常見物質(zhì)的分離提純和鑒別方法總結(jié)_第1頁
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文檔簡介

1、常見物質(zhì)的分離、提純和鑒別方法總結(jié)一、物質(zhì)的分離與提純方法1.混合物的物理分離方法方法適用范圍主要儀器注意點實例固+液蒸發(fā)易溶固體與液體分開酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒不斷攪拌;最后用余熱加熱;液體不超過容積2/3NaCl(H2O)固+固結(jié)晶溶解度差別大的溶質(zhì)分開NaCl(NaNO3)升華能升華固體與不升華物分開酒精燈I2(NaCl)固+液過濾易溶物與難溶物分開漏斗、燒杯一角、二低、三碰;沉淀要洗滌;定量實驗要“無損”NaCl(CaCO3)液+液萃取溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里,溶解度的不同,把溶質(zhì)分離出來分液漏斗先查漏;對萃取劑的要求;使漏斗內(nèi)外大氣相通;上層液體從上口倒出從溴水中提取Br2分液分離互不

2、相溶液體分液漏斗乙酸乙酯與飽和Na2CO3溶液蒸餾分離沸點不同混合溶液蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計、牛角管溫度計水銀球位于支管處;冷凝水從下口通入;加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4滲析分離膠體與混在其中的分子、離子半透膜更換蒸餾水淀粉與NaCl鹽析加入某些鹽,使溶質(zhì)的溶解度降低而析出燒杯用固體鹽或濃溶液蛋白質(zhì)溶液、硬脂酸鈉和甘油氣+氣洗氣易溶氣與難溶氣分開洗氣瓶長進短出CO2(HCl)液化沸點不同氣分開U形管常用冰水NO2(N2O4)2.混合物的化學分離法方法熱分解法沉淀分離法酸堿分離法水解分離法氧化還原法實例NH4Cl(NaCl)NaCl(BaCl2)MgCl2(AlCl3)Mg2+(Fe3+)

3、Fe2+(Cu2+)二、物質(zhì)的檢驗物質(zhì)的檢驗通常有鑒定、鑒別和推斷三類,它們的共同點是:依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)和特征反應(yīng),選擇適當?shù)脑噭┖头椒?,準確觀察反應(yīng)中的明顯現(xiàn)象,如顏色的變化、沉淀的生成和溶解、氣體的產(chǎn)生和氣味、火焰的顏色等,進行判斷、推理。1.常見氣體的檢驗常見氣體檢驗方法氫氣純凈的氫氣在空氣中燃燒呈淡藍色火焰,混合空氣點燃有爆鳴聲,生成物只有水。不是只有氫氣才產(chǎn)生爆鳴聲;可點燃的氣體不一定是氫氣氧氣可使帶火星的木條復燃氯氣黃綠色,能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{(O3.NO2也能使?jié)駶櫟牡饣浀矸墼嚰堊兯{)氯化氫無色有刺激性氣味的氣體。在潮濕的空氣中形成白霧,能使?jié)駶櫟乃{色石藍試紙變紅;用

4、蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙;將氣體通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成。二氧化硫無色有刺激性氣味的氣體。能使品紅溶液褪色,加熱后又顯紅色。能使酸性高錳酸鉀溶液褪色。硫化氫無色有具雞蛋氣味的氣體。能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液產(chǎn)生黑色沉淀,或使?jié)駶櫟拇姿徙U試紙變黑。氨氣 無色有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍,用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時能生成白煙。二氧化氮 紅棕色氣體,通入水中生成無色的溶液并產(chǎn)生無色氣體,水溶液顯酸性。一氧化氮 無色氣體,在空氣中立即變成紅棕色二氧化碳能使澄清石灰水變渾濁;能使燃著的木條熄滅。SO2氣體也能使澄清的石灰水變混濁,N2等氣體也能使燃著的木條熄滅。一氧

5、化碳可燃燒,火焰呈淡藍色,燃燒后只生成CO2;能使灼熱的CuO由黑色變成紅色。甲烷無色氣體,可燃,淡藍色火焰,生成水和CO2;不能使高錳酸鉀、溴水褪色。乙烯無色氣體、可燃,燃燒時有明亮的火焰和黑煙,生成水和CO2。能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。乙炔無色無臭氣體,可燃,燃燒時有明亮的火焰和濃煙,生成水和 CO2,能使高錳酸鉀溶液、溴水褪色。 2.幾種重要陽離子的檢驗(l)H+ 能使紫色石蕊試液或橙色的甲基橙試液變?yōu)榧t色。(2)Na+、K+ 用焰色反應(yīng)來檢驗時,它們的火焰分別呈黃色、淺紫色(通過鈷玻片)。(3)Ba2+ 能使稀硫酸或可溶性硫酸鹽溶液產(chǎn)生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。(4)M

6、g2+ 能與NaOH溶液反應(yīng)生成白色Mg(OH)2沉淀,該沉淀能溶于NH4Cl溶液。(5)Al3+ 能與適量的NaOH溶液反應(yīng)生成白色Al(OH)3絮狀沉淀,該沉淀能溶于鹽酸或過量的NaOH溶液。(6)Ag+ 能與稀鹽酸或可溶性鹽酸鹽反應(yīng),生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成Ag(NH3)2+。(7)NH4+ 銨鹽(或濃溶液)與NaOH濃溶液反應(yīng),并加熱,放出使?jié)駶櫟募t色石藍試紙變藍的有刺激性氣味NH3氣體。(8)Fe2+ 能與少量NaOH溶液反應(yīng),先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色Fe(OH)3沉淀?;蛳騺嗚F鹽的溶液里加入KSCN溶液,不顯紅色

7、,加入少量新制的氯水后,立即顯紅色。2Fe2+Cl22Fe3+2Cl(9)Fe3+ 能與 KSCN溶液反應(yīng),變成血紅色 Fe(SCN)3溶液,能與 NaOH溶液反應(yīng),生成紅褐色Fe(OH)3沉淀。(10)Cu2+ 藍色水溶液(濃的CuCl2溶液顯綠色),能與NaOH溶液反應(yīng),生成藍色的Cu(OH)2沉淀,加熱后可轉(zhuǎn)變?yōu)楹谏?CuO沉淀。含Cu2+溶液能與Fe、Zn片等反應(yīng),在金屬片上有紅色的銅生成。3.幾種重要的陰離子的檢驗(1)OH 能使無色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示劑分別變?yōu)榧t色、藍色、黃色。(2)Cl 能與硝酸銀反應(yīng),生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成A

8、g(NH3)2+。(3)Br 能與硝酸銀反應(yīng),生成淡黃色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。(4)I 能與硝酸銀反應(yīng),生成黃色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能與氯水反應(yīng),生成I2,使淀粉溶液變藍。(5)SO42 能與含Ba2+溶液反應(yīng),生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。(6)SO32 濃溶液能與強酸反應(yīng),產(chǎn)生無色有刺激性氣味的SO2氣體,該氣體能使品紅溶液褪色。能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色BaSO3沉淀,該沉淀溶于鹽酸,生成無色有刺激性氣味的SO2氣體。(7)S2 能與Pb(NO3)2溶液反應(yīng),生成黑色的PbS沉淀。(8)CO32 能與BaCl2溶液反應(yīng),生成白色的BaCO3沉淀,該沉淀溶于硝酸(

9、或鹽酸),生成無色無味、能使澄清石灰水變渾濁的CO2氣體。(9)HCO3 取含HCO3鹽溶液煮沸,放出無色無味CO2氣體,氣體能使澄清石灰水變渾濁?;蛳騂CO3鹽酸溶液里加入稀MgSO4溶液,無現(xiàn)象,加熱煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同時放出 CO2氣體。(10)PO43 含磷酸根的中性溶液,能與AgNO3反應(yīng),生成黃色Ag3PO4沉淀,該沉淀溶于硝酸。(11)NO3 濃溶液或晶體中加入銅片、濃硫酸加熱,放出紅棕色氣體。4.幾種重要有機物的檢驗(1)苯 能與純溴、鐵屑反應(yīng),產(chǎn)生HBr白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應(yīng),生成黃色的苦杏仁氣味的油狀(密度大于1)難溶于水的硝基苯。(2)乙醇

10、能夠與灼熱的螺旋狀銅絲反應(yīng),使其表面上黑色CuO變?yōu)楣饬恋你~,并產(chǎn)生有刺激性氣味的乙醛。乙醇與乙酸、濃硫酸混合物加熱反應(yīng),將生成的氣體通入飽和Na2CO3溶液,有透明油狀、水果香味的乙酸乙酯液體浮在水面上。(3)苯酚 能與濃溴水反應(yīng)生成白色的三溴苯酚沉淀。能與FeCl3溶液反應(yīng),生成紫色溶液。(4)乙醛 能發(fā)生銀鏡反應(yīng),或能與新制的藍色Cu(OH)2加熱反應(yīng),生成紅色的 Cu2O沉淀。5.用一種試劑或不用試劑鑒別物質(zhì)用一種試劑來鑒別多種物質(zhì)時,所選用的試劑必須能和被鑒別的物質(zhì)大多數(shù)能發(fā)生反應(yīng),而且能產(chǎn)生不同的實驗現(xiàn)象。常用的鑒別試劑有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4

11、.Cu(OH)2懸濁液等。不用其他試劑來鑒別一組物質(zhì),一般情況從兩個方面考慮:利用某些物質(zhì)的特殊性質(zhì)(如顏色、氣味、溶解性等),首先鑒別出來,然后再用該試劑去鑒別其他物質(zhì)。采用一種試劑與其他物質(zhì)相互反應(yīng)的現(xiàn)象不同,進行綜合分析鑒別。【易錯指津】1.要全面考慮除雜原則。防止雖然除去了原有的雜質(zhì),但同時又帶進了新的雜質(zhì)。2.在解答物質(zhì)提純試題時,選擇試劑和實驗措施應(yīng)注意三個原則:不能引入新雜質(zhì);提純后的物質(zhì)成分不變;實驗過程和操作方法簡單易行。3.物質(zhì)提純和凈化時要注意下列幾點:所加試劑和被提純的物質(zhì)不能發(fā)生化學反應(yīng);所選擇的反應(yīng)要具有較大的不可逆性,即反應(yīng)要完全,為了使雜質(zhì)能除盡,所加的試劑要稍

12、過量;加入的試劑以不引入新的雜質(zhì)為好;提純物易分離。4.物質(zhì)的檢驗要經(jīng)歷方法的選擇(包括物理方法和化學方法)、現(xiàn)象的觀察及邏輯推理得出結(jié)論三個步驟,缺一不可。盡可能選擇特效反應(yīng)以減少干擾。5.有機物的提純與分離中很少使用過濾、結(jié)晶等方法,較多地使用蒸餾(可分餾)、分液等方法,以及物理與化學的綜合法。在分離提純有機物時,常犯的錯誤是套用無機分離中的反應(yīng)轉(zhuǎn)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劑并加熱的方法,試圖將乙酸加轉(zhuǎn)化為乙酸乙酯,這是適得其反的。其一是加入的試劑難以除去;其二是有機反應(yīng)緩慢、復雜,副反應(yīng)多,該反應(yīng)是可逆反應(yīng),不可能反應(yīng)到底將乙酸除盡。6.缺乏推理判斷的能

13、力和方法。如對不用另加試劑的鑒別題、只用一種試劑的鑒別題、可用多種不同試劑和操作程序的鑒別題,缺乏對解題突破口的確認能力,以及解題程序的安排能力。對圖式鑒別題,除了難以尋找突破口以外,對正推法和逆推法的使用,還存在思維障礙。鑒于上述列舉的幾種情況,因此平時復習解題應(yīng)重視解題思維的訓練,重視思維方法的歸納總結(jié)?!镜湫屠}評析】例1 下列分離物質(zhì)的方法中,根據(jù)微粒大小分離的是A.萃取 B.重結(jié)晶 C.沉降 D.滲析思路分析:滲析是使離子或分子(直徑小于10-9m)通過半透膜,能從膠體溶液里分離出來的操作。答案:D方法要領(lǐng):掌握各種分離方法的適用情況。萃取是根據(jù)溶質(zhì)在兩種互不溶解的液體中具有不同的溶

14、解度而分離的;重結(jié)晶是根據(jù)固體物質(zhì)在水中由于溫度不同,溶解度不同的原理分離的操作;沉降是在水中溶解度小而形成沉淀,用過濾法分離;滲析是根據(jù)分散質(zhì)的微粒小于10-9m可透過透膜的原理而分離的。例2 只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、甘油思路分析:根據(jù)物質(zhì)是否溶于水及比水輕或重來鑒別。B中三種物質(zhì)均溶于水;C中前二種物質(zhì)也均溶于水;D中后二種物質(zhì)均溶于水。只有A中乙酸溶于水,苯和四氯化碳均不溶于水,且苯比水輕,四氯化碳比水重。答案:A方法要領(lǐng):有機物的溶解性有三種情況:與水混溶,主要是羧酸類和醇;與水不相溶但比水重,一

15、般是硝基化合物、鹵代烴;與水不相溶但比輕,一般是烴類。分析四組物質(zhì)便得解。例3 提純含有少量硝酸鋇雜質(zhì)的硝酸鉀溶液,可以使用的方法為A.加入過量碳酸鈉溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補加適量硝酸B.加入過量硫酸鉀溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補加適量硝酸C.加入過量硫酸鈉溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補加適量硝酸D.加入過量碳酸鉀溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補加適量硝酸思路分析:提純的基本思路是除雜試劑在除去雜質(zhì)的同時,不能引入新的雜質(zhì)。KNO3中含Ba(NO3)2,即除去Ba2+離子,題中給定CO32-或SO42-離子作除雜劑。因過量SO42-離子無法通過HNO3酸化除去,故宜選CO32-離子。答案

16、:D方法要領(lǐng):為使雜質(zhì)除盡,所加試劑一般會稍為過量,因此一定要注意不引進難除的新雜質(zhì),這是做除雜問題時應(yīng)特別注意的。例4 只用膠頭滴管和試管,不用其他試劑就可以區(qū)別的下列溶液(濃度均為0.1molL)是A.CaCl2和Na2C03 B.稀H2S04和Na2C03 C.Ba(OH)2和NaHC03 D.NaAlO2和鹽酸 思路分析:利用自身間的相互反應(yīng)(互滴)來鑒別。對于A.C來講,前者和后者兩物質(zhì)互滴的現(xiàn)象相同:均立即產(chǎn)生沉淀;對B:前者(稀H2SO4)滴入后者(Na2CO3)中,由于首先生成的是NaHCO3,所以開始時無氣泡,而將Na2CO3逐滴滴入稀H2SO4中,則馬上看到有氣體產(chǎn)生,現(xiàn)象

17、互不相同;D中NaAlO2和鹽酸互滴的現(xiàn)象也不相同(請讀者寫出反應(yīng)的離子方程式),從而可將兩種物質(zhì)區(qū)別開來。答案:B.D方法要領(lǐng):不用任何試劑進行鑒別,可采用方法有:(1)連鎖推斷法。即用某種與眾不同的試樣作為鑒別用試劑,然后一環(huán)扣一環(huán)地逐個審;(2)兩兩組合法。將被檢試樣兩兩混合,根據(jù)不同現(xiàn)象加以區(qū)別;(3)試樣互滴法。甲、乙兩種試樣,根據(jù)將甲逐滴滴入乙和將乙逐滴滴入甲的現(xiàn)象不同加以區(qū)別。引申發(fā)散:不用任何試劑鑒別多種物質(zhì)的方法是:(1)先依據(jù)外觀特征,鑒別出其中的一種或幾種,然后再利用它們?nèi)ヨb別其他的幾種物質(zhì);(2)若均無明顯外觀特征,可考慮能否用加熱或焰色反應(yīng)區(qū)別;(3)若以上兩種方法都

18、不能鑒別時,可考慮兩兩混合法,記錄混合后的反應(yīng)現(xiàn)象,分析確定。鑒別物質(zhì)時,可利用鹽的水解。如使用指示劑可鑒別出水解后呈現(xiàn)酸性、堿性和中性的鹽溶液;若不用其他試劑,則常用的水解反應(yīng)是Fe3+與CO32-、HCO3-及Al3+與CO32-、S2-、HCO3-等既產(chǎn)生沉淀又產(chǎn)生氣體的雙水解反應(yīng)。例5 實驗室用溴和苯反應(yīng)制取溴苯,得到粗溴苯后,要用下列操作精制:蒸餾;水洗;用干燥劑干燥;用10%NaOH溶液洗;水洗,正確的操作順序是A. B. C. D.思路分析:本題是課本中制溴苯實驗的深化。粗溴苯的精制,關(guān)鍵要了解粗溴苯的組成。由于有機反應(yīng)的不完全性,得到的溴苯中會溶有未反應(yīng)的苯、溴、三溴化鐵(催化

19、劑)并有部分溴化氫。根據(jù)粗溴苯的組成,結(jié)合它們的理化特性,可設(shè)計出如下精制方案:(1)水洗:利用三溴化鐵、溴化氫在水中的溶解度比在有機溶劑中大的特性,使三溴化鐵、溴化氫及部分溴進入水層,再分液除去。先用水洗,除去節(jié)約下一步操作的用堿量以外,還可以避免FeBr3與堿反應(yīng)生成難溶性的膠狀Fe(OH)3造成分離的困難。(2)用10%NaOH溶液洗:在分液后得到的油層中加入NaOH溶液,目的使油層中的Br2與NaOH反應(yīng),生成可溶于水的NaBr、NaBrO,再經(jīng)分液除去。(3)再水洗:用水洗去附著在溴苯表面的鈉鹽。分液得油層。(4)加入干燥劑:在(3)分液后的油層中加入無水CaCl2進行干燥,除去油層

20、中的水分。(5)蒸餾:干燥后的油層的主要成分是溴苯和苯的混合物。由于溴苯與苯的沸點差異較大,故可通過蒸餾的方法獲取溴苯。答案:B方法要領(lǐng):本題要求精制,在明確雜質(zhì)成分的基礎(chǔ)上,先用大量水洗去未反應(yīng)的苯和溴,再用NaOH除去殘余的溴,然后用水洗去殘余的NaOH,最后用干燥劑除水并蒸餾。引申發(fā)散:分液和蒸餾是有機物分離和提純常用的方法。常見情況為:物質(zhì)硝基苯(硝酸、硫酸)溴乙烷(酒精)乙酸乙酯(乙酸)苯(苯酚)酒精(水)方法加水,分液加水,分液飽和Na2CO3溶液,分液加NaOH溶液,分液蒸餾例6 某溶液含有較多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用該溶液制取芒硝,可供選擇的操作有:加適量

21、H2SO4溶液,加金屬Na,結(jié)晶,加過量NaOH溶液,加強熱脫結(jié)晶水,過濾。正確的操作步驟是A. B. C. D.思路分析:芒硝是水合硫酸鈉晶體,要制取純凈的水合硫酸鈉晶體,首先要進行提純,在此過程中要充分利用原料中的成分,且不能引入新的雜質(zhì),要除凈Fe3+,加入的NaOH溶液要過量。濾去Fe(OH)3不溶物后,用適量H2SO4溶液中和過量的NaOH,得純凈Na2SO4溶液,濃縮結(jié)晶即可。凡有操作都是錯誤的,因為脫去結(jié)晶水就不是芒硝,而是硫酸鈉。答案:B方法要領(lǐng):解決本題的關(guān)鍵之一是了解芒硝為何物;關(guān)鍵之二是選擇合適的反應(yīng)物。金屬Na雖可直接與水反應(yīng)生成NaOH,但Na比NaOH貴得多。故應(yīng)直

22、接用NaOH溶液,保證Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀濾去,但過量NaOH一定要用適量H2SO4中和。例7 甲、乙、丙、丁分別是Al2(SO4)3.FeSO4.NaOH、BaCl2四種物質(zhì)中的一種。若將丁溶液滴入乙溶液中,發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成,繼續(xù)滴加則沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液時,無明顯現(xiàn)象發(fā)生。據(jù)此推斷丙物質(zhì)是A.Al2(SO4)3 B.NaOH C.BaCl2 D.FeSO4思路分析:解推斷題要抓住特征條件。由題設(shè)乙白色沉淀沉淀消失可知,丁必為NaOH,乙必為Al2(SO4)3。(注意:此處隱含實驗中試劑的滴加順序與現(xiàn)象的關(guān)系),由此可推及甲為BaCl2,故丙為FeSO4。答案:D方法

23、要領(lǐng):關(guān)鍵是抓住乙與丁反應(yīng)的特征現(xiàn)象先沉淀后溶解,推出兩物質(zhì),最后推丙。例8 在一定條件下,萘可以被硝酸和硫酸的混合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。后者可溶于質(zhì)量分數(shù)大于98%的硫酸,而前者不能。利用這一性質(zhì)可以將這兩種異構(gòu)體分離。將上述硝化產(chǎn)物加入適量的98.3%的硫酸,充分攪拌,用耐酸漏斗過濾,欲從濾液中得到固體1,8-二硝基萘,應(yīng)采用的方法是A.對所得的濾液蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶 B.向濾液中緩緩加入水后過濾C.向濾液中緩緩加入Na2CO3溶液后過濾 D.將濾液緩緩加入水中后過濾思路分析:考查學生根據(jù)所給信息,利用兩種二硝基萘在濃硫酸中溶解度的不同,進行分析

24、、推理的能力。1,8-二硝基萘可溶于98%的濃硫酸中,1,5-二硝基萘不溶,用耐酸漏斗分離即可。繼續(xù)將1,8-二硝基萘從濃硫酸中分離出,需要降低硫酸的濃度。如何降低濃硫酸的濃度,則要注意加入水或堿性溶液的方式。答案:D 方法要領(lǐng):有的同學會因不注意操作順序的要求而錯選B或C。雖然向濾液中加水或Na2CO3溶液都能達到降低硫酸濃度的目的,但濃硫酸的稀釋要注意不可顛倒順序,即不可將水倒入濃硫酸中。將碳酸鈉溶液倒入硫酸中,比水倒入濃硫酸中更危險,因為不僅有水沸騰導致的飛濺,還會有CO2氣體逸出時造成的酸液飛濺。 例9 某待測溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+、NH4+、Ca

25、2+等離子,進行以下實驗(所加酸,堿,氨水,溴水都是過量的). 待測液溶液A溶液B溶液C沉淀C溶液D沉淀D沉淀ECO2氫氧化鈉溶液NH3333HCl沉淀BH2SO4Br2沉淀A(不溶于HNO3)根據(jù)實驗結(jié)果: (1)判斷待測液中有無Ba2+、Ca2+,并寫出理由.答: (2)寫出沉淀D的化學式: (3)寫出從溶液D生成沉淀E的反應(yīng)離子方程式: 思路分析: 待測液中加入HCl得到沉淀A,可斷定A為AgCl,Ag+已被除去。向溶液A加入稀硫酸和溴水,若有Fe2+則被氧化成Fe3+(2Fe2+Br2=2Fe3+Br-);由于BaSO4難溶于水,CaSO4微溶于水 ,所以沉淀B為BaSO4和CaSO4

26、的混合物或二者之一。向溶液B中加入氨水得到沉淀C,則沉淀C一定是Fe(OH)3或Al(OH)3或二者的混合物。若沉淀C中含Al(OH)3,則加入過量NaOH溶液時會轉(zhuǎn)變?yōu)镹aAlO2進入溶液D;沉淀C與過量NaOH溶液作用后仍剩余沉淀D,則可斷定D為Fe(OH)3。由于H2CO3的酸性強于HAlO2(可由C.Al在周期表中的位置推出),所以向溶液D中通入CO2得到的沉淀E一定是Al(OH)3,其反應(yīng)為:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3-。 答案:(1)含有Ba2+、Ca2+中的一種或兩種;因為BaSO4不溶于水,CaSO4微溶于水 (2)Fe(OH)3 (3)AlO2-+

27、CO2+2H2O=Al(OH)3+HCO3- 。 方法要領(lǐng):仔細分析每一步所發(fā)生的反應(yīng),并進行嚴密的推理和判斷(如由所加試劑推測沉淀可能是什么物質(zhì)、什么物質(zhì)進入溶液;由肯定的結(jié)論驗證不肯定的推測,并縮小判斷范圍;正推和逆推相結(jié)合等)是解此類框圖題的基本方法。熟悉有關(guān)物質(zhì)的化學性質(zhì),并能靈活運用,是解題的基礎(chǔ)。 引申發(fā)散:在推斷混合溶液中肯定存在或肯定不存在的離子時,要注意以下幾點:(1)溶液是否有顏色。某些離子在溶液中具有特殊的顏色:Fe3+棕黃色,F(xiàn)e2+淡綠色,Cu2+藍色(CuCl2濃溶液呈綠色)(2)溶液的酸堿性。從溶液的酸堿性情況可以初步判斷某些離子是否存在。在強酸性溶液中不能大量存

28、在離子有:S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、AlO2-等;在強堿性溶液中不能大量存在離子有:NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、HCO3-、Ag+等。(3)在判斷出肯定存在的離子后,再排除跟該離子在溶液中不可能共存的離子。例如,在已肯定存在SO42-時,就應(yīng)排除Ba2+的存在。 例10 含苯酚的工業(yè)廢水處理的流程圖如下: 二氧化碳BA苯苯酚廢水設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備設(shè)備苯酚水苯氫氧化鈉溶液氧化鈣(1)上述流程里,設(shè)備中進行的是 操作(填寫操作名稱)。實驗室里這一步操作可以用 進行(填寫儀器名稱)(2)由設(shè)備進入設(shè)備的物質(zhì)A是 ,由設(shè)備進入設(shè)備的物質(zhì)B是 。(3)在

29、設(shè)備中發(fā)生的化學方程式為 (4)在設(shè)備中,物質(zhì)B的水溶液和CaO反應(yīng)后,產(chǎn)物是NaOH、H2O和 ,通過 操作(填寫操作名稱)可以使產(chǎn)物相互分離。 (5)上圖中能循環(huán)使用的物質(zhì)是C6H6.CaO、 、 。 思路分析:本題屬化學與社會、生產(chǎn)相結(jié)合的應(yīng)用型題。在學習苯酚的性質(zhì)和分離以及酸、堿、鹽的化學性質(zhì)和規(guī)律的基礎(chǔ)上,將這些知識和規(guī)律用于解決生產(chǎn)中的實際問題,目的是培養(yǎng)學生用化學知識解決生活、生產(chǎn)、科技問題的能力和學習化學的方法。 根據(jù)題給條件和設(shè)計可知:設(shè)備用苯萃取廢水中的苯酚,生成苯酚的苯溶液(因苯酚易溶于苯而不易溶于水)。設(shè)備用于分離苯和苯酚,為此需加入NaOH水溶液,使苯酚變?yōu)楸椒逾c而溶

30、于水中,再用分液法與苯分離。設(shè)備是為了將苯酚鈉變?yōu)楸椒?,考慮到經(jīng)濟成本和環(huán)境因素,通入CO2氣體較為理想。設(shè)備是為了綜合利用副產(chǎn)物NaHCO3,加入CaO可轉(zhuǎn)化為反應(yīng)所需的原料NaOH,而另一生成物CaCO3在設(shè)備中又可轉(zhuǎn)化為反應(yīng)所需的原料CO2和CaO。這樣可提高經(jīng)濟效益,降低環(huán)境污染。 答案:(1)萃取(或萃取、分液);分液漏斗 (2)苯酚鈉(C6H5ONa);NaHCO3 (3)C6H5ONa + CO2+H2OC6H5OH+ NaHCO3 (4)CaCO3;過濾 (5)NaOH水溶液;CO2 方法要領(lǐng):本題將化學基礎(chǔ)知識應(yīng)用于生產(chǎn)實際問題中,涉及到中學有機化學中地基本的知識-分離苯和苯

31、酚的混合物。苯酚在冷水中溶解度小,在苯中易溶且苯與水不互溶,故設(shè)備中進行的操作是萃取、分液,設(shè)備中發(fā)生反應(yīng):NaHCO3+CaO=CaCO3+NaOH,通過過濾操作將與NaOH溶液分離,掌握各種分離方法的適用前提、作用。例11 A.B.C.D分別代表NaNO3.NaOH、HNO3和Ba(NO3)2溶液中的一種?,F(xiàn)利用另一種溶液X,用下圖所示的方法,即可將它們一一確定。試確定A.B.C.D.X各代表何種溶液。A: ,B: ,C: ,D: ,X: 。加過量D不反應(yīng)加過量C白色沉淀不反應(yīng)加過量A白色沉淀加B不溶解加D溶解加過量B加B不溶解加D不溶解X思路分析:從所給的四物質(zhì)看,向其中加入某種試劑會產(chǎn)

32、生白色沉淀??勺魅缦峦评恚篘aNO3溶液很難和其他物質(zhì)在溶液中產(chǎn)生沉淀。NaOH一般能與多種金屬陽離子生成難溶性堿,如:Mg(OH)2.Fe(OH)2(在空氣中不易觀察),Al(OH)3(兩性)。HNO3是強酸,其鹽一般均可溶,故在復分解反應(yīng)中,HNO3除了能跟硅酸鹽形成難溶性硅酸外,很難和其他物質(zhì)產(chǎn)生沉淀。能和Ba(NO3)2形成沉淀的物質(zhì)應(yīng)主要從酸根離子考慮,如碳酸鹽、亞硫酸鹽、磷酸鹽、硫酸鹽等均能與Ba(NO3)2形成白色沉淀,其中硫酸鋇既難溶于水又難溶于酸。 根據(jù)以上推理,可將思考問題的范圍和角度大大縮小了。產(chǎn)生的沉淀可從難溶性鋇鹽、氫氧化物和硅酸中考慮。從而確定X的成分。然后在有限的

33、幾種可能物質(zhì)中做一些必要的假設(shè)和嘗試,檢驗所做的假設(shè)是否合乎題意。 答案:第一組:A:NaOH B:NaNO3 C:Ba(NO3)2 D:HNO3 X:MgSO4 第二組:A:HNO3 B:NaNO3 C:Ba(NO3)2 D:NaOH X:Na2SiO3 方法要領(lǐng):本題對物質(zhì)的性質(zhì)和離子反應(yīng)的知識借助于化學實驗的形式進行考查。解題思路是結(jié)合已知物質(zhì)的性質(zhì),綜合全面地分析出與X反應(yīng)產(chǎn)生白色沉淀的各種可能,最后通過歸納,總結(jié)得出幾種可能,再經(jīng)過驗證得出結(jié)論。 注意白色沉淀除了常見的難溶性的鋇鹽和氫氧化物外,還有硅酸沉淀(這樣可得出第二組答案)。再者注意檢驗,否則即使推斷正確,也會造成書寫結(jié)果的錯

34、誤?!揪C合練習4】1.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: (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,某學生欲用右圖裝置操作,錯誤之處應(yīng)怎樣糾正? 答: ;(5)甲學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)乙學生將過濾所得濾液跟甲學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固體W1g,則原混合物中KC

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