高考化学一轮复习 第1章 从实验学化学 第2讲 物质的分离和提纯课件

第2讲物质的分离和提纯【最新考纲】

1.能对常见的物质进行检验、分离和提纯；掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。2.绘制和识别典型的实验仪器装置图。1．过滤——分离不溶性固体和液体一贴：滤纸紧贴漏斗内壁二低：滤纸低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘三靠：烧杯尖嘴紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸一侧，漏斗颈尖嘴一侧紧靠烧杯内壁考点一物质分离和提纯的常用物理方法4.蒸馏(或分馏)——分离沸点不同，且相互溶解的两种(或几种)液体的混合物5．升华——分离易升华与不能升华的固体混合物氯化铵虽然不升华，但在受热时，发生类似升华的现象，故也可用该方法分离氯化铵和其他不易分解或升华的固体混合物6．渗析——用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来(如除去淀粉胶体中的NaCl)将要提纯的胶体装入半透膜袋中，将半透膜袋系好，浸入蒸馏水中，并不断更换蒸馏水，渗析的时间要充分【典例1】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解析：乙醇与水互溶，不能用作萃取剂，A项错；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液方法分离，B项错；KNO3与NaCl二者在不同温度下溶解度变化差别很大，可使用重结晶法分离，C项错；分离两种沸点差别较大的互溶液体，可用蒸馏的方法，D项正确。答案：D解析：胶体也能透过滤纸，应用渗析的方法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3；B项，纯碱加热不分解，碳酸氢铵加热易分解生成气体，通过加热可以除去纯碱中的碳酸氢铵；C项，利用重结晶方法分离KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受温度的影响大于NaCl；D项，食用油和汽油互溶但沸点不同应用分馏的方法分离。答案：B2．环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下：现以20mL环己醇与足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反应，制得主要含环己酮和水的粗产品，然后进行分离提纯。分离提纯过程中涉及的主要步骤有(未排序)：a．蒸馏，除去乙醚后，收集151～156℃馏分；b．水层用乙醚(乙醚沸点34.6℃，易燃烧)萃取，萃取液并入有机层；c．过滤；d．往液体中加入NaCl固体至饱和，静置，分液；e．加入无水MgSO4固体，除去有机物中少量水。回答下列问题：(1)上述分离提纯步骤的正确顺序是_______(填字母)。(2)b中水层用乙醚萃取的目的是______________。(3)以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是______。A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，用力振荡(如上图所示)B．振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液体分层D．分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体解析：(1)提纯环己酮时首先应加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，使水层与有机层更容易分离开；然后水层用乙醚进行萃取，使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量，将萃取液并入有机层；再向有机层中加入无水MgSO4，以除去有机物中少量的水，然后过滤，除去MgSO4固体，最后再进行蒸馏即可得到环己酮。(2)b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量。

(3)应将分液漏斗倒转过来用力振荡，A项错误；振荡时，分液漏斗中某些物质挥发变成气体，会使分液漏斗中压强增大，所以要适时旋开旋塞放气，B项正确；经振荡放气后，应将分液漏斗固定在铁架台上静置待液体分层，C项错误。(4)提纯环己酮时加入NaCl固体，可降低环己酮的溶解度，使水溶液的密度增大，水层与有机层更容易分离开。由于乙醚的沸点为34.6℃，采用水浴加热的方式能更好地控制加热温度。(5)蒸馏操作时未通冷凝水，要停止加热，待冷却后再通冷凝水，以防冷凝管炸裂。答案：(1)dbeca

(2)使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量(3)AC

(4)降低环己酮的溶解度；增大水层的密度，有利于液体分层水浴加热(5)停止加热，冷却后通冷凝水题组二物质分离、提纯的装置和操作3．下列实验中，所选装置不合理的是(

)A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④B．用CCl4提取碘水中的碘，选③C．用FeCl2溶液吸收Cl2选⑤D．粗盐提纯，选①和②解析：解答本题主要从物质的性质、实验原理、仪器的选择是否正确等角度去分析。CH3COOC2H5与Na2CO3溶液互不相溶，故应选择分液法将其分离，因此选③，A错；用CCl4提取碘水中的碘，应选择分液漏斗萃取分液，B正确；将Cl2通过盛有FeCl2溶液的洗气瓶，将Cl2吸收，C正确；粗盐提纯应先将粗盐溶于蒸馏水中，然后过滤除掉泥沙等不溶物，再蒸发、浓缩，最后得到NaCl晶体，D正确。答案：A4．海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图：

(1)实验室焙烧海带，需要下列仪器中的______(填字母)。a．试管b．烧杯c．坩埚d．泥三角e．铁三脚架f．酒精灯

(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①________，③__________。(3)提取碘的过程中，可选择的有机试剂是_______。A．甲苯、酒精B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸D．汽油、甘油(4)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器有______________、______________。(5)小组用CCl4萃取碘水中的碘，在上图的分液漏斗中，下层液体呈______色；他们打开分液漏斗活塞，却未见液体流下，原因可能是________________。(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过蒸馏，指出下面实验装置图中的错误之处：①_________________________________________；②_________________________________________；③_________________________________________。(7)进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是______，最后晶态碘在________里聚集。答案：(1)cdef

(2)过滤萃取分液(3)B(4)分液漏斗普通漏斗(5)紫红分液漏斗上口活塞小孔未与空气相通(6)①缺石棉网②温度计插到了液体中③冷凝管进出水的方向颠倒(7)使蒸馏烧瓶受热均匀，控制加热温度不至过高蒸馏烧瓶【归纳提升】熟记常见物质分离操作中的注意事项(1)过滤中的“3要求”：一贴二低三靠。(2)蒸发中的“2注意”：玻璃棒搅拌和不能蒸干。(3)萃取分液中的“4步操作”：加萃取剂－振荡放气－静置分层－分液。(4)蒸馏中的“3注意”：温度计水银球的位置，冷却水的进出方向，加沸石防暴沸。物质分离提纯的“八”大化学方法考点二物质分离和提纯的化学方法物质分离和提纯的原则与注意事项(1)原则——“两不”和“两易”。两不：①不增(不增加新的杂质)；②不减(不减少被提纯物质)。两易：①易分离(被提纯物质与杂质易分离)；②易复原(被提纯的物质易恢复原来的组成状态)。(2)注意事项。①除杂试剂须过量。②过量试剂须除尽。③除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序，选择最佳的除杂途径。【典例2】

(高考经典题)下列除杂方案错误的是(

)解析：A项，NaOH溶液吸收CO2，浓H2SO4除去水蒸气，且两种试剂都不与CO反应，正确；B项，NaOH溶液不仅能与Fe3＋反应，还能与NH反应，且还能引入杂质，错误；C项，饱和食盐水可以除去HCl，浓H2SO4可以除去水蒸气，正确；D项，灼烧能使NaHCO3固体分解生成Na2CO3，正确。答案：

B常见物质除杂思路题组一除杂试剂及方法的选择1．下列除去杂质的方法错误的是(

)选项物质杂质试剂主要操作ASiO2Fe2O3盐酸过滤BMgAlNaOH过滤CFeCl2FeCl3Cu过滤DKNO3KClH2O冷却结晶解析：C项中，加入Cu会发生反应：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，引入新杂质Cu2＋，故错误。答案：C2．(高考经典题)下列除杂操作可行的是(

)A．通过浓硫酸除去HCl中的H2OB．通过灼热的CuO除去H2中的COC．通过灼热的镁粉除去N2中的O2D．通过水除去CO中的CO2【归纳提升】气体除杂的三个要点(1)选择除杂试剂的依据：主体气体和杂质气体性质的差异，如溶解性、熔沸点、酸碱性、氧化性、还原性等。(2)气体除杂的四个原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置中进行；④先除易除去的气体。(3)常用的除杂装置：洗气瓶、干燥管、U形管、硬质玻璃管等。题组二物质分离、提纯的综合应用3．(2015·新课标Ⅱ卷)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是(

)A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收解析：A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2，正确。B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体，正确。C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH，错误。D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液，正确。答案：C提供的试剂：饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为____________(只填化学式)。(2)用于沉淀的试剂需过量，判断除去SO的试剂过量的方法是_________________________________。(3)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为____________________________。解析：为除去Mg2＋和Fe3＋可选用NaOH溶液，除去SO选用BaCl2溶液，过量的BaCl2溶液要用饱和Na2CO3溶液来除去，因此只要BaCl2在Na2CO3之前即可，NaOH顺序可变；除去SO需加试剂BaCl2溶液，判断Ba2＋过量的方法