2016高考化学一轮复习课件：11.2+物质的检验、分离和提纯.ppt

1、第二节 物质的检验、分离和提纯,【知识梳理】 一、物质的检验 1.常见阳离子的检验：,Fe3+,Fe2+,Al3+,Cu2+,Fe3+,Fe2+,Ag+,H+,Na+,K+,2.常见阴离子的检验：,Cl-,Br-,I-,I-,OH-,3.常见气体的检验： (1)可燃性气体的检验。,淡蓝色,只有水,蓝色,只有二氧化碳,淡蓝色,二氧化碳和水,明亮,褪色,(2)酸性气体的检验。,先变浑浊后澄清,变红,熄灭,褪去,出现红色,白烟,变红,(3)碱性气体的检验(NH3)。,白烟,变蓝,(4)强氧化性气体的检验。,复燃,变蓝,变红,变蓝,【微点拨】 (1)能使品红溶液褪色的气体有：SO2、Cl2、O3等，其

2、中SO2只能使石蕊试液变红，而不能褪色，Cl2、O3最终可使石蕊试液褪色。 (2)在中学化学中，氨气是唯一能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体。 (3)不溶于水也不溶于硝酸的白色沉淀是AgCl或BaSO4等。 (4)NO气体的检验方法是向无色气体中通入空气(或O2)，看气体是否变红棕色。,二、物质的分离和提纯 1.物质分离、提纯的区别： (1)物质的分离。 将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。 (2)物质的提纯。 将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。,2.物质分离、提纯的常用方法：试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。,(1)如图1，方法、装置的名称：_。

3、适用范围：把不溶性_进行分离。 注意事项：一贴：_紧贴漏斗内壁； 二低：滤纸上缘低于_，液面低于滤纸边缘； 三靠：烧杯紧靠_，玻璃棒轻靠_处，漏斗下端紧靠 _。,过滤,固体与液体,滤纸,漏斗边缘,玻璃棒,三层滤纸,烧杯内壁,(2)如图2，方法、装置的名称：_。 适用范围：溶解度随温度变化较小的物质。 注意事项：玻璃棒的作用：_； 当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不能直接蒸干。 结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程。 对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，采用_的方法； 对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质，采用冷却热饱和溶液 的方法。,蒸发结晶,搅拌，防止液体局部过热而飞溅,蒸发溶剂

4、,(3)如图3，方法、装置的名称：_。 适用范围：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； 分液：两种液体互不相溶且易分层。 注意事项：溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大； 萃取剂与原溶剂不反应、不相溶； 萃取剂与溶质不反应。,分液,(4)如图4，方法、装置的名称：_。 适用范围：_相差较大的液体混合物。 注意事项：温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处； 蒸馏烧瓶内要加沸石；冷凝管水流方向应为“逆流”。 (5)如图5，方法、装置的名称：_。 适用范围：某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。,蒸馏,沸点,升

5、华,3.常见的提纯实验：,NaOH溶液,饱和的NaHCO3溶液,饱和的食盐水,饱和的NaHCO3溶液,过滤，加热,NaOH溶液,过滤，加热,稀盐酸,过滤,CO2,Cl2,Fe,【微点拨】 (1)分离氯化铵和氯化钠固体、单质碘和氯化钠固体时均可用加热的方法，但是变化的实质不同，前者是化学变化，后者是物理变化。 (2)在试剂选用时，要兼顾其他成分不受影响、不能引入新杂质。,【小题快练】 1.【思考辨析】 (1)(2014福建高考)只滴加氨水，可以鉴别NaCl、AlCl3、MgCl2、 Na2SO4四种溶液。( ) 【分析】氨水与氯化镁、氯化铝反应均生成白色沉淀，与NaCl、 Na2SO4均不反应。

6、,(2)(2014福建高考)用可见光束照射以区别溶液和胶体。( ) 【分析】丁达尔效应可以区分胶体和溶液。 (3)(2014广东高考)用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl。( ) 【分析】用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl，其原理是硝酸钾的溶解度随温度上升而急剧增加，而温度升高对氯化钠溶解度影响很小。则可在较高温度下将混合物溶解蒸发、浓缩，冷却热饱和溶液可得纯硝酸钾。,(4)(2014大纲版全国卷)用AgNO3溶液可以鉴别KCl和KI。( ) 【分析】AgCl是白色沉淀，而AgI是黄色沉淀。 (5)(2013福建高考)检验 时，往试样中加入NaOH溶液，微热，用湿润的蓝色石蕊试纸检验逸出

7、的气体。( ) 【分析】 的检验方法：加入氢氧化钠溶液，加热，在试管口放湿润的红色石蕊试纸，如果变蓝色，那么原物质中有 。,2.【教材研习】 (1)(RJ必修1P10)下列仪器常用于物质分离的是() 量筒普通漏斗滴定管容量瓶分液漏斗蒸馏烧瓶 A.B.C.D. 【解析】选C。普通漏斗用于过滤；分液漏斗用于分液；蒸馏烧瓶用于蒸馏(或分馏)，以分离沸点不同的液体混合物。,(2)(RJ必修1P10)下列实验操作中正确的是() A.蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热 B.蒸馏操作时，应使温度计的水银球插入蒸馏烧瓶溶液中 C.分液操作时，分液漏斗中下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出

8、 D.萃取操作时，应选择有机萃取剂，且萃取剂的密度必须比水大,【解析】选C。蒸发操作时，当在蒸发皿中出现较多固体时停止加热；蒸馏操作时，温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处；萃取操作时，有机萃取剂应与水互不相溶，其密度可大于水也可以小于水。,(3)(RJ必修1P20)为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是(),【解析】选D。A中加入溴水将NaI转化为I2后，应用CCl4萃取，分液除去碘，A错误；B中加入的氢氧化钠在除去铁离子的同时会与 反应，且引入了钠离子杂质，很难除去，B错误；C中少量杂质CO难以燃烧，且易引入杂质O2，C错误；D中淀粉属于胶体，不能通过

9、半透膜而留在袋中，KCl则可以通过半透膜被洗去，D正确。,【速记卡片】 1.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“4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，液体体积不超过烧瓶容积的 。,2.牢记分离、提纯应遵循的“四原则”和“三必须”： (1)“四原则”。 一是不增提纯过程中不增加新的杂质； 二是不减不减少欲被提纯的物质； 三是易分离被提纯物与杂质容易分离； 四是易复原被提纯物质易复原。,(2)“三必须

10、”。 一是除杂试剂必须过量； 二是过量试剂必须除尽因为过量试剂是引入的新杂质； 三是除杂途径必须最佳，注意除多种杂质时的合理顺序。,考点一 物质的检验 一、物质检验的常用方法 根据物质性质，使被检验物质与加入的试剂作用，转变为某种已知物质，或产生某种特殊现象，从而确定该物质的存在(物理性质也是帮助检验的重要依据)。常见的特殊现象有：,1.生成气体。能够生成气体的离子很多，生成的气体的性质也常有相似之处，判断时要注意排除干扰离子。 2.生成沉淀。许多金属阳离子或酸根阴离子都可生成具有特殊颜色、特殊性质的沉淀，但同时也应注意排除干扰离子。 3.显现特殊颜色。特殊颜色的出现或消失并配合特殊试剂，是鉴

11、别物质的常见方法，如KSCN检验Fe3+、淀粉检验I2等。,二、物质检验的一般思路和程序,1.固态物质的检验：,2.无色溶液的检验：,3.气体的检验：,三、物质鉴别 物质鉴别的一般类型有： 1.不用任何试剂的鉴别： (1)先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他物质。 (2)若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。,(3)若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合或相互滴加，记录混合后的反应现象，分析确定。 (4)若被鉴别物质为两种时，可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别。 (5)若采用上述方法鉴别出一种物质后，可用它作试剂鉴别余下的其他物质。

12、,2.只用一种试剂鉴别多种物质： (1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。 (2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂。 (3)常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液等作试剂鉴别多种有机物。,角度一 物质的检验 【典题】(2015太原模拟)某同学为检验某溶液中是否含有常见的四种无机离子，进行了下图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是(),A.原溶液中

13、一定含有 B.原溶液中一定含有 C.原溶液中一定含有Cl- D.原溶液中一定含有Fe3+,【解析】选B。原溶液中加入硝酸钡和盐酸，相当于加入硝酸，若含 有 也会被氧化成 ，不能确定是否含有 ；因为加入了盐 酸，也不能确定是否含有Cl-；加入KSCN变红色，可能含有Fe3+，也 可能是Fe2+被氧化而生成了Fe3+；加入NaOH产生的气体能使湿润的红 色石蕊试纸变蓝，一定含有 。,【针对训练】 (2015洛阳模拟)固体粉末X中可能含有FeO、Fe2O3、MnO2、K2SO3、K2SiO3、KAlO2、MgCl2、K2CO3、NaNO2中的若干种。为确定该固体粉末的成分，现取X进行连续实验，实验过

14、程及产物如图所示：,根据上述实验，以下说法正确的是() A.溶液甲中一定含有K2SiO3、NaNO2 B.无法判断溶液中是否有K2SO3 C.气体A和气体B一定为混合物 D.原混合物中一定有Fe2O3,【解析】选A。有色气体A应为NO2，可能含有CO2、SO2等气体，说明 一定含有NaNO2；固体甲与浓盐酸反应生成有色气体B，B应为Cl2， 则应含有MnO2；沉淀A应为H2SiO3，说明含有K2SiO3，则一定不含有 MgCl2；溶液B中加KSCN溶液呈红色，说明含有Fe3+，则固体中可能含 有FeO、Fe2O3，Fe2+可被氯气氧化生成Fe3+。由以上分析可知一定含 有K2SiO3、NaNO

15、2，故A正确；因含有NaNO2，如含有K2SO3，二者在酸 性条件下发生氧化还原反应生成 ，加入氯化钡生成硫酸钡沉淀，,加入足量稀盐酸后再加入BaCl2溶液没有沉淀，则一定不含有K2SO3，故B错误；有色气体A应为NO2，可能含有CO2气体，而浓盐酸易挥发，生成的氯气中一定含有HCl气体，气体A可能为纯净物，故C错误；溶液B中加KSCN溶液呈红色，说明含有Fe3+，而固体中可能含有FeO，Fe2+可被氯气氧化生成Fe3+，故D错误。,【加固训练】甲、乙、丙、丁四种易溶于水的物质，分别由 、 Ba2+、Mg2+、H+、OH-、Cl-、 、 中的不同阳离子和阴离子各一 种组成。已知：将甲溶液分别与

16、其他三种物质的溶液混合，均有白 色沉淀生成；0.1 molL-1乙溶液中c(H+)0.1 molL-1；向丙 溶液中滴入AgNO3溶液有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。下列结论错 误的是() A.甲溶液含有Ba2+ B.乙溶液含有 C.丙溶液含有Cl- D.丁溶液含有Mg2+,【解析】选D。能与其他三种溶液产生沉淀的只可能是Ba(OH)2，故甲 为Ba(OH)2，根据可知乙是H2SO4，根据可知丙的阴离子是Cl-，则 丁的阴离子是 ，丙是MgCl2，丁是NH4HCO3。,角度二 物质的鉴别 【典题】(2014重庆高考)下列实验可实现鉴别目的的是() A.用KOH溶液鉴别SO3(g)和SO2 B.用

17、湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)和NO2 C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和CH3COONa溶液 D.用BaCl2溶液鉴别AgNO3溶液和K2SO4溶液,【解析】选C。氢氧化钾与二氧化硫和三氧化硫都能反应，而且都没有明显的实验现象，因此不能用氢氧化钾溶液鉴别；Br2和NO2都能将I-氧化为I2，因此不能用碘化钾淀粉试纸鉴别它们；二氧化碳与NaAlO2溶液反应生成Al(OH)3沉淀，与CH3COONa不反应；AgNO3、K2SO4与BaCl2都能形成白色沉淀，即不能用BaCl2溶液鉴别。,【针对训练】 欲鉴别物质的量浓度都为0.1 molL-1的KCl、(NH4)2SO4、NH3H2O和H2

18、SO4四瓶无色溶液，下列实验方案最佳的是() A.用pH试纸鉴别 B.分别闻气味和用pH试纸鉴别 C.分别用BaCl2和NaOH溶液鉴别 D.用Ba(OH)2溶液鉴别,【解析】选A。选项A，用pH试纸测定，呈酸性的是(NH4)2SO4和H2SO4，且H2SO4的pH更小，KCl溶液的pH等于7，NH3H2O的pH大于7，故选项A方案最佳。,【加固训练】1.下列各组溶液中，用括号内的试剂及物质间相互反应不能鉴别的一组是() A.Ba(OH)2、KSCN、NaCl、Mg(NO3)2(FeCl3溶液) B.NaNO3、NaHCO3、(NH4)2SO3、Na2SiO3(H2SO4溶液) C.NH4Br

19、、K2CO3、NaI、CaCl2(AgNO3溶液) D.(NH4)3PO4、NaBr、CuSO4、AlCl3(KOH溶液),【解析】选C。A中可先利用FeCl3鉴别出Ba(OH)2产生红褐色Fe(OH)3 沉淀和KSCN(溶液变为红色)，然后再利用Ba(OH)2鉴别出Mg(NO3)2 (产生白色沉淀)，最后一种为NaCl，故能鉴别；B中可将H2SO4分别 加入四种溶液中，产生无色无味气体的为NaHCO3，产生白色沉淀的为 Na2SiO3，产生刺激性气味气体的为(NH4)2SO3，余下的为NaNO3，故能 鉴别；C中用AgNO3溶液无法鉴别CaCl2溶液和K2CO3溶液；D中可将KOH 溶液分别

20、逐滴加入四种溶液中，产生蓝色沉淀的为CuSO4，先产生白 色沉淀后又溶解的为AlCl3，加热有刺激性气味气体产生的为(NH4)3PO4， 没有明显现象的是NaBr溶液，故选C。,2.(2015长春模拟)在某钠盐溶液中，除Cl-之外可能还含有等物质 的量的下列阴离子中的一种或多种： 、 、Si 、I-、N 、 。在此溶液中加入过量盐酸，产生气泡，溶液颜色变深，但仍澄 清，并且原溶液中的阴离子种类减少了3种。试回答下列问题。,(1)原溶液中是否有Si ？_。硅酸钠溶液俗称_，硅酸钠溶液与足量氯化铵溶液反应的离子方程式为_。 (2)生成的气体中一定有_。它具有的性质是_(填字母序号)。 A.无色无味

21、 B.无色有刺激性气味 C.属于大气污染物 D.难溶于水 E.能被NaOH溶液吸收,(3)溶液中减少的离子是_，原因是 _(用离子方程式表示)。,【解析】(1)加入盐酸后，溶液仍澄清，说明原溶液中无Si ；硅酸 钠水解显碱性，铵盐水解显酸性，二者混合，水解反应相互促进，生 成氨气和硅酸。 (2)加入盐酸，溶液颜色变深，说明溶液中的I-被氧化为碘单质，形 成了碘水，故溶液中一定有强氧化性的离子，结合题中所给离子知溶 液中含有 ，在氧化还原反应过程中 被还原为NO，故生成的 气体中一定含有NO，该气体无色无味，难溶于水，是大气污染物之一。,(3)由(2)知，I-、 一定存在，但等物质的量的I-与

22、反应后， 有剩余，结合溶液中减少了3种离子，知 存在， 不存在， 即减少的离子为 、 、I-。,答案：(1)没有水玻璃Si +2 = H2SiO3+2NH3 (2)NOA、C、D(3) 、I-、,考点二 物质的分离和提纯 1.常用的物理方法。 常用物理方法除蒸发结晶、冷却结晶、过滤、蒸馏(或分馏)、萃取和分液外，还有如下方法：,2.常见的化学方法：,【典题】(2013新课标全国卷)正丁醛是一种化工原料。某实验小组利用如下装置合成正丁醛。,发生的反应如下： CH3CH2CH2CH2OH CH3CH2CH2CHO 反应物和产物的相关数据列表如下：,实验步骤如下： 将6.0 g Na2Cr2O7放入

23、100 mL烧杯中，加30 mL水溶解，再缓慢加入5 mL浓硫酸，将所得溶液小心转移至B中。在A中加入4.0 g正丁醇和几粒沸石，加热。当有蒸气出现时，开始滴加B中溶液。滴加过程中保持反应温度为9095，在E中收集90以下的馏分。 将馏出物倒入分液漏斗中，分去水层，有机层干燥后蒸馏，收集7577馏分，产量2.0 g。,回答下列问题： (1)实验中，能否将Na2Cr2O7溶液加到浓硫酸中，说明理由_。 (2)加入沸石的作用是_。若加热后发现未加沸石，应采取的正确方法是_。 (3)上述装置图中，B仪器的名称是_，D仪器的名称是_。,(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是_(填正确答案标号)。 a.润

24、湿b.干燥c.检漏d.标定 (5)将正丁醛粗产品置于分液漏斗中分水时，水在_层(填“上”或“下”)。 (6)反应温度应保持在9095，其原因是_。 (7)本实验中，正丁醛的产率为_%。,【解析】(1)将重铬酸钠溶液和浓硫酸混合时，相当于对浓硫酸进行稀释。若将重铬酸钠溶液加到浓硫酸中，水的密度比浓硫酸小，会引起液滴飞溅，造成危险。 (2)实验装置中沸石的作用是防止溶液暴沸。若加热后发现未加沸石，应该停止加热，等溶液冷却后再加入沸石。 (3)装置中B仪器叫分液漏斗，D仪器叫直形冷凝管。,(4)分液漏斗使用前必须进行的操作是检查是否漏液。 (5)由题意知正丁醛微溶于水，密度比水小，所以分液时水在下层

25、， 正丁醛在上层。 (6)反应时温度保持在9095，既可以保证正丁醛变成蒸气及时 分离出去，同时还可以避免正丁醛被继续氧化。 (7)若4.0 g的正丁醇完全反应产生的正丁醛应为4.07472 3.89 g，则正丁醛的产率应为2.03.89100%51%。,答案：(1)不能，易迸溅(2)防止暴沸冷却后补加 (3)分液漏斗直形冷凝管(4)c(5)下(6)既可保证正丁醛及时蒸出，又可尽量避免其被进一步氧化 (7)51,【针对训练】 1.(2015邯郸模拟)从海带中提取碘的实验过程中，涉及下列操作，其中正确的是(),【解析】选C。将海带灼烧成灰应该在坩埚中进行，A错误；过滤时需用玻璃棒进行引流，B错误

26、；在萃取中用到的仪器是分液漏斗，分液时下层液体从下口放出，C正确；蒸馏时温度计水银球的位置应该在蒸馏烧瓶的支管口处，D错误。,2.(2014海南高考)下列除杂操作可行的是() A.通过浓硫酸除去HCl中的H2O B.通过灼热的CuO除去H2中的CO C.通过灼热的镁粉除去N2中的O2 D.通过水除去CO中的CO2,【解析】选A。除去氯化氢中的水可以使用酸性干燥剂，如浓硫酸、五氧化二磷等，A操作可行；氢气与一氧化碳均与氧化铜发生氧化还原反应而消耗掉，B操作不可行；镁既能与氧气反应生成氧化镁又能与氮气反应生成氮化镁，C操作不可行；二氧化碳在水中溶解度不大，不能除去一氧化碳中的二氧化碳，可以通过碱石

27、灰，D操作不可行。,【加固训练】1.(2015太原模拟)除去下列物质中所含的杂质选用的试剂正确的是(),【解析】选C。A项二者均与NaOH溶液反应；B项二者都能与Na2CO3溶液反应，应将混合气体通过饱和NaHCO3溶液洗气，C项铁粉能将Fe3+还原为Fe2+；D项二者都能与Ca(OH)2溶液反应。,2.下列除去杂质的方法正确的是() A.除去铝粉中的少量铁粉：加入足量的氢氧化钠溶液后，过滤，干燥 B.用过量氨水除去Fe3+溶液中的少量Al3+ C.除去Al(OH)3中的少量Mg(OH)2：加入足量NaOH溶液，充分反应后，过滤，再向滤液中通入过量的CO2后过滤 D.除去KCl溶液中的少量MgCl2：加入适量NaOH溶液，过滤,【解析】选C。A项中铁没除去，反而溶解消耗了Al，故错误；因Al(OH)3不溶于氨水，在Fe3+、Al3+混合液中加过量氨水时将生成Fe(OH)3和Al(OH)3两种沉淀，故B项错误；Al(OH)3可溶于强碱，Mg(OH)2不溶，故在Al(OH)3、Mg(OH)2混合物中加足量NaOH溶液，Al(OH)3转化为NaAlO2，过滤，可除去Mg(OH)2，再向滤液中通入足量CO2时发生反应NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3+NaHCO3，过滤可得A