2022年高考化学主干核心知识一轮复习教案专题十五物质的检验分离与提纯(人教版)

2022年高考化学主干核心知识一轮复习教案：专题十五物质的检验、别离与提纯〔人教版〕【主干知识整合】一、网络构建二、物质检验的一般程序与思路1、气态物质的检验由于气体贮存困难，使用时易扩散，故检验中要尽可能使用物理性质加以检验，即使使用化学方法，尽可能多用试纸。可按以下顺序检验：2．无色溶液的检验3．固态物质的检验三、物质的检验方法常见物质的检验方法，一方面是根据物质的物理性质〔如颜色、溶解性、溶解热效应等〕直接检验，另一方面是根据物质化学性质，使被检验物质与参加的试剂作用，产生某种特殊现象〔如：生成气体、沉淀，产生特殊颜色等〕，从而确定该物质的存在。1．离子的检验。检验的原理是依据离子的特征反响现象如呈现特殊颜色变化、生成沉淀、生成气体等。十种常见离子的检验方法是：K+、Na+用焰色反响；NH4+用浓氢氧化钠溶液、加热产生的气体检验；Fe3+用硫氰化钾溶液检验；Al3+用氢氧化钠溶液检验；Cl-、Br-、I-用硝酸银溶液和稀硝酸检验；CO32用盐酸和澄清石灰水检验；SO42-用Ba(NO3)2溶液〔或BaCl2溶液〕和稀硝酸〔或稀盐酸〕检验。2．气体的检验。检验的根据是由气体的特征性质〔化学和物理的〕所表现的现象。但是注意：有些现象是某几种气体所共有的，如二氧化碳与二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊，不少可燃性气体〔如氢气、一氧化碳、甲烷等〕的燃烧，其火焰都呈淡蓝色，当它们混有一定量空气时，点燃都会爆鸣；溴蒸气、氯气、二氧化氮都能使碘化钾淀粉试纸变蓝等等。因此遇到这些情况，不要过早下结论，而要综合考虑性质和现象。3．有机物的检验。常用的试剂有：①高锰酸钾酸性溶液：烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等均可使高锰酸钾酸性溶液褪色。②溴水：烯烃、炔烃、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖均可使溴水褪色〔加成或氧化反响〕。③银氨溶液：凡含有—CHO的有机物如醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖均可发生银镜反响。④新制的Cu(OH)2碱性悬浊液：常温下，多羟基的物质如甘油、乙二醇、葡萄糖都能溶解新制的Cu(OH)2得绛蓝色溶液，羧酸与Cu(OH)2发生中和反响得蓝色溶液。含—CHO的物质与新制Cu(OH)2碱性悬浊液加热有砖红色Cu2O沉淀生成。⑤FeCl3溶液：与苯酚反响形成紫色溶液。四、物质别离与提纯的方法1．常用的物理方法——根据物质物理性质上的差异选择别离与提纯方法。有过滤、蒸发结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。2．常用的化学方法吸收法——常用于气体的净化和枯燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选择适当的固体或溶液作为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过饱和食盐水除去。常用装置是洗气瓶或枯燥管〔U形管〕。沉淀法——在被提纯的物质中参加适量试剂使其与杂质反响，生成沉淀过滤除去。如硝酸钾中含有的少量硝酸钡，可用适量的硫酸钾除去。气体法——根据物质中所含杂质的性质参加适宜的试剂，让杂质转化为气体除去。如KCl中混有的少量K2CO3，可加适量盐酸除去。转化法——利用化学反响，参加适当的试剂或采用某种条件〔如加热〕，使物质中的杂质转化为被提纯物质，以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如：NaHCO3Na2CO3。溶解法——对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去，以杂质为两性物质常见。如Mg(OH)2中混有Al(OH)3,可用过量NaOH溶液除去，然后洗涤Mg(OH)2即可。【典例精析】海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列；从海水中提取食盐和溴的过程如下：〔1〕请列举海水淡化的两种方法：、。〔2〕将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H2、、、或H2、。〔3〕步骤Ⅰ中已获得Br2，步骤Ⅱ中又将Br2复原为Br-，其目的为。〔4〕步骤Ⅱ用SO2水溶液吸收Br2，吸收率可达95％，有关反响的离子方程式为，由此反响可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是。请你参与分析讨论：①图中仪器B的名称：。②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是。③实验装置气密性良好，要到达提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件：。④C中液体产生颜色为。为除物中仍残留的少量Cl2，可向其中参加NaBr溶液，充分反响后，再进行的别离操作是。【解析】此题考查海水中提取溴的实验。电解NaCl溶液的方程式为：2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑，其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。步骤I中的Br2的浓度很小，屡次用SO2反复吸收，最终用Cl2处理，那么可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性可以氧化SO2，生成H2SO4，因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性，可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的，就是通过沸点不同而提纯Br2，所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度，尽可能使Br2纯洁。【答案】〔1〕蒸馏法电渗析法离子交换法〔或其他合理答案中的任意两种〕〔2〕Cl2NaOHNaClO〔3〕富集溴元素〔4〕Br2＋SO2＋2H2O4H＋＋SO42＋2Br-强酸对设备的严重腐蚀〔5〕①冷凝管②Br2腐蚀橡胶③控制温度计b的温度，并收集59℃时的馏分④深红棕色分液〔或蒸馏〕【专题训练】1．根据以下实验现象，所得结论正确的选项是〔〕实验实验现象结论A左烧杯中铁外表有气泡，右边铜外表有气泡活动性：Al＞Fe＞CuB左边棉花变为橙色，右边棉花变为蓝色氧化性：Cl2＞Br2＞I2C白色固体先变为淡黄色，后变为黑色溶解性AgCl＞AgBr＞Ag2SD锥形瓶中有气体产生，烧杯中液体变浑浊非金属性：Cl＞C＞Si2．五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力，对以下有关反响的颜色表达正确的选项是()①新制氯水久置后→浅黄绿色消失；②淀粉溶液遇单质碘→蓝色；③溴化银见光分解→银白色；④热的黑色氧化铜遇乙醇→红色⑤鸡蛋白溶液遇浓硝酸→黄色；⑥苯酚在空气中氧化→粉红色A．①②③④⑤B．②③④⑤⑥ C．①②④⑤⑥ D．①③④⑤⑥3．以下物质别离、提纯和鉴别的方法正确的选项是〔〕A．可用加热的方法除去NH4Cl中混有的I2B．以粗铜为阴极，精铜为阳极，CuSO4为电解液精炼铜C．不用任何试剂就可鉴别出苯、乙酸乙酯、NaOHD．参加溴水，然后分液的方法除去苯中的甲苯4．以下各组物质在只提供水和假设干支试管的情况下，达不到鉴别目的的是〔〕A．硝基苯、苯、乙醇三种液体B．硫黄、Na2O2、CaCl2三种固体C．H3PO4、Ba(OH)2、Ba3(PO4)2三种固体D．Na2SO4、KNO3、BaCl2三种固体5．现有碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化钠、氯化铁和苯酚五种物质的溶液，它们之间有如下列图转化关系，图中每条线两端的物质可以发生反响，以下判断不合理的是〔〕A．X一定是碳酸钠溶液B．Y一定是氯化铁溶液C．Z可能为碳酸氢钠溶液D．M、N必定各为苯酚、氢氧化钠溶液中的某一种6．某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了如下列图的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是〔〕A．原溶液中一定含有SO42离子 B．原溶液中一定含有NH4+离子C．原溶液中一定含有Cl-离子 D．原溶液中一定含有Fe3+离子7．为了证明(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH4+、Fe2+、SO42和H2O，以下实验表达中不正确的选项是〔〕A．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，加热，试管口有液体生成，那么可证明晶体的成分中含有结晶水B．硫酸亚铁铵晶体溶于水，得淡绿色溶液，滴入2滴KSCN溶液，溶液不显红色，再滴入几滴新制氯水，溶液变为红色，那么可证明晶体的成分中含有Fe2+C．硫酸亚铁铵晶体溶于水，加少量稀盐酸，无现象，再滴入几滴BaCl2溶液，有白色沉淀生成，那么可证明晶体的成分中含有SO42D．取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管，参加少量稀NaOH溶液，在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验，那么可证明晶体的成分中含有NH4+8．实验室有一瓶久置的白色K2SO3粉末，为确定其是否被氧化及其成分，元素分析说明粉末中K和S元素的质量比为39：16，以下结论正确的选项是()A．根据元素分析结果推测该粉末为纯洁物B．将粉末溶于水，参加氯化钡，有白色沉淀生成，证明原粉末是K2SO4C．将粉末参加盐酸中，产生气泡，证明原粉末是K2SO3D．将粉末溶于水，参加氯化钡和过量的盐酸，有白色沉淀和气泡生成，证明原粉末是K2SO4和K2SO3的混合物9．有以下三种含杂质的气体〔括号内为杂质〕：①CO2〔HCl〕②H2〔HCl〕③NH3〔水蒸气〕。某学生欲除去以上气体中的杂质依次选用了三种试剂，该学生选用的试剂均正确的选项是〔〕A．NaHCO3溶液、NaOH溶液、碱石灰B．Na2CO3溶液、浓硫酸、碱石灰C．NaHCO3溶液、NaOH溶液、浓硫酸D．NaOH溶液、浓硫酸、碱石灰10．有一瓶无色气体，可能含有H2S、CO2、HCl、HBr、SO2中的假设干种，将其通入氯水中，得无色透明液，将此溶液分成两份，向其中一份参加盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀；向另一份中参加HNO3酸化的AgNO3溶液有白色沉淀产生，结论正确的选项是〔〕A．肯定有CO2和SO2 B．可能有HBr、CO2C．肯定没有HBr、H2S、HCl D．以上结论均不正确11．以下根据实验现象所得出的结论一定正确的选项是〔〕A．某无色溶液滴加酚酞试液后显红色，结论：溶液显碱性B．某无色溶液参加盐酸产生无色无味气体，结论：溶液中一定含有CO32-C．某气体能使品红溶液褪色，结论：该气体为SO2气体D．电解某无色液体得到H2和O2，测其体积比为2∶1，结论：此液体为纯水12．以下除去杂质的方法正确的选项是〔〕①除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl2，气液别离；②除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，分液、枯燥、蒸馏；③除去CO2中少量的SO2：气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶；④除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏。A．①②B．②④C．③④D．②③13．某兴趣小组同学共同设计了如下列图的多功能实验装置。该装置既可用于制取气体，又可用于验证物质的性质。〔1〕现有以下药品：锌粒、铜片、浓H2SO4、浓HNO3、蒸馏水、NaOH溶液。翻开K1关闭K2，可制取气体。〔2〕某同学用石灰石、醋酸、硅酸钠溶液等药品设计了另一实验。他的实验目的是______________________________________________；翻开K2关闭K1，将A中液体。参加B中后，观察到的实验现象为___________________________________。①取25.00mL甲溶液，向其中缓慢滴加乙溶液15.00mL，其收集到气体224mL。②另取15.00mL乙溶液，向其中缓慢滴加甲溶液25.00mL，共收集到气体112mL。上述气体体积均已换算为标准状况，CO2在溶液中的少量溶解忽略不计。请根据实验数据填空：〔1〕