全國通用版2019版高考化學(xué)大一輪復(fù)習(xí)第40講物質(zhì)的分離提純與檢驗(yàn)考點(diǎn)1物質(zhì)的分離和提純優(yōu)鹽件

化 學(xué) 實(shí) 驗(yàn)第 十 章第 40講 物 質(zhì) 的 分 離 、 提 純 與 檢 驗(yàn) 考 綱 要 求 考 情 分 析 命 題 趨 勢1.掌 握 常 見 物 質(zhì)分 離 和 提 純 方法 。2.掌 握 常 見 物 質(zhì)檢 驗(yàn) 的 方 法 。 2017， 全 國 卷 ， 8T2017， 天 津 卷 ， 4T2016， 全 國 卷 丙 ， 26T2016， 上 海 卷 ， 16T2016， 北 京 卷 ， 7T2016， 浙 江 卷 ， 29T 高 考 對(duì) 本 部 分 內(nèi) 容 的 考 查 ， 題 型 延 續(xù) 選 擇題 和 非 選 擇 題 的 形 式 ， 預(yù) 計(jì) 2019年 高 考 對(duì)本 部 分 內(nèi) 容 的 考 查 仍 將 以 自 然 界 中 的 礦 石材 料 或 工 業(yè) 生 產(chǎn) 的 廢 渣 、 廢 液 為 命 題 背景 ， 設(shè) 計(jì) 物 質(zhì) 的 分 離 或 提 純 路 線 ， 突 出 表現(xiàn) 化 學(xué) 科 學(xué) 在 物 質(zhì) 制 備 中 的 應(yīng) 用 。分 值 ： 4 6分 欄 目 導(dǎo) 航 板 塊 一板 塊 二板 塊 三板 塊 四 1 物 質(zhì) 分 離 、 提 純 的 區(qū) 別(1)物 質(zhì) 的 分 離將 混 合 物 中 的 各 組 分 _開 來 ， 獲 得 幾 種 _的 過 程 。(2)物 質(zhì) 的 提 純將 混 合 物 中 的 雜 質(zhì) _而 得 到 _的 過 程 ， 又 叫 混 合 物 的 凈 化 或_?？键c(diǎn)一物質(zhì)的分離和提純 分 離 純 凈 物 除 去 純 凈 物 除 雜 2 物 質(zhì) 分 離 、 提 純 的 常 用 物 理 方 法 固 體和 溶 液 濾 紙 漏 斗 邊 緣 玻 璃 棒 三 層 濾 紙 一 側(cè) 燒 杯 內(nèi) 壁 重 新 過 濾 攪 拌 ， 防 止 液 體 局 部 溫 度 過 高 造 成 飛 濺 有 大 量 晶 體 析 出 溶 解 度 互 不 相 溶 大 不 互 溶 不 反 應(yīng) 下 口 上 口 沸 點(diǎn) 支 管 口 沸 石 下 進(jìn) 上 出 膠 體 3 物 質(zhì) 分 離 、 提 純 常 用 的 化 學(xué) 方 法 方 法 原 理 雜 質(zhì) 成 分氧 化 還 原 法 用 氧 化 劑 (還 原 劑 )除 去 具 有還 原 性 (氧 化 性 )的 雜 質(zhì) 如 用 酸 性 K MnO4溶 液 除 去 CO2中 的 SO2， 用熱 的 銅 粉 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 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 作 陽 極 、 純 金 屬 (M)作 陰 極 ，含 M離 子 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 Cu 2 和 Fe3 的 溶 液 中 加 入 CuO或Cu(OH)2等 調(diào) 節(jié) pH使 Fe3 轉(zhuǎn) 化 為 Fe(OH)3而除 去 1 判 斷 正 誤 ， 正 確 的 劃 “ ”， 錯(cuò) 誤 的 劃 “ ”。(1)SO2中 混 有 少 量 SO3， 可 以 將 混 合 氣 體 通 過 濃 硫 酸 除 去 。 ( )(2)MnO2中 混 有 少 量 有 機(jī) 物 ， 可 以 用 加 熱 的 方 法 除 去 。 ( )(3)乙 烯 中 混 有 的 SO2可 以 通 過 溴 水 除 去 。 ( )(4)金 屬 銅 中 含 有 的 少 量 銀 和 鋅 可 以 通 過 電 解 精 煉 法 除 去 。 ( )(5)FeCl3溶 液 中 混 有 FeCl2， 可 加 入 雙 氧 水 除 去 。 ( ) 2 下 列 除 去 雜 質(zhì) 的 方 法 正 確 的 是 ( )A 除 去 CO2中 混 有 的 CO： 用 澄 清 石 灰 水 洗 氣B 除 去 BaCO3固 體 中 混 有 的 BaSO4： 加 過 量 鹽 酸 后 ， 過 濾 、 洗 滌C 除 去 FeCl2溶 液 中 混 有 的 FeCl3： 加 入 過 量 鐵 粉 ， 過 濾D 除 去 Cu粉 中 混 有 的 CuO： 加 適 量 稀 硝 酸 后 ， 過 濾 、 洗 滌C 常 見 氣 體 物 質(zhì) 的 除 雜 方 法原 物 質(zhì) 所 含 雜 質(zhì) 除 雜 試 劑 主 要 操 作 方 法N2 O2 灼 熱 的 銅 網(wǎng) 用 固 體 吸 收 氣 體CO CO2 NaOH溶 液 洗 氣CO2 CO 灼 熱 氧 化 銅 轉(zhuǎn) 化 法CO2 HCl 飽 和 NaHCO3溶 液 洗 氣SO2 HCl 飽 和 NaHSO3溶 液 洗 氣Cl2 HCl 飽 和 NaCl溶 液 洗 氣CO 2 SO2 飽 和 NaHCO3溶 液 洗 氣 1 “ 固 固 ” 混 合 物 的 分 離 (提 純 )一 根 據(jù) 物 質(zhì) 的 狀 態(tài) 對(duì) 混 合 物 進(jìn) 行 分 離 提 純 的 方 法 例 1 (2018鄭 州 一 中 聯(lián) 考 )為 提 純 下 列 物 質(zhì) (括 號(hào) 內(nèi) 的 物 質(zhì) 是 雜 質(zhì) )， 所 選 用 的 除雜 試 劑 和 分 離 方 法 都 正 確 的 是 ( )C序 號(hào) 被 提 純 的 物 質(zhì) 除 雜 試 劑 分 離 方 法 氯 化 鈉 溶 液 (碘 化 鈉 ) 氯 水 、 四 氯 化 碳 萃 取 、 分 液 氯 化 銨 溶 液 (氯 化 鐵 ) 氫 氧 化 鈉 溶 液 調(diào) 節(jié) pH 4， 過 濾 二 氧 化 碳 (一 氧 化 碳 ) 氧 化 銅 粉 末 加 熱 CO 2(HCl) 飽 和 碳 酸 鈉 溶 液 洗 氣A B C D 解 析 Cl2氧 化 I 生 成 I2， I2易 溶 于 四 氯 化 碳 ， 萃 取 、 分 液 可 得 碘 的 四 氯 化 碳 溶液 ， 正 確 ； 中 引 入 了 雜 質(zhì) Na ， 選 取 的 除 雜 試 劑 錯(cuò) 誤 ； CO在 加 熱 條 件 下 與CuO反 應(yīng) 生 成 CO2， 正 確 ； CO2與 碳 酸 鈉 也 能 反 應(yīng) ， 除 去 CO2中 的 HCl， 應(yīng) 該 選 用飽 和 碳 酸 氫 鈉 溶 液 ， 錯(cuò) 誤 ， 故 C項(xiàng) 正 確 。 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(fù) 原 (被 提 純 物 質(zhì) 轉(zhuǎn) 化 后 要 易 復(fù) 原 )。2 粗 鹽 提 純 的 “ 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(shí) 必 須 考 慮 加 入 試 劑 的 順序 。 二 物 質(zhì) 分 離 、 提 純 的 一 般 原 則 3 結(jié) 晶 條 件 的 選 擇 ： 溶 質(zhì) 從 溶 液 中 析 出 ， 結(jié) 晶 條 件 主 要 考 慮 溶 質(zhì) 的 溶 解 性 、穩(wěn) 定 性 等 ， 主 要 是 控 制 好 溫 度 ， 常 見 類 型 有 ：(1)蒸 發(fā) 結(jié) 晶例 如 ： 從 NaCl溶 液 中 獲 得 NaCl固 體 ， 可 采 用 蒸 發(fā) 結(jié) 晶 。(2)蒸 發(fā) 濃 縮 、 降 溫 結(jié) 晶 (或 冷 卻 結(jié) 晶 )例 如 ： 從 CuSO4溶 液 中 獲 得 CuSO45H2O， 可 采 取 蒸 發(fā) 濃 縮 、 降 溫 結(jié) 晶 。 例 2 某 研 究 性 學(xué) 習(xí) 小 組 欲 從 硫 鐵 礦 燒 渣 (主 要 成 分 為 Fe2O3、 SiO2、 Al2O3)出發(fā) ， 先 制 備 綠 礬 ， 再 合 成 檸 檬 酸 亞 鐵 。 請(qǐng) 結(jié) 合 右 圖 的 綠 礬 溶 解 度 曲 線 ， 補(bǔ) 充 完 整 由硫 鐵 礦 燒 渣 制 備 FeSO47H2O晶 體 的 實(shí) 驗(yàn) 步 驟 (可 選 用 的 試 劑 ： 鐵 粉 、 稀 硫 酸 和NaOH溶 液 )： 向 一 定 量 燒 渣 中 加 入 足 量 的 稀 硫 酸 充 分 反 應(yīng) ， _ _， 得 到 FeSO4溶 液 ， _ _， 得 到 FeSO47H2O晶 體 。已 知 ： 金 屬 離 子 開 始 沉 淀 的 pH 沉 淀 完 全 的 pHFe3 1.1 3.2Al 3 3.0 5.0Fe2 5.8 8.8 過 濾 ， 向 濾 液 中 加 入 足 量 的 鐵 粉 ， 充 分 攪 拌 后 ， 滴 加 NaOH溶 液 調(diào) 節(jié) 溶 液 的 pH約 為 5， 過 濾 ， 向 濾 液 中 滴 加稀 硫 酸 酸 化 加 熱 濃 縮 得 到 60 飽 和 溶 液 ， 冷 卻 至 0 結(jié) 晶 ， 過 濾 ， 用 少 量 冰 水 洗 滌 ， 低 溫 干 燥 三 常 見 有 機(jī) 混 合 物 除 雜 示 例 解 析 硫 鐵 礦 燒 渣 中 加 入 稀 硫 酸 ， SiO2不 溶 ， 通 過 過 濾 除 去 ， 含 有 的 Fe2O3和Al2O3被 溶 解 成 Fe2(SO4)3和 Al2(SO4)3， 加 入 鐵 粉 ， 可 以 將 Fe3 還 原 為 Fe2 以 增 加FeSO4的 產(chǎn) 量 ， 然 后 調(diào) 節(jié) pH為 5， 除 去 Al3 。 從 溶 解 度 曲 線 知 ， 在 60 時(shí) FeSO4的溶 解 度 最 大 ， 故 將 溫 度 控 制 在 60 時(shí) ， 可 獲 得 FeSO4質(zhì) 量 分 數(shù) 最 大 的 飽 和 溶 液 ， 降低 溫 度 到 0 ， 可 析 出 FeSO47H2O晶 體 。 例 3 實(shí) 驗(yàn) 室 回 收 廢 水 中 苯 酚 的 過 程 如 下 圖 所 示 。 下 列 分 析 錯(cuò) 誤 的 是 ( )A 操 作 中 苯 作 萃 取 劑B 苯 酚 鈉 在 苯 中 的 溶 解 度 比 在 水 中 的 大C 通 過 操 作 苯 可 循 環(huán) 使 用D 三 步 操 作 均 需 要 分 液 漏 斗 B 解 析 根 據(jù) 流 程 知 ， 向 含 酚 廢 水 中 加 入 苯 ， 將 酚 萃 取 到 苯 中 ， 然 后 分 液 ； 再 加 入NaOH溶 液 ， 苯 酚 與 NaOH反 應(yīng) 得 到 苯 酚 鈉 。 苯 酚 鈉 進(jìn) 入 水 中 ， 通 過 分 液 得 到 苯 酚鈉 溶 液 和 苯 ； 再 向 苯 酚 鈉 溶 液 中 加 入 鹽 酸 得 到 苯 酚 乳 濁 液 ， 靜 置 分 層 ， 最 后 通 過 分液 即 可 得 到 苯 酚 。 由 上 述 分 析 知 ， B項(xiàng) 錯(cuò) 誤 。 回 答 下 列 問 題 ：(1)步 驟 的 具 體 操 作 為 逐 滴 加 入 稀 鹽 酸 ， 至 溶 液 中 尚 存 有 少 量 固 體 ， 此 時(shí) 溶 液呈 _性 (填 “ 酸 ” “ 堿 ” 或 “ 中 ” )。 將 溶 液 煮 沸 ， 趁 熱 過 濾 。 將 溶 液 煮沸 的 作 用 是 _。(2)步 驟 中 反 應(yīng) 的 化 學(xué) 方 程 式 為 _， 該 反 應(yīng) 需 要 在 冰 浴 下 進(jìn) 行 ， 原因 是 _。(3)將 過 濾 得 到 的 白 色 結(jié) 晶 依 次 使 用 蒸 餾 水 、 乙 醇 洗 滌 ， 使 用 乙 醇 洗 滌 的 目 的 是_。(4)制 備 過 氧 化 鈣 的 另 一 種 方 法 是 ： 將 石 灰 石 煅 燒 后 ， 直 接 加 入 雙 氧 水 反 應(yīng) ， 過濾 后 可 得 到 過 氧 化 鈣 產(chǎn) 品 。 該 工 藝 方 法 的 優(yōu) 點(diǎn) 是 _， 產(chǎn) 品 的 缺 點(diǎn) 是_。 答 題 送 檢 來 自 閱 卷 名 師 報(bào) 告錯(cuò) 誤 致 錯(cuò) 原 因 扣 分(1) 未 明 白 “ 溶 液 中 尚 存 有 少 量 固 體 ” 含 義 ， 少 量 固 體 是 什 么 ；煮 沸 后 過 濾 ， 煮 沸 的 目 的 是 除 雜 3(2) “冰 浴 ” 營 造 一 種 低 溫 環(huán) 境 ， 說 明 某 種 物 質(zhì) 的 穩(wěn) 定 性 受 溫 度 的影 響 較 為 明 顯 3(3) 洗 滌 的 目 的 是 除 雜 ， 什 么 物 質(zhì) 易 溶 于 酒 精 3 解 析 (1)加 入 鹽 酸 至 溶 液 中 尚 有 少 量 CaCO3， 說 明 鹽 酸 不 足 ， 但 產(chǎn) 生 的 CO2溶解 在 水 中 形 成 H2CO3， 此 時(shí) 溶 液 呈 酸 性 。 CO2在 溶 液 中 存 在 會(huì) 影 響 產(chǎn) 品 的 純 度 ， 加熱 能 使 其 從 溶 液 中 逸 出 。 (2)CaCl2與 H2O2發(fā) 生 復(fù) 分 解 反 應(yīng) 生 成 CaO2： CaCl2H2O2=CaO2 2HCl， HCl再 與 NH3H2O反 應(yīng) 生 成 NH4Cl和 H2O， 總 反 應(yīng) 為 CaCl2 H2O2 2NH3H2O=CaO2 2NH4Cl 2H2O。 H2O2受 熱 易 分 解 ， 所 以 反 應(yīng) 需在 冰 浴 下 進(jìn) 行 。 (3)晶 體 用 蒸 餾 水 洗 滌 后 吸 附 有 H2O， 晶 體 不 溶 于 CH3CH2OH， 而H2O溶 于 CH3CH2OH， 所 以 用 CH3CH2OH洗 滌 可 除 去 晶 體 表 面 的 水 分 。 (4)石 灰 石煅 燒 后 的 CaO直 接 與 H 2O2反 應(yīng) 得 到 CaO2， 其 優(yōu) 點(diǎn) 在 于 工 藝 簡 單 、 操 作 方 便 。 由 于所 得 CaO中 雜 質(zhì) 較 多 ， 得 到 的 CaO2純 度 較 低 。 答 案 (1)酸 除 去 溶 液 中 溶 解 的 CO2(2)CaCl2 2NH3H2O H2O2 6H2O=CaO28H2O 2NH4Cl或 CaCl22NH3H2O H2O2=CaO2 2NH4Cl 2H2O 溫 度 過 高 時(shí) 雙 氧 水 易 分 解(3)去 除 晶 體 表 面 水 分(4)工 藝 簡 單 、 操 作 方 便 純 度 較 低 1 下 列 除 雜 方 案 錯(cuò) 誤 的 是 ( )B選 項(xiàng) 被 提 純 的 物 質(zhì) 雜 質(zhì) 除 雜 試 劑 除 雜 方 法A CO(g) CO2(g) NaOH溶 液 、 濃 H2SO4 洗 氣B NH4Cl(aq) Fe3 (aq) NaOH溶 液 過 濾C Cl2(g) HCl(g) 飽 和 食 鹽 水 、 濃 H2SO4 洗 氣D Na2CO3(s) NaHCO3(s) 灼 燒