(新)2022届高考化学考点04 物质的分离和提纯-备战年高考化学考点一遍过.doc
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1、考点04 物质的分离和提纯一、分离与提纯分离和提纯的要求不同,设计操作步骤时一定要加以区别。二、物质的分离与提纯的基本方法(一)物质的分离与提纯的物理方法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。操作注意事项: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:分离两种互不相溶的液体。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;
2、萃取剂与溶质不发生反应。分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,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。 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,将袋系好,浸入蒸馏水中,并不断更换蒸馏水,渗析时间要充分。7盐析法(盐析后过滤)将胶体从混合物中分离。实例:蛋白质溶液中加饱和(NH4)2SO4。(二)物质的分离与提纯的化学方法方法适用条件举例加热法混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解而分离出去纯碱中混有小苏打洗气法将气体混合物
3、通过洗气装置而除去杂质气体让混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去Cl2中的少量HCl沉淀法在混合物中加入某试剂,使杂质离子以沉淀形式分离出去的方法加适量AgNO3溶液除去KNO3溶液中的KCl转化法不能通过一次反应达到分离的目的时,要经过转化为其他物质才能分离,然后将转化物质恢复为原物质分离Fe3+和Al3+时,可加入过量的NaOH溶液,生成Fe(OH)3沉淀和NaAl(OH)4溶液,过滤后,向Fe(OH)3中加入盐酸重新生成Fe3+,向NaAl(OH)4中通入过量CO2,生成Al(OH)3沉淀,过滤后向Al(OH)3中加入盐酸重新生成Al3+酸碱法被提纯物质不与酸碱反应,而杂质可与酸碱发生
4、反应用盐酸除去SiO2中的石灰石;用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉氧化还原法对混合物中混有的还原性杂质,可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质对混合物中混有的氧化性杂质,可加入适当的还原剂将其还原为被提纯物质将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,振荡、过滤,可除去FeCl3杂质调节pH法通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中某种成分沉淀分离的方法CaCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于FeCl3水解,溶液呈酸性,可采用调节溶液pH的方法将Fe3+沉淀,为此可加CaO或Ca(OH)2或CaCO3等电解法利用电解原理来分离、提纯物质电解精炼铜离子交换法利用离子交换剂提纯物质软化硬水二、高
5、考常考物质的除杂方法原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法N2O2灼热的铜网吸收法COCO2NaOH溶液洗气CO2CO灼热CuO转化法CO2H2SCuSO4溶液洗气CO2HCl饱和NaHCO3溶液洗气SO2HCl饱和NaHSO3溶液洗气Cl2HCl饱和食盐水洗气H2SHCl饱和NaHS溶液洗气炭粉MnO2浓盐酸(加热)过滤Fe2O3Al2O3过量NaOH溶液过滤Al2O3SiO2盐酸;氨水过滤、灼烧NaHCO3溶液Na2CO3CO2转化法FeCl3溶液FeCl2Cl2转化法FeCl3溶液CuCl2Fe、Cl2过滤FeCl2溶液FeCl3过滤乙烷乙烯溴水洗气乙醇水新制CaO蒸馏乙烯SO2NaOH溶
6、液洗气溴苯溴NaOH溶液分液乙酸乙酯乙酸饱和Na2CO3溶液分液考向一 分离、提纯的原理与方法典例1 下表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法正确的一组是序号物质杂质除去杂质选用的试剂或操作方法KNO3溶液KOH加入适量FeCl3溶液,并过滤FeSO4溶液CuSO4加入过量铁粉,并过滤H2CO2通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶NaNO3CaCO3溶解、过滤、蒸发ABCD【解析】加入氯化铁会引入杂质Cl,故不正确;加入铁粉置换出铜,通过过滤除去铜及过量的铁粉,故正确;利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,再用浓硫酸干燥氢气,故正确;碳酸钙不溶于水,溶解后过滤,再蒸发即可得到
7、纯净的NaNO3,故正确。【答案】C1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除去KCl中的MnO2蒸发结晶溶解度不同B除去碘中的NaCl加热、升华NaCl的熔点高,碘易升华C分离KNO3和NaCl重结晶KNO3的溶解度大于NaClD分离食用油和汽油分液食用油和汽油的密度不同混合物分离、提纯的物理方法归纳考向二 分离仪器或装置的识别和选择典例1 下列实验的试剂、装置选用不合理的是选项实验目的选用试剂选用装置A除去Cl2中少量的HCl、H2O试剂a为饱和氯化钠溶液甲B除去NH3中少量的H2O试剂b为无水氯化钙乙C除去H2中少量的HCl、H2O试剂b为碱石灰乙D除去N
8、2中少量的O2足量铜网丙【解析】A选项合理,甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl,浓硫酸可除去H2O;B选项不合理,干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3;C选项合理,干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠,可除去HCl和H2O;D选项合理,在加热条件下,O2可与丙装置中的铜网反应而被除去。【答案】B2下列实验中,所选装置不合理的是 A分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选B用CCl4提取碘水中的碘,选C用FeCl2溶液吸收Cl2选D粗盐提纯,选和分离、提纯的创新装置1过滤装置的创新抽滤由于水流的作用,使图1装置a、b中气体的压强减小,故使过滤速率加快。2蒸馏装置的创新图2
9、,由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应容器,可使反应物能循环利用,提高了反应物的转化率。3洗气装置的创新双耳球吸收法由于双耳球上端球形容器的容积较大,能有效地防止倒吸。故该装置既能除去气体中的气态杂质,又能防止倒吸。考向三 物质分离、提纯的实验方案及流程分析来源:Z,xx,k.Com典例1 某化学兴趣小组从含有KI、KNO3等成分的工业废水中回收I2和KNO3,其流程如下:下列说法正确的是A步骤1中有机相应从分液漏斗下端放出,无机相从上口倒出B步骤2使用的玻璃仪器有蒸馏烧瓶、酒精灯、牛角管、球形冷凝管、锥形瓶C步骤3可在如图装置中完成D步骤4中,将溶液蒸发至只剩少量水时,用
10、余热将晶体蒸干【解析】步骤1为萃取分液操作,苯的密度比水小,故有机相应从分液漏斗上口倒出,A项错误;步骤2为蒸馏,应选用直形冷凝管,球形冷凝管一般用于冷凝回流,B项错误;步骤3为升华,用图中装置能较好地控制温度,C项正确;步骤4为蒸发结晶,由于KNO3的溶解度随温度变化比较大,应采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法,因此加热至有少量晶体出现就可停止加热,D项错误。【答案】C3如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案,请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是A可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵B方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发C方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应D方案
11、2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3过滤操作中“三个”答题模板(1)检验沉淀完全:静置取上层液加沉淀剂有无沉淀结论。(2)沉淀洗涤:向漏斗内加蒸馏水至浸没沉淀,静置使水自然流出,重复操作23次。(3)沉淀洗净:取少量最后一次洗涤液于试管中,加入×××,若无×××现象,则证明×××离子已经洗净(或证明已经洗涤干净)。1下列装置可用于固体和液体分离的是A. B. C. D. 2本草纲目中对烧酒的制作工艺有如下记载“自元时始刨其法,用浓酒和糟入甄,蒸令气上其清如水,味极浓烈,盖
12、酒露也”。文中涉及的操作方法最适用于分离A. NH4Cl、I2 B. KNO3、Na2SO4 C. 丁醇、苯酚钠 D. 氯化钾、碳酸钙3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CO24下列实验操作中错误的是A. 蒸发操作时,应使混合物中的水分少量剩余时,才能停止加热B. 蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处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5有下列三组混合物:氯化钠和水;硫酸钡和水;煤
13、油和水。分离以上混合物的正确方法依次是A分液、萃取、蒸馏B蒸发、过滤、分液C分液、蒸发、萃取D蒸馏、萃取、分液6为提纯下列物质(括号内的物质是杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是被提纯的物质除杂试剂分离方法ANaBr溶液(NaI)氯水、CCl4萃取、分液BNH4Cl溶液(FeCl3)NaOH溶液过滤CCO2(CO)CuO粉末通过灼热的CuO粉末DSiO2(Al2O3)NaOH溶液过滤7某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质,现设计一实验方案,既除去杂质,又配成硝酸钠溶液。实验方案:先将固体溶于蒸馏水配成溶液,选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂Na2CO3溶液实验操作加
14、热下列试剂或操作不合理的是A试剂为Ba(OH)2溶液B操作为结晶C操作为过滤D试剂为稀HNO38硫酸锰可用作饮料营养强氧化剂和媒染剂。其生产原材料软锰矿(MnO2)、菱锰矿(MnCO3)中常混有硫酸亚铁和硫酸镁等杂质,生产工艺流程如图所示:图1已知:(1)硫酸锰晶体和硫酸镁晶体的溶解度曲线如图2所示。(2)各离子完全沉淀的pH:Fe3为3.5,Fe2为9.5,Mn2为10.8,Mg2为11.6。图2下列判断正确的是A试剂A应该选择H2O2,目的是将Fe2氧化为Fe3B试剂A应该选择氨水,目的是调节溶液的pHC操作包括蒸发浓缩、冷却结晶、趁热过滤、洗涤等步骤D通过操作得到MnSO4·H
15、2O的过程中,洗涤时可用稀硫酸作洗涤液9下列实验中,所选取的分离装置与对应原理都正确的是选项目的装置原理A氢氧化铁胶体的纯化胶体粒子不能通过滤纸,离子及小分子可以通过滤纸B分离苯中的溴苯苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同C粗盐提纯NaCl在水中的溶解度很大D除去环己醇中的环己烯环己醇的沸点(161 )与环己烯的沸点(83 )相差较大10在一定条件下,萘可以被硝硫混酸硝化生成二硝基物,它是1,5二硝基萘()和1,8二硝基萘()的混合物。后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能。利用这个性质可以将这两种异构体分离。将上述硝化产物放入适量的98% 硫酸中,充分搅拌,用
16、耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8二硝基萘,应采用的方法是A蒸发浓缩结晶B向滤液中加入水后过滤C用Na2CO3溶液处理滤液D将滤液缓缓加入水中后过滤11氢溴酸在医药和石化工业上有广泛用途。下图是模拟工业制备氢溴酸粗品并精制流程:根据上述流程回答下列问题:(1)混合中发生反应的化学方程式为_。 (2)混合中使用冰水的目的是_。 (3)操作和操作的名称分别是_。操作一般适用于分离_混合物。(选填编号) a.固体和液体b.固体和固体c.互不相溶的液体d.互溶的液体来源:学_科_网Z_X_X_K(4)混合中加入Na2SO3的目的是_。 (5)纯净的氢溴酸应为
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