1、考点一考点二基础课时2 物质的分离、提纯与检验考点一考点二1.能对常见物质进行分离和提纯。2.了解常见离子的检验方法。最新考纲 考点一考点二考点一 物质的分离和提纯 1.分离、提纯的含义 知识梳理固考基 1.分离、提纯的含义 纯净物 纯净物考点一考点二2.混合物分离、提纯常用物理方法 考点一考点二(1)图装置名称:_ 适用范围:_ 过滤固液分离漏斗内壁漏斗口三层滤纸处考点一考点二(2)图装置名称:_适用范围:组分的溶解度受温度影响差距大的混合物分离注意事项玻璃棒的作用:搅拌,防止_停止加热的标准:有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干(3)图装置名称:_适用范围萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里
2、的溶解 度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种 溶剂组成的溶液里提取出来分液:分离两种_注意事项溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中_;萃取剂与原溶剂不反应、不相溶;萃取剂与溶质不反应 蒸发结晶液体局部过热而飞溅分液互不相溶的液体大考点一考点二(4)图装置名称:_适用范围:分离_相差较大的液体混合物注意事项温度计的水银球在蒸馏烧瓶的_处蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片冷凝管水流方向应为下口_,上口_(5)图装置名称:_适用范围: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。蒸馏沸点支管口进出升华考点一考点二提醒: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;
3、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。考点一考点二1.判断题(RJ必修1P103改编)(1)过滤时用玻璃棒引流()(2)过滤时为加快过滤,用玻璃棒搅拌悬浊液()(3)蒸发时可用玻璃棒搅拌()(4)将苯和水分离,利用萃取法()考点一考点二2.(溯源题)(2013新课标,13)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
4、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 D考点一考点二探源:本考题源于教材RJ必修1 P8“萃取分液”、P7“蒸馏”,对萃取分液原理及萃取剂的选择、蒸馏原理进行了考查。考点一考点二题组精练提考能 题组一 依据物质的物理性质选择分离提纯的方法 1.(2015无锡期末)下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是()考点一考点二A.利用图1装置可从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体 B.利用图2装置可分离石油,得到汽油、煤油和柴油等各种馏分 C.利用图3装置可分离CH3
5、CH2OH和CH3COOC2H5混合液 D.利用图4装置可进行酸碱中和滴定 解析 加热FeCl3溶液,促进盐类水解,直接蒸干得到的 是Fe(OH)3,A项错误;石油分馏时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,B项错误;乙醇和乙酸乙酯互溶,不能用分液法分离,C项错误。答案 D 考点一考点二2.下列混合体系需要分离,其对应的物理分离方法正确的是()乙酸乙酯与碳酸钠溶液 碳酸钙与氢氧化钠溶液 氯化钠与溴的混合溶液 A.分液、过滤、萃取、分液 B.过滤、过滤、萃取、分液 C.分液、分液、萃取、分液 D.分液、过滤、过滤 解析 乙酸乙酯与碳酸钠溶液分层,需要分液;碳酸钙不能溶解在碱液中,需要过滤;从
6、氯化钠溶液中分离溴应先萃取,再分液。答案 A 考点一考点二【练后归纳】依据物质的物理性质进行的分离提纯 1.“固固”混合物的分离(提纯)考点一考点二2.“固液”混合物的分离(提纯)3.“液液”混合物的分离(提纯)4.“气气”混合物的分离(提纯)洗气法:例如除去CO中的CO2,通过NaOH溶液 除去Cl2中的HCl,通过饱和食盐水 考点一考点二拓展:向碘水中加入四氯化碳振荡得到碘的四氯化碳溶液,该过程为_,将碘的四氯化碳溶液与水分开的操作过程为_,而从碘的四氯化碳溶液中得到碘单质,采用_。萃取分液蒸馏考点一考点二题组二 物质分离提纯的化学方法 3.(2015成都模拟)下列有关除杂的实验操作不合理
7、的是()A.除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2并过滤 B.除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤 C.除去石英中的少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤 D.除去氯化钠固体中的少量纯碱:加入足量氯化钙,过滤、蒸发、结晶 考点一考点二解析 A项,Mg(OH)2和酸反应促进Fe3水解形成Fe(OH)3沉淀,通过过滤即可除去Fe(OH)3。B项,Na2S和AgCl反应生成Ag2S沉淀和NaCl,过滤除去Ag2S和剩余的AgCl,即可除去NaCl溶液中的Na2S。C项,碳酸钙能够溶解于稀盐酸生成可溶的CaCl2,通过过滤可得到纯净的石英。D项,能除去杂质纯碱,但
8、又引入了新的杂质CaCl2。答案 D 考点一考点二4.(2015长沙模拟)下列除去杂质(试样中括号内的物质是杂质)时,选用的试剂正确的是()解析 A项中Na2CO3与NaHCO3均与澄清石灰水反应,均产生沉淀,故A项错误;B项二者都与NaOH反应生成沉淀,故B错误;C项中Fe不与NaOH反应,杂质Al与NaOH反应,符合除杂原则,故C项正确;D项二者均不与饱和NaHSO3溶液反应,故D项错。A B C D 试样 Na2CO3(NaHCO3)FeCl2(FeCl3)Fe(Al)CO2(SO2)除杂试剂 澄清石灰水 NaOH溶液 NaOH溶液 饱和NaHSO3溶液 C考点一考点二【练后反思】物质分
9、离提纯的化学方法 方法原理举例洗气法将气体混合物通过洗气装置而除去杂质气体让混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去 Cl2中的少量 HCl沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl、SO24、CO23 及能形成弱碱的金属阳离子气化法将杂质离子转化为气体CO23、HCO3、SO23、HSO3、NH4 等 考点一考点二热分 解法 用加热法除去固体混合物中易分解的物质 除去NaCl中的NH4Cl 酸碱溶解法 利用酸或碱将杂质溶解除去 用盐酸除去SiO2中的CaCO3 氧化还原法 利用氧化还原反应除去杂质 用酸性KMnO4溶液除去CO2中SO2 水解法 利用水解反应除去杂质 可用CuO、Cu(OH)2等除去CuC
10、l2溶液中的FeCl3 电解法 利用电解原理分离和提纯物质 电解精炼铜,将含杂质的粗铜作阳极、精铜作阴极,电解液为含铜离子的溶液 考点一考点二拓展:除去CO2中HCl,用_。除去 Cl2中HCl,用_。除去SO2中HCl,用_。除去乙酸乙酯中乙酸,用_。饱和碳酸氢钠溶液饱和氯化钠溶液饱和亚硫酸氢钠溶液饱和碳酸钠溶液 考点一考点二考点二 离子的检验和推断 1.常见离子的检验方法 知识梳理固考基 根据离子性质不同而在实验中所表现出的现象不同,可把检验离子的方法归纳为三种类型:生成沉淀;生成气体;显现特殊颜色。考点一考点二离子试剂现象注意沉淀法Cl、Br、IAgNO3 溶液和稀 HNO3AgCl(白
11、色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)SO24稀盐酸和BaCl2 溶液白色沉淀先用稀盐酸酸化Fe2NaOH 溶液_沉淀_沉淀_沉淀Fe3NaOH 溶液红褐色沉淀Al3NaOH 溶液白色沉淀 溶解不一定是Al3 白色灰绿色红褐色考点一考点二气体法NH4浓 NaOH 溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有刺激性气味的气体,且气体能使湿润的红色石蕊试纸_要加热CO23稀盐酸和石灰水石灰水变浑浊SO23、HSO3、HCO3有干扰SO23稀 H2SO4 和品红溶液产生有刺激性气味的气体,且气体能使品红溶液褪色 变蓝 考点一考点二显色法I氯水(少量),CCl4下层为紫色Fe2KSCN 溶液和氯水先是无变化,滴加
12、氯水后变血红色先加 KSCN 溶液,无变化,再加氯水Fe3KSCN 溶液_色苯酚溶液_色Na、KPt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈_色、_色K要透过蓝色钴玻璃片观察焰色 血红 紫黄紫考点一考点二2.破解离子推断的“四项原则”(1)肯定性原则:根据实验现象推出溶液中肯定存在或肯定不存在的离子;(记住几种常见的有色离子:Fe2、Fe3、Cu2、MnO4、CrO24、Cr2O27)(2)互斥性原则:在肯定某些离子的同时,结合离子共存规律,否定一些离子的存在;(要注意题目中的隐含条件,如:酸性、碱性、指示剂的变化、与铝反应产生 H2、水的电离情况等)(3)电中性原则:溶液呈电中性,一定既有阳离子,又有阴
13、离子,且溶液中正电荷总数与负电荷总数相等;(这一原则可帮助我们确定一些隐含的离子)(4)进出性原则:通常是在实验过程中使用,是指在实验过程中反应生成的离子或引入的离子对后续实验的干扰。考点一考点二提醒:解答与离子反应有关的定量推断类试题,需要掌握定量推断最后一种离子存在的方法:如果多种离子共存,且只有一种离子的物质的量未知,可以用电荷守恒来确定最后一种离子是否存在,即阳离子所带正电荷总数等于阴离子所带负电荷总数。考点一考点二1.(LK必修1P475改编)化学实验过程往往会产生污水,请用实验的方法检验污水中的下列重金属离子,并写出相应的离子方程式。考点一考点二Cu2检验:_ 离子方程式:_ Ba
14、2检验:_ 离子方程式:_ Ag检验:_ 离子方程式_ 取少许污水于试管中,加入NaOH溶液若有蓝色沉淀,说明有Cu2Cu22OH=Cu(OH)2取少量污水于试管中,加入过量NaCl溶液,取溶液加入稀H2SO4若有沉淀说明有Ba2取少量污水于试管中,加入稀盐酸若有沉淀生成说明有AgAgCl=AgClBa2SO24=BaSO4 考点一考点二2.(溯源题)(2014浙江理综,13 改编)雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下可溶性无机离子:Na、NH4、Mg2、Al3、SO24、NO3、Cl。某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验:考点一考点
15、二已知:3NO3 8Al5OH2H2O3NH38AlO2根据以上的实验操作与现象,判断(1)试样中肯定存在的离子有_(2)试样中可能存在的离子有_(3)雾霾中可能存在的物质有_(4)沉淀 2 中一定含有_,但也可能含有_。(5)沉淀 1 中含有_探源:本考题源于教材 RJ 必修 1 P33“思考与交流”及其拓展,对常见离子的检验与推断进行了考查。NH4、Mg2、SO24 和 NO3 Na、ClNaNO3、NH4Cl和MgSO4BaCO3Al(OH)3Mg(OH)2、Ba2SO4考点一考点二题组一 常见离子的检验与确定 1.关于某无色溶液中所含离子的鉴别,下列判断正确的是()题组精练提考能 A.
16、加入 AgNO3 溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸沉淀不溶解时,可确定有 Cl存在B.通入 Cl2 后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,可确定有 I存在C.加入 Ba(NO3)2 溶液,生成白色沉淀,加稀盐酸后沉淀不溶解时,可确定有 SO24 存在D.加入稀盐酸,生成的气体能使澄清石灰水变浑浊,可确定有CO23 存在 考点一考点二解析 Cl、SO24 均能与 Ag形成不溶于稀盐酸的白色沉淀,A 错;淀粉遇 I2 变蓝,通入 Cl2 后,溶液变为深黄色,加入淀粉溶液后溶液变蓝,则溶液中有 I存在,B 对;SO23 与 Ba(NO3)2 反应形成BaSO3 沉淀,加入稀盐酸后在 H、NO3 的
17、作用下可转化为 BaSO4沉淀,C 错;能使澄清石灰水变浑浊的气体是 CO2 或 SO2,原溶液中可能存在的离子是 CO23、HCO3、SO23 或 HSO3,D 错。答案 B 考点一考点二2.某溶液中可能含有 Na、NH4、Ba2、SO24、I、S2。分别取样:用 pH 计测试,溶液显弱酸性;加氯水和淀粉无明显现象。为确定该溶液的组成,还需检验的离子是()A.NaB.SO24C.Ba2D.NH4 解析 本题考查离子的检验,意在考查考生的分析判断能力。溶液显弱酸性,说明有 NH4;加氯水和淀粉无明显现象,说明溶液中无 I和 S2;根据溶液呈电中性知,溶液中一定有阴离子SO24,根据互斥性原则,
18、则无 Ba2,故还需检验的离子是 Na。答案 A 考点一考点二3.(2015辽宁锦州期末,11)某含 Na的溶液中可能含有 NH4、Fe3、Br、CO23、I、SO23。取样,滴加足量氯水,有气泡产生,溶液呈橙色;向橙色溶液中加 BaCl2 溶液和淀粉均无现象。为确定该溶液的组成,还需进行的实验有()A.取样,滴加硫氰化钾溶液B.取样,加氯水和 CCl4,振荡C.取样,加足量盐酸加热,湿润的品红试纸检验气体D.取样,加足量的熟石灰加热,湿润的红色石蕊试纸检验气体 考点一考点二解析 滴加足量氯水有气泡产生,说明有 CO23,根据互斥性原则,则无 Fe3;溶液呈橙色,说明有 Br;向橙色溶液中加
19、BaCl2 溶液和淀粉均无现象,说明没有 SO23(若有,则被氯水氧化为 SO24,加 BaCl2 溶液有白色沉淀)、I(若有,则被氯水氧化为 I2,加淀粉变蓝色);NH4 无法判断;NH4 的检验需要加碱加热,若有使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,说明有 NH4。答案 D 考点一考点二【思维建模】无色溶液中离子检验的一般思路 考点一考点二题组二 离子组成推断4.水溶液 X 中只可能溶有 K、Mg2、Al3、AlO2、SiO23、SO23、CO23、SO24 中的若干种离子。某同学对该溶液进行了如下实验:下列判断正确的是()A.气体甲一定是纯净物B.沉淀甲是硅酸和硅酸镁的混合物C.K、AlO
20、2 和 SiO23 一定存在于溶液 X 中D.CO23 和 SO24 一定不存在于溶液 X 中 考点一考点二解析 加入过量盐酸有气体生成,则 X 中至少含有 SO23、CO23 中的一种,有沉淀甲生成则溶液 X 中一定含有 SiO23,有 SiO23 则一定不含 Mg2、Al3;无色溶液甲加入过量氨水有白色沉淀乙生成,白色沉淀乙一定是 Al(OH)3,则溶液 X 中一定含有 AlO2,根据电荷守恒,溶液中一定含有阳离子,则只能为 K,SO24 不能确定是否含有,故 C 项正确。答案 C 考点一考点二5.(选做)(2015哈尔滨模拟)在 Na浓度为 0.5 molL1 的某澄清溶液中,还可能含有
21、下表中的若干种离子。阳离子K Ag Mg2 Ba2阴离子NO3 CO23 SiO23 SO24现取该溶液 100 mL 进行如下实验(气体体积均在标准状况下测定)。考点一考点二序号 实验内容 实验结果 向该溶液中加入足量稀盐酸 产生白色沉淀并放出标准状况下0.56 L气体 将的反应混合液过滤,对沉淀洗涤、灼烧至恒重,称量所得固体质量 固体质量为2.4 g 向的滤液中滴加BaCl2溶液 无明显现象 考点一考点二请回答下列问题:(1)实验能确定一定不存在的离子是_。(2)实验中生成沉淀的离子方程式为_。(3)通过实验、和必要计算,填写下表中阴离子的浓度(能计算出的,填写计算结果,一定不存在的离子填
22、“0”,不能确定是否存在的离子填“?”)。阴离子NO3CO23SiO23SO24c/molL1(4)判断 K是否存在,若存在求其最小浓度,若不存在说明理由:_。考点一考点二解析 由题知溶液为透明澄清溶液,因此溶液中的离子必能大量共存。由实验可知,加入稀盐酸产生气体,必有 CO23,其浓度为 0.56 L22.4 L/mol0.1 L0.25 molL1,CO23 与 Ag、Mg2、Ba2不能大量共存,则溶液中一定无 Ag、Mg2、Ba2;且能生成 白 色 沉 淀,因 此 有 SiO 23,发 生 的 反 应 为 SiO 23 2H=H2SiO3,且 SiO23 的浓度为 2.4 g60 gmo
23、l10.1 L0.4 molL1;由实验可知溶液中不含 SO24;根据电荷守恒原则知 2c(CO23)2c(SiO23)20.25 molL120.4 molL11.3 molL10.5 molL1,因此必有 K,至少为 0.8 molL1,不能确定有无 NO3。考点一考点二答案(1)Ag、Mg2、Ba2(2)SiO23 2H=H2SiO3(3)如表阴离子NO3CO23SiO23SO24c/molL1?0.250.40(4)存在,最小浓度为 0.8 molL1 考点一考点二【练后归纳】离子推断常见的两大思维方向 考虑全面:如加BaCl2溶液生成沉淀,且不溶于稀HNO3,则沉淀可能是AgCl或BaSO4。能使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2、SO2等。考虑干扰:如加入AgNO3溶液后出现黑色沉淀,不能认为溶液中无Cl,因为S2与Ag生成的黑色的Ag2S沉淀可掩盖白色的AgCl沉淀。