2016高考化學一輪復習課件：11.2+物質的檢驗、分離和提純.ppt

1、第二節(jié) 物質的檢驗、分離和提純,【知識梳理】 一、物質的檢驗 1.常見陽離子的檢驗：,Fe3+,Fe2+,Al3+,Cu2+,Fe3+,Fe2+,Ag+,H+,Na+,K+,2.常見陰離子的檢驗：,Cl-,Br-,I-,I-,OH-,3.常見氣體的檢驗： (1)可燃性氣體的檢驗。,淡藍色,只有水,藍色,只有二氧化碳,淡藍色,二氧化碳和水,明亮,褪色,(2)酸性氣體的檢驗。,先變渾濁后澄清,變紅,熄滅,褪去,出現紅色,白煙,變紅,(3)堿性氣體的檢驗(NH3)。,白煙,變藍,(4)強氧化性氣體的檢驗。,復燃,變藍,變紅,變藍,【微點撥】 (1)能使品紅溶液褪色的氣體有：SO2、Cl2、O3等，其

2、中SO2只能使石蕊試液變紅，而不能褪色，Cl2、O3最終可使石蕊試液褪色。 (2)在中學化學中，氨氣是唯一能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍的氣體。 (3)不溶于水也不溶于硝酸的白色沉淀是AgCl或BaSO4等。 (4)NO氣體的檢驗方法是向無色氣體中通入空氣(或O2)，看氣體是否變紅棕色。,二、物質的分離和提純 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。,2.物質分離、提純的常用方法：試根據所學的知識填寫操作方法及相關內容。,(1)如圖1，方法、裝置的名稱：_。

3、適用范圍：把不溶性_進行分離。 注意事項：一貼：_緊貼漏斗內壁； 二低：濾紙上緣低于_，液面低于濾紙邊緣； 三靠：燒杯緊靠_，玻璃棒輕靠_處，漏斗下端緊靠 _。,過濾,固體與液體,濾紙,漏斗邊緣,玻璃棒,三層濾紙,燒杯內壁,(2)如圖2，方法、裝置的名稱：_。 適用范圍：溶解度隨溫度變化較小的物質。 注意事項：玻璃棒的作用：_； 當有大量晶體析出時，停止加熱，利用余熱蒸干而不能直接蒸干。 結晶是晶體從飽和溶液中析出的過程。 對溶解度受溫度變化影響不大的固態(tài)溶質，采用_的方法； 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。,蒸發(fā)結晶,攪拌，防止液體局部過熱而飛濺,蒸發(fā)溶劑

4、,(3)如圖3，方法、裝置的名稱：_。 適用范圍：萃?。豪萌苜|在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來； 分液：兩種液體互不相溶且易分層。 注意事項：溶質在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大； 萃取劑與原溶劑不反應、不相溶； 萃取劑與溶質不反應。,分液,(4)如圖4，方法、裝置的名稱：_。 適用范圍：_相差較大的液體混合物。 注意事項：溫度計的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處； 蒸餾燒瓶內要加沸石；冷凝管水流方向應為“逆流”。 (5)如圖5，方法、裝置的名稱：_。 適用范圍：某種組分易升華的混合物，利用物質升華的性質在加熱條件下分離的方法。,蒸餾,沸點,升

5、華,3.常見的提純實驗：,NaOH溶液,飽和的NaHCO3溶液,飽和的食鹽水,飽和的NaHCO3溶液,過濾，加熱,NaOH溶液,過濾，加熱,稀鹽酸,過濾,CO2,Cl2,Fe,【微點撥】 (1)分離氯化銨和氯化鈉固體、單質碘和氯化鈉固體時均可用加熱的方法，但是變化的實質不同，前者是化學變化，后者是物理變化。 (2)在試劑選用時，要兼顧其他成分不受影響、不能引入新雜質。,【小題快練】 1.【思考辨析】 (1)(2014福建高考)只滴加氨水，可以鑒別NaCl、AlCl3、MgCl2、 Na2SO4四種溶液。( ) 【分析】氨水與氯化鎂、氯化鋁反應均生成白色沉淀，與NaCl、 Na2SO4均不反應。

6、,(2)(2014福建高考)用可見光束照射以區(qū)別溶液和膠體。( ) 【分析】丁達爾效應可以區(qū)分膠體和溶液。 (3)(2014廣東高考)用重結晶法除去KNO3中混有的NaCl。( ) 【分析】用重結晶法除去KNO3中混有的NaCl，其原理是硝酸鉀的溶解度隨溫度上升而急劇增加，而溫度升高對氯化鈉溶解度影響很小。則可在較高溫度下將混合物溶解蒸發(fā)、濃縮，冷卻熱飽和溶液可得純硝酸鉀。,(4)(2014大綱版全國卷)用AgNO3溶液可以鑒別KCl和KI。( ) 【分析】AgCl是白色沉淀，而AgI是黃色沉淀。 (5)(2013福建高考)檢驗 時，往試樣中加入NaOH溶液，微熱，用濕潤的藍色石蕊試紙檢驗逸出

7、的氣體。( ) 【分析】 的檢驗方法：加入氫氧化鈉溶液，加熱，在試管口放濕潤的紅色石蕊試紙，如果變藍色，那么原物質中有 。,2.【教材研習】 (1)(RJ必修1P10)下列儀器常用于物質分離的是() 量筒普通漏斗滴定管容量瓶分液漏斗蒸餾燒瓶 A.B.C.D. 【解析】選C。普通漏斗用于過濾；分液漏斗用于分液；蒸餾燒瓶用于蒸餾(或分餾)，以分離沸點不同的液體混合物。,(2)(RJ必修1P10)下列實驗操作中正確的是() A.蒸發(fā)操作時，應使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加熱 B.蒸餾操作時，應使溫度計的水銀球插入蒸餾燒瓶溶液中 C.分液操作時，分液漏斗中下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出

8、 D.萃取操作時，應選擇有機萃取劑，且萃取劑的密度必須比水大,【解析】選C。蒸發(fā)操作時，當在蒸發(fā)皿中出現較多固體時停止加熱；蒸餾操作時，溫度計的水銀球應放在蒸餾燒瓶的支管口處；萃取操作時，有機萃取劑應與水互不相溶，其密度可大于水也可以小于水。,(3)(RJ必修1P20)為提純下列物質(括號內的物質為雜質)，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(),【解析】選D。A中加入溴水將NaI轉化為I2后，應用CCl4萃取，分液除去碘，A錯誤；B中加入的氫氧化鈉在除去鐵離子的同時會與 反應，且引入了鈉離子雜質，很難除去，B錯誤；C中少量雜質CO難以燃燒，且易引入雜質O2，C錯誤；D中淀粉屬于膠體，不能通過

9、半透膜而留在袋中，KCl則可以通過半透膜被洗去，D正確。,【速記卡片】 1.熟記常見物質分離操作中的注意事項： (1)過濾中的“3要求”：一貼二低三靠。 (2)蒸發(fā)中的“2注意”：玻璃棒攪拌和不能蒸干。 (3)萃取分液中的“4步操作”：加萃取劑振蕩放氣靜置分層 分液。 (4)蒸餾中的“4注意”：溫度計水銀球的位置，冷卻水的進出方向， 加沸石防暴沸，液體體積不超過燒瓶容積的 。,2.牢記分離、提純應遵循的“四原則”和“三必須”： (1)“四原則”。 一是不增提純過程中不增加新的雜質； 二是不減不減少欲被提純的物質； 三是易分離被提純物與雜質容易分離； 四是易復原被提純物質易復原。,(2)“三必須

10、”。 一是除雜試劑必須過量； 二是過量試劑必須除盡因為過量試劑是引入的新雜質； 三是除雜途徑必須最佳，注意除多種雜質時的合理順序。,考點一 物質的檢驗 一、物質檢驗的常用方法 根據物質性質，使被檢驗物質與加入的試劑作用，轉變?yōu)槟撤N已知物質，或產生某種特殊現象，從而確定該物質的存在(物理性質也是幫助檢驗的重要依據)。常見的特殊現象有：,1.生成氣體。能夠生成氣體的離子很多，生成的氣體的性質也常有相似之處，判斷時要注意排除干擾離子。 2.生成沉淀。許多金屬陽離子或酸根陰離子都可生成具有特殊顏色、特殊性質的沉淀，但同時也應注意排除干擾離子。 3.顯現特殊顏色。特殊顏色的出現或消失并配合特殊試劑，是鑒

11、別物質的常見方法，如KSCN檢驗Fe3+、淀粉檢驗I2等。,二、物質檢驗的一般思路和程序,1.固態(tài)物質的檢驗：,2.無色溶液的檢驗：,3.氣體的檢驗：,三、物質鑒別 物質鑒別的一般類型有： 1.不用任何試劑的鑒別： (1)先依據外觀特征，鑒別出其中的一種或幾種，然后再利用它們去鑒別其他物質。 (2)若均無明顯外觀特征，可考慮能否用加熱或焰色反應區(qū)別開來。,(3)若以上兩種方法都不能鑒別時，可考慮兩兩混合或相互滴加，記錄混合后的反應現象，分析確定。 (4)若被鑒別物質為兩種時，可考慮因試劑加入的順序不同、現象不同而進行鑒別。 (5)若采用上述方法鑒別出一種物質后，可用它作試劑鑒別余下的其他物質。

12、,2.只用一種試劑鑒別多種物質： (1)先分析被鑒別物質的水溶性、密度、溶液的酸堿性，確定能否選用水或指示劑進行鑒別。 (2)在鑒別多種酸、堿、鹽的溶液時，可依據“相反原理”確定試劑進行鑒別。即被鑒別的溶液多數呈酸性時，可選用堿或水解呈堿性的鹽溶液作試劑；若被鑒別的溶液多數呈堿性時，可選用酸或水解呈酸性的鹽溶液作試劑。 (3)常用溴水、新制氫氧化銅懸濁液等作試劑鑒別多種有機物。,角度一 物質的檢驗 【典題】(2015太原模擬)某同學為檢驗某溶液中是否含有常見的四種無機離子，進行了下圖所示的實驗操作。其中檢驗過程中產生的氣體能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍。由該實驗能得到的正確結論是(),A.原溶液中

13、一定含有 B.原溶液中一定含有 C.原溶液中一定含有Cl- D.原溶液中一定含有Fe3+,【解析】選B。原溶液中加入硝酸鋇和鹽酸，相當于加入硝酸，若含 有 也會被氧化成 ，不能確定是否含有 ；因為加入了鹽 酸，也不能確定是否含有Cl-；加入KSCN變紅色，可能含有Fe3+，也 可能是Fe2+被氧化而生成了Fe3+；加入NaOH產生的氣體能使?jié)駶櫟募t 色石蕊試紙變藍，一定含有 。,【針對訓練】 (2015洛陽模擬)固體粉末X中可能含有FeO、Fe2O3、MnO2、K2SO3、K2SiO3、KAlO2、MgCl2、K2CO3、NaNO2中的若干種。為確定該固體粉末的成分，現取X進行連續(xù)實驗，實驗過

14、程及產物如圖所示：,根據上述實驗，以下說法正確的是() A.溶液甲中一定含有K2SiO3、NaNO2 B.無法判斷溶液中是否有K2SO3 C.氣體A和氣體B一定為混合物 D.原混合物中一定有Fe2O3,【解析】選A。有色氣體A應為NO2，可能含有CO2、SO2等氣體，說明 一定含有NaNO2；固體甲與濃鹽酸反應生成有色氣體B，B應為Cl2， 則應含有MnO2；沉淀A應為H2SiO3，說明含有K2SiO3，則一定不含有 MgCl2；溶液B中加KSCN溶液呈紅色，說明含有Fe3+，則固體中可能含 有FeO、Fe2O3，Fe2+可被氯氣氧化生成Fe3+。由以上分析可知一定含 有K2SiO3、NaNO

15、2，故A正確；因含有NaNO2，如含有K2SO3，二者在酸 性條件下發(fā)生氧化還原反應生成 ，加入氯化鋇生成硫酸鋇沉淀，,加入足量稀鹽酸后再加入BaCl2溶液沒有沉淀，則一定不含有K2SO3，故B錯誤；有色氣體A應為NO2，可能含有CO2氣體，而濃鹽酸易揮發(fā)，生成的氯氣中一定含有HCl氣體，氣體A可能為純凈物，故C錯誤；溶液B中加KSCN溶液呈紅色，說明含有Fe3+，而固體中可能含有FeO，Fe2+可被氯氣氧化生成Fe3+，故D錯誤。,【加固訓練】甲、乙、丙、丁四種易溶于水的物質，分別由 、 Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、 、 中的不同陽離子和陰離子各一 種組成。已知：將甲溶液分別與

16、其他三種物質的溶液混合，均有白 色沉淀生成；0.1 molL-1乙溶液中c(H+)0.1 molL-1；向丙 溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。下列結論錯 誤的是() A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有 C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+,【解析】選D。能與其他三種溶液產生沉淀的只可能是Ba(OH)2，故甲 為Ba(OH)2，根據可知乙是H2SO4，根據可知丙的陰離子是Cl-，則 丁的陰離子是 ，丙是MgCl2，丁是NH4HCO3。,角度二 物質的鑒別 【典題】(2014重慶高考)下列實驗可實現鑒別目的的是() A.用KOH溶液鑒別SO3(g)和SO2 B.用

17、濕潤的碘化鉀淀粉試紙鑒別Br2(g)和NO2 C.用CO2鑒別NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D.用BaCl2溶液鑒別AgNO3溶液和K2SO4溶液,【解析】選C。氫氧化鉀與二氧化硫和三氧化硫都能反應，而且都沒有明顯的實驗現象，因此不能用氫氧化鉀溶液鑒別；Br2和NO2都能將I-氧化為I2，因此不能用碘化鉀淀粉試紙鑒別它們；二氧化碳與NaAlO2溶液反應生成Al(OH)3沉淀，與CH3COONa不反應；AgNO3、K2SO4與BaCl2都能形成白色沉淀，即不能用BaCl2溶液鑒別。,【針對訓練】 欲鑒別物質的量濃度都為0.1 molL-1的KCl、(NH4)2SO4、NH3H2O和H2

18、SO4四瓶無色溶液，下列實驗方案最佳的是() A.用pH試紙鑒別 B.分別聞氣味和用pH試紙鑒別 C.分別用BaCl2和NaOH溶液鑒別 D.用Ba(OH)2溶液鑒別,【解析】選A。選項A，用pH試紙測定，呈酸性的是(NH4)2SO4和H2SO4，且H2SO4的pH更小，KCl溶液的pH等于7，NH3H2O的pH大于7，故選項A方案最佳。,【加固訓練】1.下列各組溶液中，用括號內的試劑及物質間相互反應不能鑒別的一組是() A.Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液) B.NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液) C.NH4Br

19、、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液) D.(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液),【解析】選C。A中可先利用FeCl3鑒別出Ba(OH)2產生紅褐色Fe(OH)3 沉淀和KSCN(溶液變?yōu)榧t色)，然后再利用Ba(OH)2鑒別出Mg(NO3)2 (產生白色沉淀)，最后一種為NaCl，故能鑒別；B中可將H2SO4分別 加入四種溶液中，產生無色無味氣體的為NaHCO3，產生白色沉淀的為 Na2SiO3，產生刺激性氣味氣體的為(NH4)2SO3，余下的為NaNO3，故能 鑒別；C中用AgNO3溶液無法鑒別CaCl2溶液和K2CO3溶液；D中可將KOH 溶液分別

20、逐滴加入四種溶液中，產生藍色沉淀的為CuSO4，先產生白 色沉淀后又溶解的為AlCl3，加熱有刺激性氣味氣體產生的為(NH4)3PO4， 沒有明顯現象的是NaBr溶液，故選C。,2.(2015長春模擬)在某鈉鹽溶液中，除Cl-之外可能還含有等物質 的量的下列陰離子中的一種或多種： 、 、Si 、I-、N 、 。在此溶液中加入過量鹽酸，產生氣泡，溶液顏色變深，但仍澄 清，并且原溶液中的陰離子種類減少了3種。試回答下列問題。,(1)原溶液中是否有Si ？_。硅酸鈉溶液俗稱_，硅酸鈉溶液與足量氯化銨溶液反應的離子方程式為_。 (2)生成的氣體中一定有_。它具有的性質是_(填字母序號)。 A.無色無味

21、 B.無色有刺激性氣味 C.屬于大氣污染物 D.難溶于水 E.能被NaOH溶液吸收,(3)溶液中減少的離子是_，原因是 _(用離子方程式表示)。,【解析】(1)加入鹽酸后，溶液仍澄清，說明原溶液中無Si ；硅酸 鈉水解顯堿性，銨鹽水解顯酸性，二者混合，水解反應相互促進，生 成氨氣和硅酸。 (2)加入鹽酸，溶液顏色變深，說明溶液中的I-被氧化為碘單質，形 成了碘水，故溶液中一定有強氧化性的離子，結合題中所給離子知溶 液中含有 ，在氧化還原反應過程中 被還原為NO，故生成的 氣體中一定含有NO，該氣體無色無味，難溶于水，是大氣污染物之一。,(3)由(2)知，I-、 一定存在，但等物質的量的I-與

22、反應后， 有剩余，結合溶液中減少了3種離子，知 存在， 不存在， 即減少的離子為 、 、I-。,答案：(1)沒有水玻璃Si +2 = H2SiO3+2NH3 (2)NOA、C、D(3) 、I-、,考點二 物質的分離和提純 1.常用的物理方法。 常用物理方法除蒸發(fā)結晶、冷卻結晶、過濾、蒸餾(或分餾)、萃取和分液外，還有如下方法：,2.常見的化學方法：,【典題】(2013新課標全國卷)正丁醛是一種化工原料。某實驗小組利用如下裝置合成正丁醛。,發(fā)生的反應如下： CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CHO 反應物和產物的相關數據列表如下：,實驗步驟如下： 將6.0 g Na2Cr2O7放入

23、100 mL燒杯中，加30 mL水溶解，再緩慢加入5 mL濃硫酸，將所得溶液小心轉移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和幾粒沸石，加熱。當有蒸氣出現時，開始滴加B中溶液。滴加過程中保持反應溫度為9095，在E中收集90以下的餾分。 將餾出物倒入分液漏斗中，分去水層，有機層干燥后蒸餾，收集7577餾分，產量2.0 g。,回答下列問題： (1)實驗中，能否將Na2Cr2O7溶液加到濃硫酸中，說明理由_。 (2)加入沸石的作用是_。若加熱后發(fā)現未加沸石，應采取的正確方法是_。 (3)上述裝置圖中，B儀器的名稱是_，D儀器的名稱是_。,(4)分液漏斗使用前必須進行的操作是_(填正確答案標號)。 a.潤

24、濕b.干燥c.檢漏d.標定 (5)將正丁醛粗產品置于分液漏斗中分水時，水在_層(填“上”或“下”)。 (6)反應溫度應保持在9095，其原因是_。 (7)本實驗中，正丁醛的產率為_%。,【解析】(1)將重鉻酸鈉溶液和濃硫酸混合時，相當于對濃硫酸進行稀釋。若將重鉻酸鈉溶液加到濃硫酸中，水的密度比濃硫酸小，會引起液滴飛濺，造成危險。 (2)實驗裝置中沸石的作用是防止溶液暴沸。若加熱后發(fā)現未加沸石，應該停止加熱，等溶液冷卻后再加入沸石。 (3)裝置中B儀器叫分液漏斗，D儀器叫直形冷凝管。,(4)分液漏斗使用前必須進行的操作是檢查是否漏液。 (5)由題意知正丁醛微溶于水，密度比水小，所以分液時水在下層

25、， 正丁醛在上層。 (6)反應時溫度保持在9095，既可以保證正丁醛變成蒸氣及時 分離出去，同時還可以避免正丁醛被繼續(xù)氧化。 (7)若4.0 g的正丁醇完全反應產生的正丁醛應為4.07472 3.89 g，則正丁醛的產率應為2.03.89100%51%。,答案：(1)不能，易迸濺(2)防止暴沸冷卻后補加 (3)分液漏斗直形冷凝管(4)c(5)下(6)既可保證正丁醛及時蒸出，又可盡量避免其被進一步氧化 (7)51,【針對訓練】 1.(2015邯鄲模擬)從海帶中提取碘的實驗過程中，涉及下列操作，其中正確的是(),【解析】選C。將海帶灼燒成灰應該在坩堝中進行，A錯誤；過濾時需用玻璃棒進行引流，B錯誤

26、；在萃取中用到的儀器是分液漏斗，分液時下層液體從下口放出，C正確；蒸餾時溫度計水銀球的位置應該在蒸餾燒瓶的支管口處，D錯誤。,2.(2014海南高考)下列除雜操作可行的是() A.通過濃硫酸除去HCl中的H2O B.通過灼熱的CuO除去H2中的CO C.通過灼熱的鎂粉除去N2中的O2 D.通過水除去CO中的CO2,【解析】選A。除去氯化氫中的水可以使用酸性干燥劑，如濃硫酸、五氧化二磷等，A操作可行；氫氣與一氧化碳均與氧化銅發(fā)生氧化還原反應而消耗掉，B操作不可行；鎂既能與氧氣反應生成氧化鎂又能與氮氣反應生成氮化鎂，C操作不可行；二氧化碳在水中溶解度不大，不能除去一氧化碳中的二氧化碳，可以通過堿石

27、灰，D操作不可行。,【加固訓練】1.(2015太原模擬)除去下列物質中所含的雜質選用的試劑正確的是(),【解析】選C。A項二者均與NaOH溶液反應；B項二者都能與Na2CO3溶液反應，應將混合氣體通過飽和NaHCO3溶液洗氣，C項鐵粉能將Fe3+還原為Fe2+；D項二者都能與Ca(OH)2溶液反應。,2.下列除去雜質的方法正確的是() A.除去鋁粉中的少量鐵粉：加入足量的氫氧化鈉溶液后，過濾，干燥 B.用過量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.除去Al(OH)3中的少量Mg(OH)2：加入足量NaOH溶液，充分反應后，過濾，再向濾液中通入過量的CO2后過濾 D.除去KCl溶液中的少量MgCl2：加入適量NaOH溶液，過濾,【解析】選C。A項中鐵沒除去，反而溶解消耗了Al，故錯誤；因Al(OH)3不溶于氨水，在Fe3+、Al3+混合液中加過量氨水時將生成Fe(OH)3和Al(OH)3兩種沉淀，故B項錯誤；Al(OH)3可溶于強堿，Mg(OH)2不溶，故在Al(OH)3、Mg(OH)2混合物中加足量NaOH溶液，Al(OH)3轉化為NaAlO2，過濾，可除去Mg(OH)2，再向濾液中通入足量CO2時發(fā)生反應NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3，過濾可得A