高三一轮复习学案17物质的检验、分离和提纯 - 在线阅读版

日照一中2014级化学导学案

【课题】《高三化学一轮复习 化学实验基础——物质的检验、分离和提纯

【课型】复习课 【课时】1课时 【使用日期】1014 【学案序号】17

【编写人】丁五洲 【审核人】张艳艳 【学科联系人签字】王希席

考试说明有关要求(五)化学实验基础

5.能对常见的物质进行检验、分离和提纯。能根据要求配制溶液。

【自学】

【定标自学】

一、常见物质的检验

1.常见阳离子的检验

序号

离子

试剂或方法

实验现象

化学方程式或离子方程式

1

酸液中

H





2

Na




3

K




4

NH4






5

Fe3+







6

Fe2+










7

Ba2+






8

Ag








9

Al3+







2.常见阴离子的检验

序号

离子

检验试剂

实验现象

离子方程式

1

CO32










2

HCO










3

SO32










4

SO42









5

Cl







6

Br







7

I









8

NO3








9

碱液

中的

OH








10

S2










3.常见气体的检验

序号

气体

检验方法

现象

化学方程式

1

H2










2

CO










3

CH4










4

O2







5

Cl2







6

HCl






7

NH3








8

CO2







9

SO2







10

NO






11

NO2







【方法指导】物质检验、鉴别的答题要领(三要素):

取样(取少量样品、溶液等);

试剂或方法(加入××试剂或使用××方法)

现象及结论(产生××现象,则说明了××,注意:一定是现象在前,结论在后)

二、常见物质的分离和提纯

1.混合物的分离、提纯

1)混合物的分离:将混合物中各组分分开,得到比较纯的物质。

2)物质的提纯:将混合物中的杂质除去得到纯净物的过程,又叫混合物的净化或除杂。要求是:不增(不引入新的杂质)、不减(被提纯物不损失)。

2.物质分离、提纯的方法

1)物理方法:①过滤;②蒸发;③萃取分液;④蒸馏;⑤升华;⑥渗析。

2)化方法:①热分解法;②沉淀法;③氧化还原法;④电解法;⑤调节pH法;⑥转化法。

3.分离、提纯要遵守的四原则:①不增——不增加新的杂质;②不减——不减少被提纯的物质;

易分离——被提纯物质与杂志易分离;④易复原——被提纯物质要容易复原。

4.物质的分离、提纯常用的物理方法

1)根据物质的溶解性差异,可选用结晶、过滤的过程;

2)根据物质的沸点差异,可选用蒸馏(分馏)的方法将互溶性液体混合物分离;

3)根据物质在不同溶剂中溶解性的差异,用萃取的方法把溶质从溶解性小的溶剂中转移到

溶解性较大的溶剂中。

4)根据混合物中各组分的性质可采用加热、调节pH、加入适当的试剂的方法,使某种成分转

化,再用物理方法分离而除去。

5)常见混合物的物理分离方法


方法

适用范围

主要仪器

注意点

实例

+

蒸发

易溶固体与液体

分开

酒精灯、蒸发皿、玻璃棒

不断搅拌;

最后用余热加热;

液体不超过容积2/3

NaClH2O

+

结晶

溶解度差别大

的溶质分开

NaClNaNO3

升华

能升华固体与

不升华物分开

酒精灯


I2NaCl

+

过滤

易溶物与难溶物分开

漏斗、烧杯、玻璃棒

一贴、二低、三靠;

沉淀要洗涤;

定量实验要无损

NaClCaCO3

沉淀

洗涤

除去难溶物表面的易溶杂质

漏斗、烧杯、洗瓶

向漏斗中加入蒸馏水至浸没沉淀物,待水滤出后,重复23

NaCl溶液中过滤出的CaCO3的洗涤

+

萃取

溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来

分液漏斗

先查漏;

对萃取剂的要求;

使漏斗内外大气相通;

上层液体从上口倒出

从溴水中提取Br2

分液

分离互不相溶的液体

分液漏斗

乙酸乙酯与饱和

Na2CO3溶液

蒸馏

分离沸点不同的混合液体

蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶

温度计水银球位于支管处;冷凝水从下口通入;加碎瓷片

乙醇和水、

I2CCl4

渗析

分离胶体与混在其中的分子、离子

半透膜

更换蒸馏水

淀粉与NaCl溶液

盐析

加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出

烧杯

用固体盐或浓溶液

蛋白质溶液、

硬脂酸钠和甘油

+

洗气

易溶气体与难溶气体分离

洗气瓶

长进短出

Cl2HCl

H2NH3

液化

沸点不同气分开

U形管

常用冰水

NO2N2O4

SO2SO3


5.物质的分离、提纯常用的化学方法

1)吸收法——常用于气体的净化和干燥,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

是洗气瓶或干燥管(U形管)。

2)沉淀法——在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应,生成沉淀过滤除去。如硝酸

钾溶液中含有的少量硝酸钡,可用适量的硫酸钾除去。

3)气体法——根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂,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。

4)转化法——利用化学反应,加入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Na2CO3NaHCO3之间的多种转

化方式。

5)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。

6)常见混合物的化学分离方法

方法

原理

杂质成分

沉淀法

将杂质离子转化为沉淀

ClSOCO及能形成沉淀的阳离子

气化法

将杂质离子转化为气体

COHCOSOHSOS2NH

杂转纯法

将杂质转化为需要提纯的物质

杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)

氧化

还原法

用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质

如用酸性KMnO4除去CO2中的SO2,用热的铜粉除去N2中的O2

热分解法

加热使不稳定的物质分解除去

如除去NaCl中的NH4Cl

酸碱

溶解法

利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离

如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3

电解法

利用电解原理除去杂质

含杂质的金属作阳极、纯金属(M)作阴极,含M的盐溶液作电解质溶液

探究

探究1、“能使品红溶液退色的气体一定是SO2这个说法是否正确?



探究2、“能使湿润淀粉-KI变蓝的气体一定是Cl2这个说法是否正确?



探究3、请设计一个方案检验Fe3O4(已研磨成粉末)中铁元素的化合价。

探究4、请设计一个方案检验碳单质与浓硫酸反应的产物。

探究5、除去下列常见物质中的杂质,完成表格:

序号

原物质

所含杂质

除杂质试剂

主要操作方法

N2

O2




CO

CO2




CO2

CO




CO2

HCl




Cl2

HCl




碳粉

CuO




Fe2O3

Al2O3




NaHCO3溶液

Na2CO3




FeCl3溶液

FeCl2




FeCl2溶液

FeCl3




MgCl2溶液

FeCl3




NaCl晶体

NH4Cl




乙酸乙酯

乙酸




【评价】

【课堂评价】

1(2014·海南)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

2(2016·上海·16)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如右图所示。

下列分析正确的是(

A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去

B.操作Ⅱ是加热浓缩。趁热过滤,除去杂质氯化钠

C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来

D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤

3(2016·上海·15)下列气体的制备和性质实验中,由现象得出的结论错误的是(

选项

试剂

试纸或试液

现象

结论

A

浓氨水、生石灰

红色石蕊试纸

变蓝

NH3为碱性气体

B

浓盐酸、浓硫酸

pH试纸

变红

HCl为酸性气体

C

浓盐酸、二氧化锰

淀粉碘化钾试液

变蓝

Cl2具有氧化性

D

亚硫酸钠、硫酸

品红试液

褪色

SO2具有还原性

4(2015·江苏,双选)下列设计的实验方案能达到实验目的的是(

A.制备Al(OH)3悬浊液:向1mol·L1AlCl3溶液中加过量的6mol·L1NaOH溶液

B.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入过量饱和碳酸钠溶液,振

荡后静置分液,并除去有机相的水

C.检验溶液中是否含有Fe3:取少量待检验溶液,向其中加入少量新制氯水,再滴加KSCN溶液,观察实验现象

D.探究催化剂对H2O2分解速率的影响:在相同条件下,向一支试管中加入2ml5%H2O21mlH2O

向另一支试管中加入2mL5%H2O21mLFeCl3溶液,观察并比较实验现象

5(2015·山东)下列由实验现象得出的结论正确的是(


操作及现象

结论

A

AgCl悬浊液中加入NaI溶液时出现黄色沉淀。

KspAgCl)< KspAgI

B

向某溶液中滴加氯水后再加入KSCN溶液,溶液呈红色

溶液中一定含有Fe2+

C

NaBr溶液中滴入少量氯水和苯,振荡、静置,溶液

上层呈橙红色。

Br还原性强于Cl

D

加热盛有NH4Cl固体的试管,试管底部固体消失,试管口有晶体凝结。

NH4Cl固体可以升华

6(2015·安徽)某同将光亮的镁条放入盛有NH4Cl溶液的试管中,有大量气泡产生。为探究该反应

原理,该同做了以下试验并观察到相关现象,由此得出的结论不合理的是(

选项

实验及现象

结论

A

将湿润的红色石蕊试纸放在试管口,试纸变蓝

反应中有NH3产生

B

收集产生的气体并点燃,火焰呈淡蓝色

反应中有H2产生

C

收集气体的同时测得溶液的pH8.0

弱碱性溶液中Mg也可被氧化

D

将光亮的镁条放入pH8.6NaHCO3溶液中,有气泡产生

弱碱性溶液中OH氧化了Mg



【目标达成检测】

1(2014·上海)下列分离方法中,和物质的溶解度无关的是(

A.升华 B.萃取 C.纸上层析 D.重结晶

2(2015·新课标Ⅱ)海水开发利用的部分过程如图所示。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

3(2014·广东)下列叙述III均正确并有因果关系的是(

选项

叙述I

叙述II

A

KNO3的溶解度大

用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl

B

BaSO4难溶于酸

用盐酸和BaCl2溶液检验SO42-

C

NH3能使酚酞溶液变红

NH3可用于设计喷泉实验

D

Ca(OH)2能制成澄清石灰水

可配制2.0 mol∙L-1Ca(OH)2溶液

4(2014·全国)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

A

CO(g)

CO2(g)

NaOH 溶液、浓H2SO4

洗气

B

NH4Cl(aq)

Fe3(aq)

NaOH溶液

过滤

C

Cl2(g)

HCl(g)

饱和食盐水、浓H2SO4

洗气

D

Na2CO3(s)

NaHCO3(s)


灼烧








5 .如图依次为气体制得、除杂并检验其性质的装置(加热及夹持仪器省略)。下列不能达到目的

的是(

选项

气体

装置中药品

a

b

c

A

C2H2

饱和食盐水+电石

CuSO4溶液

溴水

B

CO2

稀盐酸+石灰石

饱和NaHCO3溶液

苯酚溶液

C

C2H4

溴乙烷+NaOH乙醇溶液

K2Cr2O7酸性溶液

D

SO2

+浓硫酸

新制氯水

品红溶液

6.下列实验可实现鉴别目的的是(

A.用BaCl2溶液鉴别SO3(g)SO2

B.用Ca(OH)2溶液鉴别Na2CO3溶液和NaHCO3溶液

C.用CO2鉴别NaAlO2溶液和Na2SiO3溶液

D.用湿润的碘化钾淀粉试纸鉴别Br2(g)NO2





【定标自学】

1.常见阳离子的检验:

序号

离子

试剂或方法

实验现象

化学方程式或离子方程式

1

酸液

H

紫色石蕊试液

锌或Na2CO3溶液

石蕊试液变红

有无色气泡产生

Zn2H===Zn2H2

2HCO32===CO2H2O

2

Na

焰色反应

黄色


3

K

焰色反应

紫色(透过蓝色钴玻璃)


4

NH4

NaOH溶液(浓)

加热,生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体

NH4OH NH3H2O

5

Fe3+

KSCN溶液

K4[Fe(CN)6]溶液

显血红色(红色)

蓝色沉淀

Fe33SCN Fe(SCN)3

K4[Fe(CN)6]FeCl3===KFe[Fe(CN)6]↓

3KCl

6

Fe2+

先加 KSCN溶液,再加氧化剂(Cl2)

K3[Fe(CN)6]溶液

NaOH溶液

开始无现象,加氧化剂变为血红色

蓝色沉淀;

生成白色沉淀,在空气中迅速变为灰绿色,最终变成红褐色沉淀

2Fe2Cl2===2Zn32Cl

Fe33SCN Fe(SCN)3

2K3[Fe(CN)6]3FeSO4===3K2SO4

Fe3[Fe(CN)6]2

Fe22OH===Fe(OH)2

4Fe(OH)2O22H2O===4Fe(OH)3

7

Ba2+

稀硫酸或可溶性硫酸盐,并加入盐酸

加入SO42后,产生白色沉淀,该沉淀不溶于盐酸

Ba2SO42===BaSO4

8

Ag

盐酸或可溶性盐酸盐,并加入稀硝酸;

氨水

产生白色沉淀,该沉淀不溶于稀硝酸

产生白色沉淀,继续加氨水,沉淀溶解

AgCl===AgCl

AgNH3·H2O===AgOHNH4

AgOH2NH3·H2O===[Ag(NH3)2]OH

2H2O

9

Al3+

NaOH溶液

先产生白色沉淀,继续加

NaOH溶液,沉淀溶解

Al33OH===Al(OH)3

Al(OH)3OH===[Al(OH)4]


2.常见阴离子的检验:

序号

离子

检验试剂

实验现象

离子方程式

1

CO32

BaCl2(CaCl2)

液、稀盐酸

加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸,并放出无色、无味、且能使石灰水变浑浊的气体

Ba2CO32===BaCO3

BaCO32H===Ba2CO2H2O

Ca22OHCO2===CaCO3H2O

2

HCO

BaCl2(CaCl2)

液、稀盐酸

加入BaCl2溶液无现象,加稀盐酸产生无色、无味、且能使石灰水变浑浊的气体

HCOH=== CO2H2O

Ca22OHCO2===CaCO3H2O

3

SO32

BaCl2溶液、

盐酸

加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,该沉淀可溶于盐酸,放出使品红溶液退色、加热时恢复原色的气体

Ba2SO32===BaSO3

BaSO32H===Ba2SO2H2O

4

SO42

盐酸、BaCl2

先加盐酸无现象,再加 BaCl2溶液产生白色沉淀

Ba2SO42===BaSO4

5

Cl

AgNO3溶液、

稀硝酸

加入AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀

Ag+Cl===AgCl

6

Br

AgNO3溶液、

稀硝酸

加入AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的浅黄色沉淀

AgBr===AgBr

Cl22Br===2ClBr2

7

I

AgNO3溶液、稀硝酸

氯水、淀粉溶液

加入AgNO3溶液,产生不溶于稀硝酸的黄色沉淀

加入氯水和淀粉溶液,溶液变蓝

AgI===AgI

Cl22I===2ClI2

8

NO3

铜屑、浓硫酸

加入铜屑和浓硫酸,共热,产生红棕色有刺激性气味的气体,溶液呈蓝色

2NO34HCu Cu22NO22H2O

9

碱液

中的

OH

酚酞试液

石蕊试液

甲基橙试液

溶液变红

溶液变蓝

溶液变黄


10

S2

Pb(NO3)2

CuSO4溶液

盐酸

产生黑色沉淀

产生臭鸡蛋气味的气体

Pb2S2===PbS

Cu2S2===CuS

S22H===H2S

3.常见气体的检验

序号

气体

检验方法

现象

化方程式

1

H2

点燃,火焰上方罩一只干燥的烧杯,燃烧后倒入石灰水

火焰呈淡蓝色,烧杯内壁有水珠生成,倒入石灰水无现象

2H2O2 2H2O

2

CO

点燃,火焰上方罩一只干燥的烧杯,燃烧后倒入石灰水

火焰呈蓝色,烧杯内壁无水珠,倒入石灰水变浑浊

2COO2 2CO2

Ca(OH)2CO2===CaCO3H2O

3

CH4

点燃,火焰上方罩一只干燥的烧杯,燃烧后倒入石灰水

火焰呈浅蓝色,烧杯内壁有水珠生成,倒入石灰水变浑浊

CH42O2 CO22H2O

Ca(OH)2CO2===CaCO3H2O

4

O2

带火星的木条

木条复燃

CO2 CO2

5

Cl2

湿润的KI淀粉试纸

试纸变蓝

2KICl2===2KClI2

6

HCl

用玻璃棒蘸浓氨水

生成白烟

NH3+HCl===NH4Cl

7

NH3

用玻璃棒蘸浓盐酸

生成白烟

NH3+HCl===NH4Cl

湿润的红色石蕊试纸

试纸变蓝

NH3H2O NH4OH

8

CO2

澄清石灰水

澄清石灰水变浑浊

Ca(OH)2CO2===CaCO3H2O

9

SO2

通入品红溶液中然后加热

开始红色褪去,加热煮沸后又变红


10

NO

暴露在空气中

迅速变红棕色

2NOO2===2NO2

11

NO2

通入AgNO3溶液

无变化



探究7、除去下列常见物质中的杂质,完成表格:

序号

原物质

所含杂质

除杂质试剂

主要操作方法

N2

O2

灼热的铜网

固体吸收气体

CO

CO2

NaOH溶液碱石灰

洗气或固体吸收气体

CO2

CO

灼热的CuO

用固体转化气体

CO2

HCl

饱和NaHCO3溶液

洗气

Cl2

HCl

饱和食盐水

洗气

碳粉

CuO

稀酸(如稀盐酸)

过滤

Fe2O3

Al2O3

过量NaOH溶液

过滤

NaHCO3溶液

Na2CO3

CO2

加酸转化

FeCl3溶液

FeCl2

Cl2

加氧化剂转化

FeCl2溶液

FeCl3

Fe

加还原剂转化

MgCl2溶液

FeCl3

MgO

沉淀转化

NaCl晶体

NH4Cl


加热分解

乙酸乙酯

乙酸

饱和Na2CO3溶液

分液

【课堂评价】

1A 2C 3D 4BD 5C 6D


【目标达成检测】答案

1A 2C 3B 4B 5D 6A




11

尚真求实,学而不厌。

高三模拟试题  https://www.kuaiwen.net/gaosan/
本文档由 kuaiwen.net 于 2020-01-30上传分享