高三化学高考考前热点复习常见物质的分离提纯和鉴别中学教育中学实验_中学教育-中学课件.pdf
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1、学习必备 欢迎下载 2010高考化学考前热点复习-常见物质的分离、提纯和鉴别 2010 新课标化学考试大纲 1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。2.了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。知识体系和复习重点 一、物质的分离与提纯方法 1.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 固+液 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 NaCl(H2O)固+固 结晶 溶解度差别大的溶质分开 NaCl(NaNO3)升华 能升华固体与不升华物分开 酒精灯 I2(NaCl)固+液 过滤 易溶物与难溶物分开
2、漏斗、烧杯 一角、二低、三碰;沉淀要洗涤;定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)液+液 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 分离互不相溶液体 分液漏斗 乙酸乙酯与饱 和 Na2CO3溶液 蒸馏 分离沸点不同混合溶液 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管 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、I2和 CCl4 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 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
3、 蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油 气+气 洗气 易溶气与难溶气分开 洗气瓶 长进短出 CO2(HCl)液化 沸点不同气分开 U形管 常用冰水 NO2(N2O4)附:常见物质的分离和提纯装置:如图 学习必备 欢迎下载 2.混合物的化学分离法 方法 热分解法 沉淀分离法 酸碱分离法 水解分离法 氧化还原法 实例 NH4Cl(NaCl)NaCl(BaCl2)MgCl2(AlCl3)Mg2+(Fe3+)Fe2+(Cu2+)二、物质的鉴别 物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的
4、产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。不同点见下表:1.常见气体的检验 常 见气体 检验方法 氢气 纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气 氧气 可使带火星的木条复燃 氯气 黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3.NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)氯 化氢 无色有刺激性气味的气体。在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入 AgNO3溶液时有白色沉淀生成。二 氧无色有刺激性气味的气体。能使品红溶液褪色,加热后又显红色。能使酸性高锰酸钾检验类型 鉴
5、别 利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来。鉴定 根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质。推断 根据已知实验及现象,分析判断,确定被检的是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么。检验方法 若是固体,一般应先用蒸馏水溶解 若同时检验多种物质,应将试管编号 要取少量溶液放在试管中进行实验,绝不能在原试剂瓶中进行检验 叙述顺序应是:实验(操作)现象结论原理(写方程式)验分离和提纯能根据要求配制溶液了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法知识体系和复习重点一物质的分离与提纯方法混合物的物理分离方法方法适用范围蒸发易溶固体与液体分开固液主要仪器酒精灯蒸发皿玻
6、璃棒固固结不相溶的溶剂里溶解度的不同把溶质分离出来分离互不相溶液体漏斗烧杯分液漏斗分液漏斗液液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶冷凝管温度计牛角管盐析渗析分离胶体与混其中的分子离子加入某些盐使溶质的溶解度降低而析出点不断搅拌最后用余热加热液体不超过容积一角二低三碰沉淀要洗涤定量实验要无损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温度计水银球位于支管处冷凝水从下口通入加碎瓷片更换蒸馏水用固体盐或浓溶液学习必备 欢迎下载 化硫 溶液褪色。硫 化氢 无色有具鸡蛋气味的气体。能使 Pb(NO3)2或 CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。氨气 无色有刺激性气味,能使湿润的红
7、色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。二 氧化氮 红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。一 氧化氮 无色气体,在空气中立即变成红棕色 二 氧化碳 能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。一 氧化碳 可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成 CO2;能使灼热的 CuO由黑色变成红色。甲烷 无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和 CO2;不能使高锰酸钾、溴水褪色。乙烯 无色气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和 CO2。能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。乙炔 无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的
8、火焰和浓烟,生成水和 CO2,能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。2.几种重要阳离子的检验(l)H+:能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。(2)Na+、K+:用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。(3)Ba2+:能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色 BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(4)Mg2+:能与 NaOH 溶液反应生成白色 Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于 NH4Cl 溶液。(5)Al3+:能与适量的 NaOH溶液反应生成白色 Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的 NaOH 溶液。(6)Ag+:能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色 AgCl 沉
9、淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成Ag(NH3)2+。(7)NH4+:铵盐(或浓溶液)与 NaOH 浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味 NH3气体。(8)Fe2+:能与少量 NaOH溶液反应,先生成白色 Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色 Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入 KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl(9)Fe3+:能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色 Fe(OH)3沉淀。(10)Cu2+:蓝色水溶液(浓的 CuCl2
10、溶液显绿色),能与 NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO 沉淀。含 Cu2+溶液能与 Fe、Zn 片等反应,在金属片上有红色的铜生成。3.几种重要的阴离子的检验(1)OH:能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。(2)Cl:能与硝酸银反应,生成白色的 AgCl 沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成Ag(NH3)2+。(3)Br:能与硝酸银反应,生成淡黄色 AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。验分离和提纯能根据要求配制溶液了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法知识体系和复习重点一物质的分离与提纯方法混合物的物理分离方法方法适用
11、范围蒸发易溶固体与液体分开固液主要仪器酒精灯蒸发皿玻璃棒固固结不相溶的溶剂里溶解度的不同把溶质分离出来分离互不相溶液体漏斗烧杯分液漏斗分液漏斗液液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶冷凝管温度计牛角管盐析渗析分离胶体与混其中的分子离子加入某些盐使溶质的溶解度降低而析出点不断搅拌最后用余热加热液体不超过容积一角二低三碰沉淀要洗涤定量实验要无损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温度计水银球位于支管处冷凝水从下口通入加碎瓷片更换蒸馏水用固体盐或浓溶液学习必备 欢迎下载(4)I:能与硝酸银反应,生成黄色 AgI 沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成 I2,使淀粉溶液变蓝。(5)S
12、O42:能与含 Ba2+溶液反应,生成白色 BaSO4沉淀,不溶于硝酸。(6)SO32:浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的 SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。能与 BaCl2溶液反应,生成白色 BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的 SO2气体。(7)S2:能与 Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的 PbS 沉淀。(8)CO32:能与 BaCl2溶液反应,生成白色的 BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的 CO2气体。(9)HCO3:取含 HCO3盐溶液煮沸,放出无色无味 CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。或向 HCO3盐酸
13、溶液里加入稀 MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。(10)PO43:含磷酸根的中性溶液,能与 AgNO3反应,生成黄色 Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。(11)NO3:浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。4.几种重要有机物的检验(1)苯:能与纯溴、铁屑反应,产生 HBr白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于 1)难溶于水的硝基苯。(2)乙醇:能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色 CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和 Na2C
14、O3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。(3)苯酚:能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与 FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。(4)乙醛:能发生银镜反应,或能与新制的蓝色 Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀。5.用一种试剂或不用试剂鉴别物质 用一种试剂来鉴别多种物质时,所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应,而且能产生不同的实验现象。常用的鉴别试剂有 FeCl3溶液、NaOH 溶液、Na2CO3溶液、稀 H2SO4.Cu(OH)2悬浊液等。不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:利用某些物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出
15、来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别。温馨提示 1.要全面考虑除杂原则。防止虽然除去了原有的杂质,但同时又带进了新的杂质。2.在解答物质提纯试题时,选择试剂和实验措施应注意三个原则:不能引入新杂质;提纯后的物质成分不变;实验过程和操作方法简单易行。3.物质提纯和净化时要注意下列几点:所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应;所选择的反应要具有较大的不可逆性,即反应要完全,为了使杂质能除尽,所加的试剂要稍过量;加入的试剂以不引入新的杂质为好;提纯物易分离。4.物质的检验要经历方法的选择(包括物理方法和化学方法)、现象的观察及逻辑推理得出结论三
16、个步骤,缺一不可。尽可能选择特效反应以减少干扰。5.有机物的提纯与分离中很少使用过滤、结晶等方法,较多地使用蒸馏(可分馏)、分验分离和提纯能根据要求配制溶液了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法知识体系和复习重点一物质的分离与提纯方法混合物的物理分离方法方法适用范围蒸发易溶固体与液体分开固液主要仪器酒精灯蒸发皿玻璃棒固固结不相溶的溶剂里溶解度的不同把溶质分离出来分离互不相溶液体漏斗烧杯分液漏斗分液漏斗液液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶冷凝管温度计牛角管盐析渗析分离胶体与混其中的分子离子加入某些盐使溶质的溶解度降低而析出点不断搅拌最后用余热加热液体不超过容积一角二低三碰沉淀要洗涤定量实验要
17、无损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温度计水银球位于支管处冷凝水从下口通入加碎瓷片更换蒸馏水用固体盐或浓溶液学习必备 欢迎下载 液等方法,以及物理与化学的综合法。在分离提纯有机物时,常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。例如,除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法,试图将乙酸加转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。6.缺乏推理判断的能力和方法。如对不用另加试剂的鉴别题、只用一种试剂的鉴别题、可用多种不同试剂和操作程序的鉴别题,缺乏对解题突破口的确
18、认能力,以及解题程序的安排能力。对图式鉴别题,除了难以寻找突破口以外,对正推法和逆推法的使用,还存在思维障碍。鉴于上述列举的几种情况,因此平时复习解题应重视解题思维的训练,重视思维方法的归纳总结。高考试题分类解析 一、考查物质除杂常用方法 例 1(07 年宁夏理综 8)下列除去杂质的方法正确的是 除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入 Cl2,气液分离;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、干燥、蒸馏;除去 CO2中少量的 SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶;除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏。A B C D 解析:乙烷中混有少量乙烯应用溴水(或溴的四氯化碳溶液)进
19、行洗气。若按题目叙述在光照条件下通入 Cl2,不仅会引入新的杂质,而且会反应掉主要的物质乙烷。因乙酸能与饱和碳酸钠溶液反应而乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小,因此是正确的。因为 CO2会与碳酸钠溶液反应 CO2H2ONa2CO3=2NaHCO3,从而使主要物质 CO2消耗,应用饱和碳酸氢钠溶液除去,因此是错误的。若乙醇中混有少量的乙酸,加入生石灰后会反应掉在杂质乙酸和新生成的水而除去,再利用蒸馏可以得到纯净的乙醇,所以是正确的。答案:B。例 2(09 年广东理基 24)下列除去杂质的方法正确的是 A除去 CO2中混有的 CO:用澄清石灰水洗气 B除去 BaCO3固体中混有的 BaSO4:
20、加过量盐酸后,过滤、洗涤 C除去 FeCl2溶液中混有的 FeCl3:加入过量铁粉,过滤 D除去 Cu 粉中混有的 CuO:加适量稀硝酸后,过滤、洗涤 解析:除去 CO2中混有的 CO 应用点燃的方法,若用澄清石灰水洗气只会吸收主要气验分离和提纯能根据要求配制溶液了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法知识体系和复习重点一物质的分离与提纯方法混合物的物理分离方法方法适用范围蒸发易溶固体与液体分开固液主要仪器酒精灯蒸发皿玻璃棒固固结不相溶的溶剂里溶解度的不同把溶质分离出来分离互不相溶液体漏斗烧杯分液漏斗分液漏斗液液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶冷凝管温度计牛角管盐析渗析分离胶体与混其中的分子
21、离子加入某些盐使溶质的溶解度降低而析出点不断搅拌最后用余热加热液体不超过容积一角二低三碰沉淀要洗涤定量实验要无损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温度计水银球位于支管处冷凝水从下口通入加碎瓷片更换蒸馏水用固体盐或浓溶液学习必备 欢迎下载 体 CO2,对杂质没有影响,因此 A 选项错误。加过量盐酸后会溶解主要成分 BaCO3,对杂质没有作用,故 B 选项错误。C 选项中加入过量铁粉后会发生 Fe2FeCl3=3FeCl3反应而除去杂质 FeCl3,故 C 选项正确。D 选项中加稀硝酸后,Cu 和 CuO 都会溶解,因此 D 选项也是错误的。答案:C。二、考查常见离子的检验
22、例 3(07 年广东理基 27)某溶液中可能含有 SO42、CO32、Cl。为了检验其中是否含有 SO42,除 BaCl2,除 BaCl2溶液外,还需要的溶液是 AH2SO4 BHCl CNaOH DNaNO3 解析:因为 BaCO3也是一种白色沉淀,因此为了防止 CO32的干扰,还应需要用稀HCl,观察沉淀是否溶解。答案:B 二、考查常见除杂常用方法 例 4(07 年广东化学 21)(10 分)以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题:(1)欲制备 10.7gNH4Cl,理论上需 NaCl g。氯化钠 硫酸铵 混合
23、 溶解 蒸发 浓缩 趁热 过滤 Na2SO4 滤液 冷却 结晶 过滤 滤液 NH4Cl 洗涤 干燥 NH4Cl 产品 验分离和提纯能根据要求配制溶液了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法知识体系和复习重点一物质的分离与提纯方法混合物的物理分离方法方法适用范围蒸发易溶固体与液体分开固液主要仪器酒精灯蒸发皿玻璃棒固固结不相溶的溶剂里溶解度的不同把溶质分离出来分离互不相溶液体漏斗烧杯分液漏斗分液漏斗液液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶冷凝管温度计牛角管盐析渗析分离胶体与混其中的分子离子加入某些盐使溶质的溶解度降低而析出点不断搅拌最后用余热加热液体不超过容积一角二低三碰沉淀要洗涤定量实验要无损先查
24、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温度计水银球位于支管处冷凝水从下口通入加碎瓷片更换蒸馏水用固体盐或浓溶液学习必备 欢迎下载(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。(3)“冷却结晶”过程中,析出 NH4Cl 晶体的合适温度为 。(4)不用其它试剂,检查 NH4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 。(5)若 NH4Cl 产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法是 。解析:难度,中,本题考查学生对质量守恒定律的理解以及对化学实验室常用的仪器主要用途的了解,考查学生应用基础知识解决简单化学问题的能力以及学生对图表的观察、分析能力。根据氯守恒可列关系求 m
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