專題三常見物質(zhì)的分離提純和鑒別

1、課題名稱：常見物質(zhì)的分離、提純和鑒別（侯集中學(xué) 張本燦）考綱要求：綜合運用化學(xué)知識對常見的物質(zhì)（包括氣體物質(zhì)、無機離子）進行分離、提純和鑒別。學(xué)習(xí)重點：常見物質(zhì)（包括氣體物質(zhì)、無機離子、有機物）的性質(zhì)學(xué)習(xí)難點：分離、提純和鑒別方法選取的可行性判斷學(xué)習(xí)方法：1、熟練掌握常見物質(zhì)的性質(zhì)及常見分離方法的適用范圍； 2、比較各物質(zhì)性質(zhì)及分離方法的區(qū)別，以便正確選取恰當方法?；A(chǔ)知識： 一、物質(zhì)的分離和提純1、基本原理：混合物的分離是指用物理、化學(xué)方法將混合物中的各組分分開，并恢復(fù)到原狀態(tài)，得到比較純的物質(zhì)。物質(zhì)的提純則只要將雜質(zhì)除去即可。物質(zhì)提純的原則為：不增（不引入新的雜質(zhì)）、不變、易分離。2、常見

2、的分離方法的選擇：（1）固體與固體的混合物：雜質(zhì)易分解、易升華時，用 法，如碳酸鈉中混有NaHCO3；一種易溶，一種難溶，用 法，如NaCl中混有泥砂；二者均易溶，但其溶解度隨溫度的影響不同，用 法，如NaCl中混有KNO3。（2）液體與液體的混合物：沸點相差較大時，用 法，如石油的分餾；互不混溶時，用 法，如苯與水的混和物的分離；在溶劑中的溶解度不同時，用 法，如用CCl4萃取碘水中的碘。（3）氣體與氣體的混合物：洗氣吸收法。對膠體還有鹽析、滲析等方法。3、提純的方法可歸納為：雜轉(zhuǎn)純，雜變沉，化為氣，溶劑分，即可將雜質(zhì)除去。二、物質(zhì)的檢驗 1、基本概念：鑒別：根據(jù)物質(zhì)的特性對多種物質(zhì)作區(qū)分性

3、判斷。鑒定：對物質(zhì)組成的元素、離子或原子團以及組成等相關(guān)的性質(zhì)進行全方位的判斷。推斷：通過對實驗步驟和現(xiàn)象進行分析、推理、判斷。2、物質(zhì)檢驗的方法：一般是根據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)（如顏色、狀態(tài)、氣味、密度等）或利用化學(xué)性質(zhì)。在做題時必須交待操作步驟、觀察到的現(xiàn)象以及根據(jù)現(xiàn)象而得的結(jié)論。同時要注意共有現(xiàn)象的干擾。如：（1） 和Na2SO4均能與酸化的Ba(NO3)2產(chǎn)生白色沉淀，CO2和 通入澄清石灰水產(chǎn)生沉淀，繼續(xù)通入則都可變澄清。（2）檢驗SO42-離子存在的正確方法是：先用鹽酸酸化，這樣可排除CO32-、SO32-、Ag+等離子的干擾，再加 溶液，若有沉淀生成，則證明一定有SO42-離子存在。典

4、型例題：例1為了除去粗鹽中的 Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂，可將粗鹽溶于水，然后進行下列五項操作。其中正確的操作順序是 （ ）過濾 加過量的NaOH溶液 加適量鹽酸 加過量 Na2C03溶液 加過量 BaCl2溶液A、 B、 C、 D、解析：必須了解各個實驗步驟的目的，才能分清操作順序。加入過量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+，加入過量的BaCl2溶液是為了除去SO42-，加入過量的Na2C03溶液是為了除去 Ca2+及多余的Ba2+，然后進行過濾，除去 Mg（OH）2、BaSO4、CaC03等難溶物，最后加入適量的鹽酸，除去多余的Na2C03和調(diào)節(jié)溶液的 pH。綜上所述，正確的實驗

5、操作順序為 C、D。例2下列每組各有三對物質(zhì)，它們都能用分液漏斗分離的是 （ ） A乙酸乙酯和水，酒精和水，苯酚和水 B二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水 C甘油和水，乙醇和水，乙酸和乙醇 D油酸和水，甲苯和水，已烷和水 解析：兩種互不相溶，密度也不相同的液體可以用分液漏斗分離。本題中不能相溶的物質(zhì)有：乙酸乙酯和水，二溴乙烷和水，溴苯和水，硝基苯和水，油酸和水，甲苯和水，已烷和水。則能夠用分液漏斗分離的是B、D組。例3僅用水就能鑒別的一組物質(zhì)是（ ） A、苯、乙酸、四氯化碳 B、乙醇、乙醛、乙酸 C、乙醛、乙二醇、硝基苯 D、苯酚、乙醇、甘油 解析： 物質(zhì)在水中的溶解性及溶于水時的熱效應(yīng)、液體

6、的密度等性質(zhì)，都可以作為鑒別一組物質(zhì)的條件。如A項中乙酸能溶于水，而苯、四氯化碳難溶于水，但苯的密度比水小、四氰化碳的密度比水大，所以這三種物質(zhì)可用水鑒別；B項中的三種物質(zhì)都溶于水，所以這三種物質(zhì)不可用水鑒別； C項中的乙醛、乙二醇都溶于水，所以這三種物質(zhì)也不可用水鑒別；D項中的乙醇、甘油都溶于水，所以這三種物質(zhì)同樣也不可用水鑒別。答案： A.例1貯氣瓶中貯有有色氣體，可能是由NO2、CH4、CO2、HCl、NH3、Br2(蒸氣)等氣體的幾種混和而成。進行如實驗：通少許于水中得無色溶液；通少許于AgNO3溶液中有白色沉淀生成；通少許于澄清石灰水中，無渾濁現(xiàn)象；通過盛水的洗氣瓶后，再通入澄清石灰

7、水中，石灰水變渾濁。則：（1）由可判斷一定存在 ，一定不存在 （2）由可判斷一定存在 ，一定不存在 （3）由可判斷一定存在 ，可能存在 解析：（1）有色氣體為NO2、Br2(蒸氣)，二者溶于水后，前者呈無色，后者呈橙色。所以，一定存在NO2，一定不存在Br2(蒸氣)。 （2）有色氣體中的Br2(蒸氣) 通入AgNO3溶液中會得到淺黃色沉淀，所以，一定存在NO2，一定不存在Br2(蒸氣)。要得到白色沉淀，只能是HCl與AgNO3生成AgCl沉淀，因此一定含有HCl，但一定不能含有NH3。 （3）根據(jù)通過盛水的洗氣瓶后的氣體能使石灰水變渾濁這一現(xiàn)象，可推知一定存在CO2；但一開始通人澄清石灰水，無

8、渾濁現(xiàn)象，可知必有酸性氣體將CaCO3溶解，所以，可能存在NO2、HCl、Br2(蒸氣)。基礎(chǔ)訓(xùn)練1.檢驗?zāi)澄粗芤褐袝r否含有SO42-，下列操作最合理的是（ ）A.加入稀硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液 B.加入鹽酸酸化的BaCl2溶液C.先加稀硝酸酸化，再加Ba(NO3)2溶液 D. 先加鹽酸酸化，再加BaCl2溶液2.下列混和物可用分液漏斗分離的是（ ）A.苯和溴苯 B.乙酸乙酯與碳酸鈉溶液 C.甘油和水 D.苯和三溴苯酚3.下列除雜方法中，正確的是（ ）A.用灼燒法除去二氧化錳中混有的炭粉 B.用點燃法除去CO2中混有的少量COC.將H2和O2混和氣體通過赤熱的CuO以除去氧氣中的氫氣D

9、.干燥H2S中的水蒸氣，將混和氣通過濃硫酸的洗氣瓶4、將1體積選項中的一種氣體與10體積O2混合后，依次通過盛有足量濃NaOH溶液的洗氣瓶和盛有足量灼熱銅屑的管子（假設(shè)反應(yīng)都進行完全），最后得到的尾氣可以是（ ）A.Cl2 B.CO C.CO2 D.N2 5.上述實驗及結(jié)論在科學(xué)上是錯誤的。由于NO2干擾了O2的檢驗，因此應(yīng)選用NaOH溶液除掉NO2后再檢驗。 例2 研究某一化學(xué)反應(yīng)的實驗裝置如下圖所示： AF屬于下列物質(zhì)中的六種物質(zhì)：濃硫酸、濃鹽酸、濃氨水、稀硫酸、稀鹽酸、稀氟水、水、鋅粒、銅片、食鹽、高錳酸鉀、氯化鈣、氧化鈣、四氧化三鐵、氧化鐵、氧化銅、氫氣、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、

10、氯氣、氯化氫、氨氣、氮氣、氧氣。 實驗現(xiàn)象； （1）D物質(zhì)由黑色變?yōu)榧t色 （2）無水硫酸銅粉末放入無色透明的E中得到藍色溶液 （3）點燃的鎂條伸入無色無味的F中鎂條表面生成一種灰黃色固體物質(zhì)。將該發(fā)黃色物質(zhì)放入水中，有氣體放出，該氣體具有刺激性氣味。并能使?jié)櫇竦募t色石蕊試紙變藍。通過分析回答： 、寫出AF的物質(zhì)名稱： A ，B ，C ，D ，E ，F(xiàn) 。 、寫出有關(guān)的化學(xué)方程式：A與B ；C與D ；E與無水硫酸銅 ；F與Mg ；F與Mg的反應(yīng)產(chǎn)物與水 。6、實驗室有一包 KCl和 AlCl3的固體混合物，通過以下實驗可確定 KCl和 AlCl3的質(zhì)量之比，試根據(jù)實驗方法和主要步驟，回答有關(guān)問題

11、： （1）調(diào)整托盤天平的零點時，若指針偏向右邊，應(yīng)將右邊的螺絲向 旋動。 （2）某學(xué)生用已知質(zhì)量為 y g的表面皿準確稱取 W g樣品，他在托盤天平的右盤上放上（Wy）g的砝碼，在左盤的表面皿中放入樣品，此時指針稍偏右邊，該學(xué)生應(yīng)怎樣操作 ；（3）將樣品置于燒杯中加適量水溶解，滴入過量的A溶液，燒壞中有沉淀物，則A溶液的名稱是 ；（4）過濾，某學(xué)生欲用右圖裝置操作，錯誤之處應(yīng)怎樣糾正？ 答： ；（5）甲學(xué)生用水多次洗滌過濾所得沉淀物，然后使其干燥，得到固體純凈物C，質(zhì)量為W2g，C的名稱是 ；（6）乙學(xué)生將過濾所得濾液跟甲學(xué)生洗滌沉淀所得液體混合，然后蒸干溶劑，再充分加熱，最后得到純凈KCl固

12、體W1g，則原混合物中KCl與AlCl3的質(zhì)量之比的計算式為 。7、回答下面問題：（l）分離沸點不同但又互溶的液體混合物，常用什么方法？（2）在分液漏斗中用一種有機溶劑提取水溶液里的某物質(zhì)時，靜量分層后，如果不知道哪一層液體是“水層”，試設(shè)計一種簡便的判斷方法。 3、欲制無水氯化鋁并保存?zhèn)溆谩，F(xiàn)有儀器如下圖所示，并有食鹽晶體、水、固體燒堿、鋁粉、二氧化錳、濃硫酸等六種試劑。 設(shè)計的制取過程是：制氯氣 加凈化和干燥氯氣 制氯化鋁 請回答下列問題： （1）從上列儀器中選取必須的幾種，連接成一個制無水氯化鋁的連續(xù)裝置，按前后順序填寫圖的編號（不一定填滿），并寫出各儀器里放入的試劑的化學(xué)式 （2）寫出

13、實驗過程中有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式。8、實驗室用Zn粒和鹽酸反應(yīng)制H2，其中含酸霧、水氣、硫化氫及少量氧氣等雜質(zhì)氣體，某同學(xué)設(shè)計了以下幾種裝置，按一定順序連接，氣體通過時，達到每一裝置除去一種氣體的目的。 （1）它們連接的順序為 ； （2）除去H2S的離子方程式為 ； （3）除去O2觀察到的現(xiàn)象為 。9、實驗室可用氯氣與金屬反應(yīng)制備無水三氯化鐵，該化合物呈棕紅色、易潮解100左右時升華。下圖是兩個學(xué)生設(shè)計的實驗裝置，左邊的反應(yīng)裝置相同，而右邊的產(chǎn)品收集裝置則不同，分別如（）和（）所示。試回答：（1） B中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_；（2） D中的反應(yīng)開始前，需排除裝置中的空氣，應(yīng)采取的方未能是：_。（

14、3） D中反應(yīng)的化學(xué)方程式為：_。（4） 裝置（）的主要缺點是：_。（5） 裝置（）的主要缺點是：_，如果選用些裝置來完成實驗，則必須采取的改進措施是： 10. 為了測定人體新陳代謝呼出氣體中CO2的體積分數(shù)，某學(xué)生課外小組設(shè)計了如下圖的實驗裝置。實驗中用過量NaOH溶液吸收氣體中的CO2，準確測量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余氣體的體積（實驗時只用嘴吸氣和呼氣）,請?zhí)羁铡?1）圖中瓶II的作用是_。(2) 對實驗裝置尚有如下A、B、C、D四種建議，你認為合理的是_。（填代號A. 在E處增加CaCl2干燥管B.在下處增加CaCl2燥管C.在E和F兩處增加CaCl2干燥管D.不必增加干燥管(

15、3將插入溶液的管子丁端改成具有多孔的球泡（圖中的皿），有利于提高實驗的準確度,其理由是_。(4實驗時先緩緩吸氣，再緩緩呼氣,反復(fù)若干次，得如下數(shù)據(jù):瓶I溶液增重ag,收集到的氣體體積（標準狀況）為bL,該呼出氣體中CO2的體積分數(shù)是（列出算式)_。(5實驗中若猛吸猛呼，會造成不安全后果，猛吸時會_。猛呼時會_11、測定一定質(zhì)量的鋁鋅合金與強酸溶液反應(yīng)產(chǎn)生的氫氣的體積，可以求得合金中鋁和鋅的質(zhì)量分數(shù)。現(xiàn)有下列實驗用品：中學(xué)化學(xué)實驗常用儀器、800毫升燒杯、100毫升量筒、短頸玻璃漏斗、銅網(wǎng)、鋁鋅合金樣品、濃鹽酸（密度1.19克/毫升）、水。按圖示裝置進行實驗，回答下列問題。（設(shè)合金樣品完全反應(yīng)，

16、產(chǎn)生的氣體體積不超過100毫升）1999年高考 （1）補充下列實驗步驟，直到反應(yīng)開始進行（鐵架臺和鐵夾的安裝可省略）： 將稱量后的合金樣品用銅網(wǎng)小心包裹好，放在800毫升燒杯底部，把短頸漏斗倒扣在樣品上面。 （2）合金樣品用銅網(wǎng)包裹的目的是： 參考答案：1 .D 2.B 3.A 4、C、D5.A.濃氨水；B.氧化鈣；C.氨氣；D.氧化銅；E.水；F.氮氣。CaO+NH3H2O=NH3+Ca(OH)22NH3+3CuO3Cu+N2+3H2OCuSO4+5H2O=CuSO45H2O3Mg+N2Mg3N2 Mg3N2+6H2O=3Mg(OH)2+2NH36.（1）左；（2）往左盤表面皿上慢慢加少量樣

17、品，使指針指向標尺中間；（3）氨水；（4）漏斗下端管口應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁，傾倒液體時應(yīng)用玻璃棒引流；（5）Al（OH）3；（6）W1：（WW1）或W1：133.5W2/787.、 、 NaCl,MnO2,濃H2SO4、NaCl,H2O、濃H2SO4、Al,NaOH,H2O2NaCl+3H2SO4+MnO2 2NaHSO4+MnSO4+2H2O+Cl2Cl2+2NaOH=NaCl+NaClO+H2O2Al+3Cl2 2AlCl38.（1）abefghdc；（2）H2S+Cu2+= CuS+2H+；（3）溶液由淺綠色逐漸變成黃色9.（1）4HCl+MnO2MnCl2+2H2O+Cl2 或 16HCl+2KmnO42KCl+2MnCl2+8H2O+5Cl2 （2）B中的反應(yīng)進行一段時間后，看到黃綠色氣體充滿裝置，現(xiàn)開始加熱D （3）2Fe+3Cl22FeCl3 （4）導(dǎo)管易被產(chǎn)品堵塞；尾氣排入空氣，易造成環(huán)境污染 （5）產(chǎn)品易潮解 在瓶E和F之間連接裝有干燥劑的裝置10.（1）除去吸人空氣中的CO2 （2） D（3）可增大氣體與溶液的接觸面積，使氣體中的（CO2被充分吸收（4）(ag/44gmol-1)22.4Lmol-1bL+(ag/44g.mol-122.4Lmol-