（新課改省份專版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 10.3 實(shí)驗(yàn)方法（1）物質(zhì)的分離與提純學(xué)案（含解析）

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1、（新課改省份專版）2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 10.3 實(shí)驗(yàn)方法（1）物質(zhì)的分離與提純學(xué)案（含解析） 1．混合物的分離是根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異，通過(guò)一定的物理變化或化學(xué)變化將混合物分成各組分的純凈物。 2．混合物的提純是根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異，通過(guò)一定的物理變化或化學(xué)變化將混合物中的雜質(zhì)除去。 分離和提純的要求不同，設(shè)計(jì)操作步驟時(shí)一定要加以區(qū)別。 3．提純的“四個(gè)原則”及“四個(gè)必須” (1)“四個(gè)原則” 一是不增加新的雜質(zhì)；二是不減少被提純物質(zhì)；三是被提純物質(zhì)與雜質(zhì)易分離；四是被提純物質(zhì)易復(fù)原。 (2)“四個(gè)必須” 一是除雜試劑必須

2、過(guò)量；二是過(guò)量試劑必須除盡；三是除雜途徑必須最佳；四是除去多種雜質(zhì)時(shí)必須考慮加入試劑的先后順序。 1．常用裝置 (1)過(guò)濾 適用范圍 把不溶性固體與液體進(jìn)行分離 注意事項(xiàng) 一貼 濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁 二低 濾紙上緣低于漏斗口 液面低于濾紙上緣 三靠 燒杯緊靠玻璃棒 玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)? 漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁 (2)蒸發(fā) 適用范圍 分離易溶性固體的溶質(zhì)和溶劑 注意事項(xiàng) 玻璃棒的作用：攪拌，防止液體局部過(guò)熱而飛濺 停止加熱的標(biāo)準(zhǔn)：當(dāng)有大量晶體析出時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干 (3)萃取和分液 適用范圍 萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶

3、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) 分液：分離兩種互不相溶且易分層的液體 注意事項(xiàng) ①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大 ②萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶 ③萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng) ④常用的萃取劑是苯或CCl4，一般不用酒精作萃取劑 (4)蒸餾 適用 范圍 分離沸點(diǎn)相差較大且互溶的液體混合物 注意事項(xiàng) 溫度計(jì)的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處 蒸餾燒瓶中要加沸石或碎瓷片，目的是防止暴沸 冷凝管水流方向?yàn)榭谶M(jìn)，口出 (5)升華 適用 范圍 某種組分易升華的混合物，利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下分離的方法 注意 事項(xiàng)

4、 如NaCl固體中的I2可用該方法，但NH4Cl固體中的I2不能用升華的方法分離 2．創(chuàng)新裝置 (1)過(guò)濾裝置的創(chuàng)新——抽濾 由于水流的作用，使裝置a、b中氣體的壓強(qiáng)減小，故使過(guò)濾速率加快 (2)蒸餾裝置的創(chuàng)新 由于冷凝管豎立，使液體混合物能冷凝回流，若以此容器作反應(yīng)容器，可使反應(yīng)物能循環(huán)利用，提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率 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) [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯(cuò)誤的打“×”)。 (1)過(guò)濾時(shí)，為加快過(guò)濾速度，可用玻璃棒攪拌漏

5、斗中液體(×) (2)蒸發(fā)操作時(shí)，應(yīng)使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加熱(×) (3)根據(jù)食用油和汽油的密度不同，可選用分液的方法分離(×) (4)用乙醇萃取出溴水中的溴，再用蒸餾的方法分離溴與乙醇(×) (5)蒸餾時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入液體中(×) (6)蒸餾中，冷卻水應(yīng)從冷凝管的下口通入，上口流出(√) (7)利用加熱的方法分離NH4Cl和I2的固體混合物(×) (8)提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉，應(yīng)采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、干燥的方法(×) 2．(2018·浙江11月選考)下列圖示與操作名稱不對(duì)應(yīng)的是(　　) 解析：選A　A選項(xiàng)表示加熱液體，升華為

6、加熱固體，圖示與操作名稱不對(duì)應(yīng)。 3．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④ B．用CCl4提取碘水中的碘，選③ C．用FeCl2溶液吸收Cl2，選⑤ D．粗鹽提純，選①和② 解析：選A　CH3COOCH2CH3難溶于Na2CO3溶液，二者會(huì)分層，可以用分液法分離，選擇③，A錯(cuò)誤；用CCl4萃取碘水中的碘，選擇③，B正確；⑤可以用作洗氣瓶，也可用作FeCl2溶液吸收Cl2的裝置，C正確；粗鹽提純需要過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶，選擇①和②，D正確。 4．物質(zhì)的分離提純操作包括：過(guò)濾、蒸餾、分液、結(jié)晶(重結(jié)晶)、鹽析等，選擇合適的操作名稱

7、填空： (1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的 CaCO3________。 (2)從碘水中提取碘________。 (3)用自來(lái)水制取蒸餾水________。 (4)分離植物油和水________。 (5)從雞蛋清溶液中提取蛋白質(zhì)________。 (6)除去KNO3晶體中混有的少量NaCl________。 答案：(1)過(guò)濾　(2)萃取、分液　(3)蒸餾　(4)分液 (5)鹽析、過(guò)濾　(6)重結(jié)晶 知識(shí)點(diǎn)二　物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法 1．常見(jiàn)氣體的除雜方法 氣體(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)) 除雜試劑 化學(xué)方程式或原理 C2H2(H2S) CuSO4溶液 H2S＋CuS

8、O4===CuS↓＋H2SO4 H2(NH3) 濃硫酸 NH3＋H2SO4===NH4HSO4 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 CO2(HCl) 飽和NaHCO3 溶液 HCl＋NaHCO3===NaCl＋H2O＋CO2 SO2(HCl) 飽和NaHSO3 溶液 HCl＋NaHSO3===NaCl＋H2O＋SO2 CO2(SO2) 飽和NaHCO3 溶液 SO2＋2NaHCO3===Na2SO3＋H2O＋2CO2 CO2(CO) 灼熱CuO CO＋CuOCu＋CO2 CO(CO2) N

9、aOH濃溶液 CO2＋2NaOH===Na2CO3＋H2O N2(O2) 灼熱銅網(wǎng) 2Cu＋O22CuO CH4(CH2===CH2、 CHCH) 溴水 CH2===CH2＋Br2―→CH2BrCH2Br HCCH＋2Br2―→ CHBr2—CHBr2 2．常見(jiàn)固體或溶液的除雜方法 物質(zhì)(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 Na2CO3固體 (NaHCO3) 加熱 2NaHCO3Na2CO3＋H2O＋CO2↑ — NaCl溶液 (Na2SO4) 加適量 BaCl2溶液 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2N

10、aCl 過(guò)濾 NaCl固體 (NH4Cl) 加熱 NH4ClNH3↑＋HCl↑ — FeCl2溶液 (FeCl3) 加過(guò)量鐵粉 2FeCl3＋Fe===3FeCl2 過(guò)濾 FeCl3溶液 (FeCl2) 通Cl2 2FeCl2＋Cl2===2FeCl3 — NaHCO3溶液 (Na2CO3) 通CO2 Na2CO3＋CO2＋H2O===2NaHCO3 — Cu(NO3)2溶 液(AgNO3) 加過(guò)量銅粉 2AgNO3＋Cu===Cu(NO3)2＋2Ag 過(guò)濾 I2(SiO2) 加熱 I2升華、冷卻、凝華，得I2 — Fe2O3 (

11、Al2O3) 加過(guò)量 NaOH溶液 Al2O3＋2NaOH===2NaAlO2＋H2O 過(guò)濾 NH4Cl溶液 (FeCl3) 加適量氨水 FeCl3＋3NH3·H2O=== Fe(OH)3↓＋3NH4Cl 過(guò)濾 KNO3固體 (NaCl) 水 根據(jù)二者的溶解度隨溫度的變化不同 降溫 結(jié)晶 NaCl溶液 (MgCl2) 加適量 NaOH溶液 MgCl2＋2NaOH=== Mg(OH)2↓＋2NaCl 過(guò)濾 C(CuO) 加過(guò)量 稀鹽酸 CuO＋2HCl===CuCl2＋H2O 過(guò)濾 CuO(Fe) 磁鐵 Fe能被磁鐵吸引 — Cu

12、S(FeS) 加過(guò)量 稀鹽酸 FeS＋2HCl===FeCl2＋H2S↑ 過(guò)濾 鎂粉 (鋁粉) 加過(guò)量 NaOH溶液 2Al＋2NaOH＋2H2O=== 2NaAlO2＋3H2↑ 過(guò)濾 3．物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法 方法 原理 雜質(zhì)成分 沉淀法 將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀 Cl－、SO、CO及能形成弱堿的陽(yáng)離子 氣化法 將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體 CO、HCO、SO、HSO、S2－、NH 雜轉(zhuǎn) 純法 將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì) 雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用對(duì)應(yīng)的酸或堿) 氧化 還原法 用氧化劑

13、(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì) 如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用灼熱的銅網(wǎng)除去N2中的O2 熱分 解法 加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去 如除去NaCl中的NH4Cl等 酸堿 溶解法 利用物質(zhì)與酸或堿溶液反應(yīng)的差異進(jìn)行分離 如用過(guò)量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3 電解法 利用電解原理除去雜質(zhì) 含雜質(zhì)的金屬(M)作陽(yáng)極、純金屬(M)作陰極，含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液 調(diào)pH法 加入試劑調(diào)節(jié)溶液pH使溶液中某種成分生成沉淀而分離 如向含有Cu2＋和Fe3＋的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等，調(diào)節(jié)pH使Fe3＋轉(zhuǎn)化

14、為Fe(OH)3而除去 [對(duì)點(diǎn)訓(xùn)練] 1．(2019·深圳三校第一次聯(lián)考)除去下列物質(zhì)中所含的雜質(zhì)，選用的試劑正確的是(　　) 選項(xiàng) 物質(zhì)(雜質(zhì)) 試劑 A Al2O3(SiO2) NaOH溶液 B CO2(SO2) Na2CO3溶液 C FeCl2溶液(FeCl3) Fe粉 D NaHCO3溶液(Na2CO3) Ca(OH)2溶液 解析：選C　因Al2O3和SiO2均與NaOH溶液反應(yīng)，不能選擇NaOH溶液來(lái)除雜，可選鹽酸溶解后過(guò)濾，最后濾液通過(guò)蒸發(fā)、灼燒得Al2O3，故A錯(cuò)誤；CO2和SO2均與Na2CO3溶液反應(yīng)，達(dá)不到除雜的目的，可選飽和NaHC

15、O3溶液利用洗氣法除雜，故B錯(cuò)誤；Fe不與FeCl2溶液反應(yīng)，與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2，除去雜質(zhì)FeCl3且不引入新的雜質(zhì)，故C正確；NaHCO3和Na2CO3均與Ca(OH)2溶液反應(yīng)，達(dá)不到除雜的目的，可通入足量的二氧化碳來(lái)除雜，故D錯(cuò)誤。 2．(2018·浙江4月選考)下列操作或試劑的選擇不合理的是(　　) A．可用蒸發(fā)結(jié)晶的方法從碘水中提取碘單質(zhì) B．可用灼燒法除去氧化銅中混有的銅粉 C．可用硫酸鑒別碳酸鈉、硅酸鈉和硫酸鈉 D．可用含氫氧化鈉的氫氧化銅懸濁液鑒別乙醇、乙醛和乙酸 解析：選A　從碘水中提取碘單質(zhì)應(yīng)用萃取的方法。 3．某硝酸鈉固體中混有少量硫酸銨和碳

16、酸氫鈉雜質(zhì)，現(xiàn)設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案，既除去雜質(zhì)，又配成硝酸鈉溶液。實(shí)驗(yàn)方案：先將固體溶于蒸餾水配成溶液，選擇合適的試劑和操作完成表格中各步實(shí)驗(yàn)。 選擇試劑 ① Na2CO3溶液 ④ 實(shí)驗(yàn)操作 ② ③ 加熱 下列試劑或操作不合理的是(　　) A．試劑①為Ba(OH)2溶液　　B．操作②為結(jié)晶 C．操作③為過(guò)濾 D．試劑④為稀HNO3 解析：選B　選擇Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO，NH3·H2O通過(guò)加熱除去，操作②為加熱。過(guò)量的Ba2＋用Na2CO3溶液除去，過(guò)量的OH－和CO用硝酸除去，則操作③為過(guò)濾，試劑④為HNO3。 4．下列有關(guān)說(shuō)法正確的是(　　) A．

17、分離Fe2O3、Al2O3的操作依次為溶解、過(guò)濾、灼燒 B．蒸餾、過(guò)濾、分液、洗氣四種分離物質(zhì)的方法，均不可能發(fā)生化學(xué)變化 C．通入過(guò)量CO2可除去NaHCO3溶液中的雜質(zhì)Na2CO3 D．向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分?jǐn)嚢韬筮^(guò)濾可除去雜質(zhì)FeCl3 解析：選C　若用過(guò)量NaOH溶解Fe2O3、Al2O3的混合物，過(guò)濾后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液，NaAlO2溶液通過(guò)灼燒無(wú)法得到Al2O3，同理分析可知用過(guò)量的酸溶解上述混合物也無(wú)法經(jīng)題述三步操作得到兩種氧化物，A錯(cuò)誤；洗氣可能發(fā)生化學(xué)變化，B錯(cuò)誤；在溶液中Na2CO3與CO2反應(yīng)可得到NaHCO3，C正確；雖然CaCO3粉末可促使Fe3＋水解徹底形成Fe(OH)3沉淀，但又會(huì)引入新雜質(zhì)Ca2＋，D錯(cuò)誤。