材的有效成分，工藝流程如下。下列說法中錯誤的是()A.浸泡時加入乙醇有利于中草藥有效成分的浸出B.高溫條件下更有利于超臨界CO2流體萃取C.升溫、減壓的目的是實現CO2與產品分離D.超臨界CO2流體萃取中藥材具有無溶劑殘留、綠色環(huán)保等優(yōu)點B高溫條件下，二氧化碳為氣態(tài)，而萃取是利用超臨界狀態(tài)下的CO2流體，故高溫條件下不利于超臨界CO2流體萃取，B項錯誤。5.按以下實驗方案可從海洋物質樣品中提取具有抗腫瘤活性的天然產物。則(1)、(2)、(3)、(4)的