高考化學一輪復習 專題二十四 物質(zhì)的檢驗、分離和提純 考點二 物質(zhì)的分離和提純教學案

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來，獲得幾種純凈物的過程。(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)；易復原(被提純物質(zhì)轉化后要易復原)。(2)“四必須”：除雜試劑必須過量；過量試劑必須除盡(因為過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難溶固體與液體混合物(例：粗鹽提純時把粗鹽溶于水，經(jīng)過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)?，漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁(2)若一次過濾后濾液仍渾濁，應查找原因后再次過濾溶質(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高造成飛濺(2)當液體中出現(xiàn)較多固體時，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(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大于在原溶劑中的溶解度；萃取劑和溶質(zhì)不發(fā)生反應(2)分液時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)溫度計的水銀球應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為下進上出雜質(zhì)氣體可溶于某種溶液中而目標氣體不溶解(例：除去Cl2中的HCl氣體，可使混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶)(1)從洗氣瓶的長導管一端進氣(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水，以提高滲析效果利用某些物質(zhì)在加入某些無機鹽時，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轉化法不能通過一次反應達到分離的目的時，要先轉化為其他物質(zhì)分離，然后將轉化后的物質(zhì)恢復為原物質(zhì)分離Fe3和Al3時，可加入過量的NaOH溶液，使Fe3、Al3分別轉化成Fe(OH)3沉淀和NaAlO2溶液，過濾后，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，而雜質(zhì)可與酸堿發(fā)生反應用鹽酸除去SiO2中的石灰石；用NaOH溶液除去鐵粉中的鋁粉氧化還原法對混合物中混有的還原性雜質(zhì)，可加入適當?shù)难趸瘎⑵溲趸癁楸惶峒兾镔|(zhì)對混合物中混有的氧化性雜質(zhì)，可加入適當?shù)倪€原劑將其還原為被提純物質(zhì)將過量鐵粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振蕩、過濾，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，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法通過加入試劑來調(diào)節(jié)溶液的pH，使溶液中雜質(zhì)成分轉化為沉淀而分離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轉化為沉淀電解法利用電解原理來分離、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?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氣體可通過飽和食鹽水除去學霸巧學卡采用多種試劑時應考慮試劑加入的順序，過量的先加入的試劑要可以被后加入的試劑一并除去。1.下列實驗中，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；用CCl4提取碘水中的碘，用萃取分液裝置，選，B對；用FeCl2溶液吸收Cl2，應選，C對；粗鹽提純應選適當?shù)娜軇┤缓筮^濾，再將食鹽溶液蒸干即可，裝置為和，D對。2下列有機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，溴與苯酚反應生成的三溴苯酚可溶于苯，引入了新雜質(zhì)；B項，乙醇與水可以任意比互溶；C項，乙醛易溶于水?？挤ňC述高考中本考點除了考查傳統(tǒng)的化學實驗基礎題外，還常結合工藝流程來考查物質(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)的分離及定量測定等基本操作有機結合起來，所以只有復習時牢固掌握實驗基礎知識，才能有效結合題中的信息，準確答題。命題法物質(zhì)的分離和提純典例下列實驗中，所采取的分離方法與對應原理都正確的是()選項 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相差較大解析乙醇與水互溶，不能用作碘水的萃取劑，A項錯誤；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能用分液法分離，應該用蒸餾法分離，B項錯誤；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，故應采用降溫結晶的方法提純KNO3，C項錯誤；丁醇和乙醚互溶，但二者沸點相差較大，故可采用蒸餾法分離，D項正確。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)下列設計的實驗方案能達到實驗目的的是()A制備Al(OH)3懸濁液：向1 molL1 AlCl3溶液中加過量的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，并除去有機相的水C檢驗溶液中是否含有Fe2：取少量待檢驗溶液，向其中加入少量新制氯水，再滴加KSCN溶液，觀察實驗現(xiàn)象D探究催化劑對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，觀察并比較實驗現(xiàn)象答案BD解析NaOH過量，Al(OH)3會溶解生成NaAlO2，A項錯誤；飽和Na2CO3溶液可以與CH3COOH反應，且乙酸乙酯在飽和Na2CO3溶液中的溶解度較小，利于分層，B項正確；若待檢驗溶液中僅存在Fe3而不存在Fe2，也會出現(xiàn)題述實驗現(xiàn)象，C項錯誤；H2O2的濃度相同時，一支試管中加催化劑，一支不加，通過觀察生成氣泡的速率來探究催化劑對H2O2分解速率的影響，D項正確。2下列除雜方案錯誤的是()選項被提純的物質(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，意在考查考生解決實際問題的能力。CO2可與NaOH溶液反應，濃硫酸可吸收水分，A項正確；NaOH溶液也可以與NH4Cl反應，且可能會引入NaOH雜質(zhì)，B項錯誤；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項正確；NaHCO3灼燒分解成Na2CO3，D項正確。3下列裝置應用于實驗室制氯氣并回收氯化錳的實驗，能達到實驗目的的是()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，MnO2固體與濃HCl要在加熱條件下發(fā)生反應制取Cl2，缺少加熱裝置；B項，除去Cl2中混有的HCl氣體，應將混合氣體從長導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氣管流出；C項，制取Cl2實驗結束后，將剩余物過濾除去未反應的MnO2，得到MnCl2溶液，從而回收MnCl2；D項，MnCl2為強酸弱堿鹽，易發(fā)生水解反應，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)(括號內(nèi)為雜質(zhì))的檢驗、除雜試劑或方法正確的是()選項物質(zhì)及雜質(zhì)檢驗除雜試劑或方法AI2(Cl2)濕潤的淀粉KI試紙NaI溶液BNaHCO3溶液(Na2CO3)Ca(OH)2溶液過量CO2CCO2(HCl)AgNO3溶液(含稀硝酸)飽和Na2CO3溶液DNO(NO2)觀察顏色或濕潤的淀粉KI試紙水答案D解析淀粉KI試紙遇I2也會變藍，不能檢驗I2中是否混有Cl2，A不正確；NaHCO3溶液與Ca(OH)2溶液發(fā)生反應也有沉淀生成，不能檢驗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，C不正確。5下列有關物質(zhì)的分離的說法正確的是()A可用加熱法分離NH4Cl(s)和I2(s)B碘水中加CCl4振蕩靜置后，上層為紫色，下層幾乎為無色C工業(yè)上制無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不同而分離的方法答案C解析加熱時I2(s)升華，NH4Cl(s)受熱分解，故不能用加熱法分離二者，A選項錯誤；碘水中加四氯化碳，單質(zhì)碘進入四氯化碳層，因為四氯化碳的密度比水大，所以下層為紫色，上層幾乎無色，B選項錯誤；生石灰吸收水分并與水反應，然后蒸餾得到無水酒精，C選項正確；蒸餾和分餾是利用組分沸點不同而分離的方法，干餾是指固體或有機物在隔絕空氣條件下加熱分解的過程，D選項錯誤。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)：加入過量鐵粉，過濾DCO2中含有HCl雜質(zhì)：通入飽和NaHCO3溶液，洗氣錯解A或C錯因分析混合物的分離和除雜類問題常因思考不全面而導致錯選，并不是與雜質(zhì)反應就可用于除去該雜質(zhì)，如A選項中易忽略有機反應大多都不能反應徹底，且過量的H2仍不易除去而錯選A；再如C選項易忽略加入的試劑與雜質(zhì)反應的同時也會與目的物質(zhì)反應，而錯選C。解析通入氫氣過少無法除凈乙烯，通入氫氣過量會引入雜質(zhì)氫氣，A項錯誤；乙醇和乙酸鈉都溶于水，不能分層，不能用分液法進行分離，B項錯誤；加入過量鐵粉，發(fā)生反應：FeCu2=Fe2Cu,2Fe3Fe=3Fe2，C項錯誤；碳酸氫鈉與HCl反應放出CO2，而CO2不與飽和碳酸氫鈉溶液反應，D項正確。答案D狀元感悟除雜問題是考查學生對單質(zhì)、化合物物理性質(zhì)和化學性質(zhì)掌握程度和靈活運用能力的重要題型，該題型出題靈活，選擇題、填空題、實驗題中均可設計。是考查學生學以致用的最佳題型，也是高考出題的一個熱點。歸納總結1常見無機物的除雜方法(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑或方法化學方程式或原理分離方法常見固體的除雜方法Na2CO3(NaHCO3)加適量NaOH溶液或加熱NaHCO3NaOH=Na2CO3H2O2NaHCO3Na2CO3H2OCO2NaCl(Na2SO4)加適量BaCl2溶液Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl過濾NaCl(NH4Cl)加熱NH4ClNH3HClNaCl(MgCl2)加適量NaOH溶液MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl過濾碳粉(CuO)稀鹽酸CuO2HCl=CuCl2H2O過濾CuO(Fe)磁鐵吸引Fe(OH)3膠體(FeCl3)蒸餾水、半透膜Fe(OH)3膠體不能通過半透膜滲析CuS(FeS)稀鹽酸FeS2HCl=FeCl2H2S過濾鎂粉(鋁粉)加過量NaOH溶液2Al2NaOH2H2O=2NaAlO23H2過濾Fe2O3(Al2O3)加過量NaOH溶液Al2O32NaOH=2NaAlO2H2O過濾NH4Cl(FeCl3)加適量氨水FeCl33NH3H2O=Fe(OH)33NH4Cl過濾KNO3(NaCl)水根據(jù)二者的溶解度隨溫度的變化不同降溫結晶常見液體除雜NaHCO3溶液(Na2CO3)CO2Na2CO3CO2H2O=2NaHCO3轉化法FeCl3溶液(FeCl2)Cl22FeCl2Cl2=2FeCl3轉化法FeCl3溶液(CuCl2)Fe、Cl2FeCuCl2=CuFeCl22FeCl2Cl2=2FeCl3轉化法FeCl2溶液(FeCl3)Fe2FeCl3Fe=3FeCl2轉化法常見氣體除雜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.常見有機物的除雜方法3.綜合性除雜問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，再過濾(除去泥沙)，然后加入過量的BaCl2溶液，除去Na2SO4；再加入過量的NaOH溶液，除去MgCl2；然后加入過量的Na2CO3溶液，除去CaCl2和BaCl2；過濾；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濾操作之后。心得體會