2022届新高考化学二轮复习物质的分离与提纯学案

第二单元物质的分离与提纯考点物质的分离和提纯(考试要求:a、b、c;考查频率:6年10卷9考)【梳理自查】1.分离和提纯(1)混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将它们分成各组分的纯净物。(2)混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。2.常用的几种分离物质的操作方法(1)蒸发——分离易溶性固体和溶剂。(2)过滤——分离不溶性固体和液体。一贴:滤纸紧贴漏斗内壁二低:滤纸低于漏斗口,液面低于滤纸边缘三靠:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠三层滤纸,漏斗下端紧靠烧杯内壁(3)萃取和分液。①萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来并分液。②分液:分离两种互不相溶且易分层的液体。Ⅰ.萃取剂须具备的条件·溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大得多·萃取剂与原溶剂互不相溶·萃取剂与溶质不发生反应Ⅱ.分液时,分液漏斗中的下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出(4)蒸馏(或分馏)——分离沸点不同,且相互混溶的两种(或几种)液体。(5)升华——分离易升华与不升华的固体混合物。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和升华的固体混合物3.常见的提纯实验序号主要成分所含杂质除杂质试剂主要操作方法1N2O2灼热的铜丝网2COCO2NaOH溶液洗气3CO2CO灼热CuO4CO2HCl饱和的NaHCO3溶液洗气5Cl2HCl饱和的食盐水洗气6CO2SO2饱和的NaHCO3溶液洗气7Al2O3Fe2O3NaOH溶液(过量),CO2过滤,加热8Fe2O3Al2O3NaOH溶液过滤9Al2O3SiO2盐酸,氨水过滤,加热10BaSO4BaCO3稀盐酸过滤11NaHCO3溶液Na2CO3CO212FeCl3溶液FeCl2Cl213FeCl3溶液CuCl2Fe、Cl2过滤14FeCl2溶液FeCl3Fe15I2晶体NaCl加热升华16NaCl晶体NH4Cl加热分解4.海带中碘元素的分离与检验(1)碘的检验。(2)实验过程。实验步骤实验现象实验结论①称量:称取3g干燥的海带放入坩埚中②灼烧:灼烧使海带灰化,冷却,将海带灰转移至小烧杯中③溶解并过滤:加30mL蒸馏水,煮沸,过滤得滤液溶液无色④氧化:在滤液中加适量H2SO4溶液,再加入适量H2O2溶液或新制氯水溶液变黄色I-被氧化成I2⑤检验:取少量混合液,加入少量淀粉溶液变蓝色海带中含有碘元素⑥萃取:向剩余混合液中加入2mLCCl4溶液分两层上层:水层I2从水层转移到CCl4层(3)碘元素在整个实验过程中的变化:海带中(碘元素)海带灰中(I-)滤液中(I-)氧化后水中(I2)萃取后的四氯化碳中(I2)5.用纸层析法分离铁离子和铜离子(1)纸层析法的基本原理。①三部分组成:惰性支持物(滤纸固定相)、滤纸(纤维上的羟基所吸附的水)、流动相(不与水互溶的有机相)。②分离原理:样品中各组分在水或有机溶剂中的溶解能力不同,各组分在两相之间有不同的分配现象。(2)操作方法:配样→裁纸→画原点→点样→取展开剂→展开→显色。(3)Fe3+和Cu2+的显色反应。①Fe3+:Fe3++3NH3·H2OFe(OH)3↓(红褐色)+3NQUOTEH4+H4+②Cu2+:Cu2++4NH3·H2OCu(NH3QUOTE)42+)42+(深蓝色)+4H2O6.硝酸钾晶体的制备(1)制备硝酸钾的原理。不同物质的溶解度随温度改变而发生不同的变化。氯化钠的溶解度随温度变化不大,而硝酸钾的溶解度随温度升高而增大,因此可以借助温度改变来使硝酸钾结晶析出。(2)结晶法制备硝酸钾的流程。(3)结晶和重结晶的比较。名称结晶重结晶定义通过蒸发(冷却)溶液,使溶液达到饱和而析出晶体的方法将结晶所得晶体溶于少量溶剂,再进行蒸发(冷却)、结晶、过滤,如此反复的操作对象单一溶液或混合溶液结晶所得粗产品分类蒸发结晶和冷却结晶产品纯度单一溶液纯净,混合溶液不纯净较纯净(4)影响晶粒生成的条件。①溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发速度越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒越细小;反之,可得到较大的晶体颗粒。②促进晶体析出的方法。振荡容器,用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁,投入几粒晶体(晶种),均可促使晶体析出。(5)减压过滤的原理及示意图。由于水泵中的急速水流不断将空气排出,使体系内部形成负压,促使液体较快通过滤纸进入瓶底,沉淀留在布氏漏斗中。【要点归纳】1.物质的分离与转化经常使用的物理方法分离提纯方法适用范围举例过滤(抽滤)固体与液体的分离(不适用于过滤胶状沉淀和颗粒太小的沉淀)硫粉中混有泥沙:溶于CS2中过滤蒸发浓缩分离溶于溶剂中的物质提纯食盐水中的NaCl结晶、重结晶混合物各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同分离固体NaCl和KNO3的混合物:溶于水后蒸发浓缩成KNO3的热饱和溶液,冷却结晶、过滤分液两种互不相溶的液体除去苯中的苯酚杂质:加入足量的NaOH溶液后振荡、静置、分液蒸馏、分馏分离互相混溶、沸点不同的液体分离乙醇与乙酸、分离石油产品萃取利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来用CCl4、苯、直馏汽油、己烷等从溴水(碘水)中提取溴(碘)渗析用半透膜分离溶液和胶体分离淀粉KI溶液盐析分离提纯蛋白质分离蛋白质水溶液升华混合物中某一成分在一定温度下易升华,其他成分在该温度下稳定性强分离固体碘和食盐的混合物层析分离结构相近、物理性质和化学性质相近的物质分离和提取叶绿体中的色素洗气分离气体混合物除去甲烷中的乙烯:混合气体通过盛有溴水的洗气瓶2.物质的分离与提纯经常使用的化学(反应)方法方法作用原理实例热分解法待分离出去的某种成分受热分解为主要成分或气化跑掉除去固体碳酸钠中的碳酸氢钠、除去固体氯化钠中的氯化铵沉淀法加适当试剂使溶液中的可溶性杂质转化为沉淀可加入适量氯化钙溶液使氯化钠溶液中的碳酸钠生成碳酸钙沉淀气化法加适当试剂使溶液中的可溶性杂质转化为气体可加入盐酸使氯化钠溶液中的碳酸钠生成二氧化碳气体酸化法除去酸式盐中的正盐杂质通入二氧化碳可使碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠转化为碳酸氢钠碱化法除去正盐中的酸式盐杂质加入适量氢氧化钠溶液使碳酸钠溶液中混有的碳酸氢钠转化为碳酸钠还原法将氧化性杂质转化为主要成分加入铁屑使氯化亚铁溶液中的三氯化铁转化为氯化亚铁氧化法将还原性杂质转化为主要成分加入氯水使三氯化铁溶液中的氯化亚铁转化为三氯化铁【新题快递】命题角度1.分离提纯的操作方法1.(2021·丽水模拟)下列除杂方案错误的是()选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法ACO2(g)SO2(g)饱和NaHCO3溶液、浓H2SO4洗气BNH4Cl(aq)FeCl3(aq)NaOH溶液过滤CCH4(g)CO2(g)NaOH溶液、浓H2SO4洗气DFeCl2(aq)CuCl2(aq)铁粉过滤【解析】选B。二氧化硫与碳酸氢钠反应生成二氧化碳,浓硫酸干燥二氧化碳,则洗气可除杂,A正确;NH4Cl和FeCl3均与NaOH反应,应选氨水,然后过滤,B错误;NaOH溶液能吸收CO2,浓硫酸干燥甲烷,则洗气可除去CH4中混有的CO2,C正确;CuCl2溶液和过量Fe粉作用生成FeCl2溶液和C