《金新学案》高三化学一轮 第15章第二节 物质的检验、分离和提纯课件 大纲人教

第二节物质的检验、分离和提纯运用化学知识对常见的物质(包括气体物质、无机离子)进行分离、提纯和鉴别。一、离子的检验1．常见阳离子的检验白色不溶解白色絮状白红褐血红白色灰绿红褐血红红红无色红色蓝黑黑白白棕2.常见阴离子的检验【自我检测】某化学兴趣小组在课外活动中，对某溶液进行了多次检测，其中三次检测结果如下表所示，请回答：检测次数溶液中检测出的物质第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl第二次KCl、BaCl2、Na2SO4、K2SO3第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl(1)三次检测结果中第________次检测结果不正确。(2)在检测时，为了确定溶液中是否存在硫酸根离子、碳酸根离子和氯离子：第一步：向溶液中滴加过量的____________溶液(填化学式)，其目的是检验________并将其除去；第二步：加入__________________(填化学式)，其目的是______________________；第三步：过滤，再向滤液中加入________(填化学式)，其目的是____________________。答案：二、气体和有有机物检验1．常见气体的的检验待检物操作步骤现象O2用试管或集气瓶取待检气体，然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条木条复燃H2使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯有淡蓝色火焰，烧杯里有水珠生成NH3用湿润的红色石蕊试纸试验变蓝色把待检气体收集在集气瓶里，盖上玻璃片，用玻璃棒蘸取浓盐酸，开启玻璃片插入瓶中生成白烟待检物操作步骤现象SO2在洁净试管里加入5mL品红溶液，再通入待检气体品红溶液褪色加热后红色复现CO2通入澄清石灰水无色无味气体且使石灰水变浑浊，继续通入后变澄清Cl2通入KI－淀粉溶液中溶液变成蓝色2.有机物的检验验【自我检测】某有机物的结结构简式为(该有机物溶于于水)：构和性质，你你认为应先检检验________(填官能团名称称)，所选检验试试剂是________；其次检验________(填官能团名称称)，所选检验试试剂是________；最后检验________(填官能团名称称)，所选检验试试剂是______。答案：羧基石蕊试试液(或碳酸钠溶液液)醛基银氨溶溶液碳碳双双键溴水物质的分离和和提纯原则：：“不增(不引入新物质质)、不减(不减少被提纯纯物质)、易分离(被提纯物质与与杂质易分离离)、易复原(被提纯物质易易复原)”。需要注意的是是：(1)除杂试剂需过过量；(2)过量试剂需除除尽；(3)去除多种杂质质时要考虑加加入试剂的顺顺序；(4)选择最佳的除除杂途径。(2010·江西重点中学学联考)某硝酸钠固体体中混有少量量硫酸铵和碳碳酸氢钠杂质质，试设计一一实验方案，，既除去杂质质，又配成硝硝酸钠溶液。。供选用的试试剂有：①稀HCl、②稀HNO3、③稀H2SO4、④NaOH溶液、⑤Na2CO3溶液、⑥BaCl2溶液、⑦Ba(OH)2溶液、⑧Ba(NO3)2溶液，供选用用的实验操作作有：A．加热B．过滤C．分液D．蒸发E．蒸馏F．结晶实验方案：先先将固体溶于于蒸馏水配成成溶液，然后后填表完成各各步实验(只填试剂或操操作的序号，，要求试剂不不超过3种，空格按要要求填写，可可不填满)。解析：答案：[变式训练]1.(2010·上海)除去下列括号号内杂质的试试剂或方法错错误的是()A．HNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫硫酸，洗气气C．KNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，，结晶D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸馏解析：A项，引入杂杂质Cl－；B项，KMnO4与SO2发生氧化还还原反应，，除去SO2；C项，温度对对NaCl的溶解度的的影响不大大；D项，2CH3COOH＋CaO===Ca(CH3COO)2＋H2O，再蒸馏C2H5OH挥发。答案：A(1)鉴别的常用用方法(2)物质的鉴别别技巧①若被鉴别的的溶液酸碱碱性不同，，可选用适适当的指示示剂或pH试纸，如鉴鉴别(NH4)2SO4、K2CO3、Na2SO4三种溶液。。②若几种溶液液中含有不不同的阳离离子，可选选用强碱(NaOH、KOH等)与之反应，，如鉴别K2SO4、(NH4)2SO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、MgSO4、CuSO4溶液等。③若几种溶液液中含有不不同的阴离离子，可选选用强酸(盐酸、硫酸酸等)与之反应，，如鉴别NaCl、Na2S、Na2SO3、Na2CO3、Na2SiO3、Na2S2O3溶液液等等。。④若有有金金属属及及不不同同的的金金属属氧氧化化物物，，可可考考虑虑用用强强酸酸，，如如鉴鉴别别MnO2、FeO、CuO等黑黑色色粉粉末末，，可可选选用用浓浓盐盐酸酸。。⑤用一一种种试试剂剂鉴鉴别别多多种种物物质质时时，，常常用用到到的的是是“相反反原原理理⑥鉴别有机物时，若被鉴别物质中含有醛基、羧基，应先考虑用新制Cu(OH)2鉴别。物质质的的鉴鉴别别常常以以简简答答题题形形式式进进行行考考查查，，回回答答时时注意意：：(1)不许许原原瓶瓶操操作作：：鉴鉴别别的的目目的的是是为为了了以以后后的的使使用用，，若若原原瓶瓶操操作作，，会会造造成成试试剂剂污污染染，，所所以以要要有有“各取取少少许许”字样样。。(2)用词词要要准准确确科科学学：：结结论论的的得得出出来来自自实实验验现现象象，，在在加加入入试试剂剂之之前前，，该该物物质质是是未未知知的的，，叙叙述述时时不不可可出出现现“取某某某某试试剂剂加加入入某某某某物物质质………””的字字样样。。气气体体试试剂剂要要用用“通入”，切不可可把液体体或固体体试剂“通入××中”。(2010·天津)下列鉴别别方法可可行的是是()A．用氨水水鉴别Al3＋、Mg2＋和Ag＋C．用核磁磁共振氢氢谱鉴别别1－溴丙烷烷和2－溴丙烷烷D．用KMnO4酸性溶液液鉴别CH3CH===CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO解析：A项，氨水水与Al3＋、Mg2＋均生成白白色沉淀淀，氨水水过量沉沉淀不溶溶解，Ag＋与氨水反反应生成成白色沉沉淀，氨氨水过量量沉淀会会溶解；；B项，Ba(NO3)2与均均生成成白色沉沉淀；C项，1－溴丙烷烷的核磁磁共振氢氢谱有3个峰，2－溴丙烷烷有2个峰；D项，两种种有机物物均能使使KMnO4酸性溶溶液褪褪色。。答案：：C[变式训训练]2.(2009·上海单单科)物质的的鉴别别有多多种方方法。。下列列能达达到鉴鉴别目目的的的是()①用水鉴鉴别苯苯、乙乙醇、、溴苯苯②用相互互滴加加的方方法鉴鉴别Ca(OH)2和NaHCO3溶液③点燃鉴鉴别甲甲烷和和乙炔炔A．①②B．①③C．②③D．①②③③解析：：①中苯不不溶于于水且且密度度小于于水，，乙醇醇与水水互溶溶，溴溴苯不不溶于于水但但密度度比水水大，，故可可用水水鉴别别。②中相互互滴加加现象象相同同，无无法鉴鉴别。。③中点燃燃乙炔炔时有有浓烈烈的黑黑烟和和明亮亮的火火焰，，点燃燃甲烷烷无此此现象象，可可鉴别别。故故选B。答案：：B从高考考的内内容和和形式式看，，物质质的分分离和和提纯纯的主主要特特点有有三个个：一一是选选取适适当试试剂及及分离离方法法，除除去被被提纯纯物质质中指指定的的杂质质；二二是确确定除除去被被提纯纯物质质中指指定含含有的的杂质质所需需加入入试剂剂的先先后顺顺序；；三是是将分分离提提纯与与物质质制备备、混混合物物成分分的确确定等等内容容融为为一体体，形形成综综合实实验题题。物物质的的鉴别别考查查形式式主要要也有有三种种：一一是不不用任任何试试剂进进行鉴鉴别；；二是是只用用一种种试剂剂进行行鉴别别；三三是任任选试试剂鉴鉴别多多种物物质。。高考对对物质质分离离和提提纯的的方法法、溶溶液中中离子子或气气体物物质的的检验验等的的考查查既是是对元元素化化合物物知识识的进进一步步巩固固，同同时也也是性性质、、鉴别别实验验方案案设计计及制制备实实验方方案设设计的的基础础。这这些内内容仍仍将是是今后后高考考的重重点考考查内内容，，其中中不用用任何何试剂剂或只只用一一种试试剂区区别一一组物物质的的实验验则是是高考考考查查的热热点。。题型型以选选择题题为主主，但但也有有将这这些知知识融融入综综合实实验题题中的的趋势势。1．(2010·浙江)某钠盐盐溶液液中可可能含含有Cl－、I－等阴离离子。。某同同学取取5份此溶溶液样样品，，分别别进行行了如如下实实验：：①用pH计测得得溶液液的pH大于7②加入盐酸，，产生有色色刺激性气气体③加入硝酸酸酸化的AgNO3溶液产生白白色沉淀，，且放出有有色刺激性性气体④加足量BaCl2溶液，产生生白色沉淀淀，该沉淀淀溶于稀硝硝酸且放出出气体，将将气体通入入品红溶液液，溶液不不褪色⑤加足量BaCl2溶液，产生生白色沉淀淀，在滤液液中加入酸酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴滴加KSCN溶液，显红红色解析：③中加入硝酸酸酸化AgNO3溶液产生白白色沉淀，，可证明有有Cl－无I－；且放出有有色刺激性性气体，可可证明答案：B2．(2010·广东)对实验Ⅰ～Ⅳ的实验现象象预测正确确的是()A．实验Ⅰ：液体分分层，下下层呈无无色B．实验Ⅱ：烧杯中中先出现现白色沉沉淀，后后溶解C．实验Ⅲ：试管中中溶液颜颜色变为为红色D．实验Ⅳ：放置一一段时间间后，饱饱和CuSO4溶液中出出现蓝色色晶体解析：A项，CCl4的密度比比水大，，上层为为水层，，呈无色色，下层层为CCl4层，呈紫紫红色；；B项，Al(OH)3不能溶于于弱碱；；C项，Fe3＋和SCN－结合成Fe(SCN)3而显红色色；D项，CaO吸收了试试管中的的水，导导致CuSO4从溶液中中结晶，，生成CuSO4·5H2O。答案：CD3．(2010·安徽)锂离子电电池的广广泛应用用使回收收利用锂锂资源成成为重要要课题。。某研究究性学习习小组对对废旧锂锂离子电电池正极极材料(LiMn2O4、碳粉等等涂覆在在铝箔上上)进行资源源回收研研究，设设计实验验流程如如下：(1)第②步反应得得到的沉沉淀X的化学式式为_______。(2)第③步反应的的离子方方程式是是_______。(3)第④步反应后后，过滤滤Li2CO3所需的玻玻璃仪器器有__________________。若过滤滤时发现现滤液中中有少量量浑浊，，从实验验操作的的角度给给出两种种可能的的原因：：_______、________。(4)若废旧锂锂离子电电池正极极材料含含LiMn2O4的质量为为18.1g，第③步反应中中加入20.0mL3.0mol·L－1的H2SO4溶液，假假定正极极材料中中的锂经经反应③和④完全转化化为Li2CO3，则至少少有________gNa2CO3参加了反反应。解析：本题中要要注意金金属铝的的性质、、偏铝酸酸盐的性性质以及及有关离离子方程程式的书书写规则则。(1)由锂离子子电池正正极材料料可知，，只有铝铝能与NaOH溶液反应应生成偏偏铝酸钠钠，偏铝铝酸钠溶溶液中通通入CO2可生成Al(OH)3沉淀；(2)第③步反应是是LiMn2O4在酸性条条件下被被空气中中的氧气气氧化生生成MnO2，LiMn2O4是难溶物物，故离离子方程程式应为为4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O。(3)过滤时所需的的玻璃仪器有有烧杯、玻璃璃棒、漏斗；；若过滤时发发现滤液中有有少量浑浊，，只从操作的的角度分析可可能是滤纸破破损、滤液液液面高于滤纸纸的边缘等原原因。(4)由第(2)问中离子方程程式知LiMn2O4生成Li＋时稀硫酸过量量，所以沉淀淀Li＋时过量的稀硫硫酸也消耗Na2CO3，两部分消耗耗的Na2CO3至少需0.06mol即6.36g。答案：(1)Al(OH)3(2)4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O(3)烧杯、漏斗、、玻璃棒玻玻璃棒下端靠靠在滤纸的单单层处，导致致滤纸破损漏漏斗中液面面高于滤纸边边缘(其他合理答案案均可)(4)6.4(或6.36)1．(2009·安徽理综)下列选用的相相关仪器符合合实验要求的的是()AB存放浓硝酸分离水和乙酸乙酯CD准确量取9.50mL水实验室制取乙烯解析：A项，浓硝酸有有强氧化性，，会腐蚀橡胶胶塞；B项正确；量筒筒只能准确到到0.1mL，选项C中要准确量取取9.50mL水不能用量筒筒去量取；实实验室制乙烯烯要求温度要要达到170℃，故D项错。答案：B2．(2009·上海)下列实验装置置不适用于物物质分离的是是()解析：本题考查实验验基本操作，，解答时要联联系常见混合合物的分离方方法来分析，，较易。A装置可用来分分离互不相溶溶的液混合物物；B装置可用来分分离有一种易易升华的固态态混合物(如I2与NaCl的混合物)；C装置是层析装装置，可用来来分离提纯物物质；若采用用D装置进行物质质的分离，应应将温度计的的水银球与蒸蒸馏烧瓶的支支管口处相平平，即使这样样分离得到的的各组分仍是是混合物，可可见D装置不适用于于物质的分离离。答案：D检验方法沉淀法显色法气体法含义反应中有沉淀产生或溶解反应中有颜色变化反应中有气体产生3．离子检验的的常用方法有有三种：下列离子检验验的方法不合合理的是()解析：A项中加碱生成氨气气；B项中I－与Ag＋生成AgI沉淀；C项中Fe3＋与SCN－生成Fe(SCN)3，溶液显血红红色；D项中Ca2＋与生成CaCO3沉淀，应是沉沉淀法。答案：D4．(2008·宁夏理综)下列除去杂质质的方法正确确的是()①除去乙烷中少少量的乙烯：：光照条件下下通入Cl2，气液分离②除去乙酸乙酯酯中少量的乙乙酸：用饱和和碳酸氢钠溶溶液洗涤、分分液、干燥、、蒸馏③除去CO2中少量的SO2：气体通过盛盛饱和碳酸钠钠溶液的洗气气瓶④除去乙醇中少少量的乙酸：：加足量生石石灰，蒸馏A．①②B．②④C．③④D．②③解析：①中正确的除杂杂方法是将混混合气体通过过盛有溴水的的洗气瓶。②中碳酸氢钠的的饱和溶液能能与杂质乙酸酸反应，而乙乙酸乙酯不溶溶于该溶液，，此方法正确确。③饱和碳酸钠溶溶液可以除去去SO2气体，但也可可以与CO2气体反应生成成NaHCO3，故应选用饱饱和NaHCO3溶液除除杂。。④生石灰灰能与与乙酸酸杂质质反应应，并并且通通过蒸蒸馏的的方法法达到到除杂杂的目目的。。故答答案B正确。。答案：：B5．(2008·全国Ⅱ理综)某钠盐盐溶液液可能能含有有阴离离子为鉴定定这些些离子子，分分别取取少量量溶液液进行行以下下实验验：①