《金新學(xué)案》高三化學(xué)一輪 第15章第二節(jié) 物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純課件 大綱人教

第二節(jié)物質(zhì)的檢驗(yàn)、分離和提純運(yùn)用化學(xué)知識(shí)對(duì)常見的物質(zhì)(包括氣體物質(zhì)、無機(jī)離子)進(jìn)行分離、提純和鑒別。一、離子的檢驗(yàn)1．常見陽離子的檢驗(yàn)白色不溶解白色絮狀白紅褐血紅白色灰綠紅褐血紅紅紅無色紅色藍(lán)黑黑白白棕2.常見陰離子的檢驗(yàn)【自我檢測(cè)】某化學(xué)興趣小組在課外活動(dòng)中，對(duì)某溶液進(jìn)行了多次檢測(cè)，其中三次檢測(cè)結(jié)果如下表所示，請(qǐng)回答：檢測(cè)次數(shù)溶液中檢測(cè)出的物質(zhì)第一次KCl、K2SO4、Na2CO3、NaCl第二次KCl、BaCl2、Na2SO4、K2SO3第三次Na2SO4、KCl、K2CO3、NaCl(1)三次檢測(cè)結(jié)果中第________次檢測(cè)結(jié)果不正確。(2)在檢測(cè)時(shí)，為了確定溶液中是否存在硫酸根離子、碳酸根離子和氯離子：第一步：向溶液中滴加過量的____________溶液(填化學(xué)式)，其目的是檢驗(yàn)________并將其除去；第二步：加入__________________(填化學(xué)式)，其目的是______________________；第三步：過濾，再向?yàn)V液中加入________(填化學(xué)式)，其目的是____________________。答案：二、氣體和有有機(jī)物檢驗(yàn)1．常見氣體的的檢驗(yàn)待檢物操作步驟現(xiàn)象O2用試管或集氣瓶取待檢氣體，然后向試管或集氣瓶中插入帶有火星的木條木條復(fù)燃H2使待檢氣體通過尖嘴玻璃導(dǎo)氣管并點(diǎn)燃，在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯有淡藍(lán)色火焰，燒杯里有水珠生成NH3用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙?jiān)囼?yàn)變藍(lán)色把待檢氣體收集在集氣瓶里，蓋上玻璃片，用玻璃棒蘸取濃鹽酸，開啟玻璃片插入瓶中生成白煙待檢物操作步驟現(xiàn)象SO2在潔凈試管里加入5mL品紅溶液，再通入待檢氣體品紅溶液褪色加熱后紅色復(fù)現(xiàn)CO2通入澄清石灰水無色無味氣體且使石灰水變渾濁，繼續(xù)通入后變澄清Cl2通入KI－淀粉溶液中溶液變成藍(lán)色2.有機(jī)物的檢驗(yàn)驗(yàn)【自我檢測(cè)】某有機(jī)物的結(jié)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式為(該有機(jī)物溶于于水)：構(gòu)和性質(zhì)，你你認(rèn)為應(yīng)先檢檢驗(yàn)________(填官能團(tuán)名稱稱)，所選檢驗(yàn)試試劑是________；其次檢驗(yàn)________(填官能團(tuán)名稱稱)，所選檢驗(yàn)試試劑是________；最后檢驗(yàn)________(填官能團(tuán)名稱稱)，所選檢驗(yàn)試試劑是______。答案：羧基石蕊試試液(或碳酸鈉溶液液)醛基銀氨溶溶液碳碳雙雙鍵溴水物質(zhì)的分離和和提純?cè)瓌t：：“不增(不引入新物質(zhì)質(zhì))、不減(不減少被提純純物質(zhì))、易分離(被提純物質(zhì)與與雜質(zhì)易分離離)、易復(fù)原(被提純物質(zhì)易易復(fù)原)”。需要注意的是是：(1)除雜試劑需過過量；(2)過量試劑需除除盡；(3)去除多種雜質(zhì)質(zhì)時(shí)要考慮加加入試劑的順順序；(4)選擇最佳的除除雜途徑。(2010·江西重點(diǎn)中學(xué)學(xué)聯(lián)考)某硝酸鈉固體體中混有少量量硫酸銨和碳碳酸氫鈉雜質(zhì)質(zhì)，試設(shè)計(jì)一一實(shí)驗(yàn)方案，，既除去雜質(zhì)質(zhì)，又配成硝硝酸鈉溶液。。供選用的試試劑有：①稀HCl、②稀HNO3、③稀H2SO4、④NaOH溶液、⑤Na2CO3溶液、⑥BaCl2溶液、⑦Ba(OH)2溶液、⑧Ba(NO3)2溶液，供選用用的實(shí)驗(yàn)操作作有：A．加熱B．過濾C．分液D．蒸發(fā)E．蒸餾F．結(jié)晶實(shí)驗(yàn)方案：先先將固體溶于于蒸餾水配成成溶液，然后后填表完成各各步實(shí)驗(yàn)(只填試劑或操操作的序號(hào)，，要求試劑不不超過3種，空格按要要求填寫，可可不填滿)。解析：答案：[變式訓(xùn)練]1.(2010·上海)除去下列括號(hào)號(hào)內(nèi)雜質(zhì)的試試劑或方法錯(cuò)錯(cuò)誤的是()A．HNO3溶液(H2SO4)，適量BaCl2溶液，過濾B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、濃硫硫酸，洗氣氣C．KNO3晶體(NaCl)，蒸餾水，，結(jié)晶D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸餾解析：A項(xiàng)，引入雜雜質(zhì)Cl－；B項(xiàng)，KMnO4與SO2發(fā)生氧化還還原反應(yīng)，，除去SO2；C項(xiàng)，溫度對(duì)對(duì)NaCl的溶解度的的影響不大大；D項(xiàng)，2CH3COOH＋CaO===Ca(CH3COO)2＋H2O，再蒸餾C2H5OH揮發(fā)。答案：A(1)鑒別的常用用方法(2)物質(zhì)的鑒別別技巧①若被鑒別的的溶液酸堿堿性不同，，可選用適適當(dāng)?shù)闹甘臼緞┗騪H試紙，如鑒鑒別(NH4)2SO4、K2CO3、Na2SO4三種溶液。。②若幾種溶液液中含有不不同的陽離離子，可選選用強(qiáng)堿(NaOH、KOH等)與之反應(yīng)，，如鑒別K2SO4、(NH4)2SO4、Fe2(SO4)3、Al2(SO4)3、MgSO4、CuSO4溶液等。③若幾種溶液液中含有不不同的陰離離子，可選選用強(qiáng)酸(鹽酸、硫酸酸等)與之反應(yīng)，，如鑒別NaCl、Na2S、Na2SO3、Na2CO3、Na2SiO3、Na2S2O3溶液液等等。。④若有有金金屬屬及及不不同同的的金金屬屬氧氧化化物物，，可可考考慮慮用用強(qiáng)強(qiáng)酸酸，，如如鑒鑒別別MnO2、FeO、CuO等黑黑色色粉粉末末，，可可選選用用濃濃鹽鹽酸酸。。⑤用一一種種試試劑劑鑒鑒別別多多種種物物質(zhì)質(zhì)時(shí)時(shí)，，常常用用到到的的是是“相反反原原理理⑥鑒別有機(jī)物時(shí)，若被鑒別物質(zhì)中含有醛基、羧基，應(yīng)先考慮用新制Cu(OH)2鑒別。物質(zhì)質(zhì)的的鑒鑒別別常常以以簡(jiǎn)簡(jiǎn)答答題題形形式式進(jìn)進(jìn)行行考考查查，，回回答答時(shí)時(shí)注意意：：(1)不許許原原瓶瓶操操作作：：鑒鑒別別的的目目的的是是為為了了以以后后的的使使用用，，若若原原瓶瓶操操作作，，會(huì)會(huì)造造成成試試劑劑污污染染，，所所以以要要有有“各取取少少許許”字樣樣。。(2)用詞詞要要準(zhǔn)準(zhǔn)確確科科學(xué)學(xué)：：結(jié)結(jié)論論的的得得出出來來自自實(shí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)現(xiàn)現(xiàn)象象，，在在加加入入試試劑劑之之前前，，該該物物質(zhì)質(zhì)是是未未知知的的，，敘敘述述時(shí)時(shí)不不可可出出現(xiàn)現(xiàn)“取某某某某試試劑劑加加入入某某某某物物質(zhì)質(zhì)………””的字字樣樣。。氣氣體體試試劑劑要要用用“通入”，切不可可把液體體或固體體試劑“通入××中”。(2010·天津)下列鑒別別方法可可行的是是()A．用氨水水鑒別Al3＋、Mg2＋和Ag＋C．用核磁磁共振氫氫譜鑒別別1－溴丙烷烷和2－溴丙烷烷D．用KMnO4酸性溶液液鑒別CH3CH===CHCH2OH和CH3CH2CH2CHO解析：A項(xiàng)，氨水水與Al3＋、Mg2＋均生成白白色沉淀淀，氨水水過量沉沉淀不溶溶解，Ag＋與氨水反反應(yīng)生成成白色沉沉淀，氨氨水過量量沉淀會(huì)會(huì)溶解；；B項(xiàng)，Ba(NO3)2與均均生成成白色沉沉淀；C項(xiàng)，1－溴丙烷烷的核磁磁共振氫氫譜有3個(gè)峰，2－溴丙烷烷有2個(gè)峰；D項(xiàng)，兩種種有機(jī)物物均能使使KMnO4酸性溶溶液褪褪色。。答案：：C[變式訓(xùn)訓(xùn)練]2.(2009·上海單單科)物質(zhì)的的鑒別別有多多種方方法。。下列列能達(dá)達(dá)到鑒鑒別目目的的的是()①用水鑒鑒別苯苯、乙乙醇、、溴苯苯②用相互互滴加加的方方法鑒鑒別Ca(OH)2和NaHCO3溶液③點(diǎn)燃鑒鑒別甲甲烷和和乙炔炔A．①②B．①③C．②③D．①②③③解析：：①中苯不不溶于于水且且密度度小于于水，，乙醇醇與水水互溶溶，溴溴苯不不溶于于水但但密度度比水水大，，故可可用水水鑒別別。②中相互互滴加加現(xiàn)象象相同同，無無法鑒鑒別。。③中點(diǎn)燃燃乙炔炔時(shí)有有濃烈烈的黑黑煙和和明亮亮的火火焰，，點(diǎn)燃燃甲烷烷無此此現(xiàn)象象，可可鑒別別。故故選B。答案：：B從高考考的內(nèi)內(nèi)容和和形式式看，，物質(zhì)質(zhì)的分分離和和提純純的主主要特特點(diǎn)有有三個(gè)個(gè)：一一是選選取適適當(dāng)試試劑及及分離離方法法，除除去被被提純純物質(zhì)質(zhì)中指指定的的雜質(zhì)質(zhì)；二二是確確定除除去被被提純純物質(zhì)質(zhì)中指指定含含有的的雜質(zhì)質(zhì)所需需加入入試劑劑的先先后順順序；；三是是將分分離提提純與與物質(zhì)質(zhì)制備備、混混合物物成分分的確確定等等內(nèi)容容融為為一體體，形形成綜綜合實(shí)實(shí)驗(yàn)題題。物物質(zhì)的的鑒別別考查查形式式主要要也有有三種種：一一是不不用任任何試試劑進(jìn)進(jìn)行鑒鑒別；；二是是只用用一種種試劑劑進(jìn)行行鑒別別；三三是任任選試試劑鑒鑒別多多種物物質(zhì)。。高考對(duì)對(duì)物質(zhì)質(zhì)分離離和提提純的的方法法、溶溶液中中離子子或氣氣體物物質(zhì)的的檢驗(yàn)驗(yàn)等的的考查查既是是對(duì)元元素化化合物物知識(shí)識(shí)的進(jìn)進(jìn)一步步鞏固固，同同時(shí)也也是性性質(zhì)、、鑒別別實(shí)驗(yàn)驗(yàn)方案案設(shè)計(jì)計(jì)及制制備實(shí)實(shí)驗(yàn)方方案設(shè)設(shè)計(jì)的的基礎(chǔ)礎(chǔ)。這這些內(nèi)內(nèi)容仍仍將是是今后后高考考的重重點(diǎn)考考查內(nèi)內(nèi)容，，其中中不用用任何何試劑劑或只只用一一種試試劑區(qū)區(qū)別一一組物物質(zhì)的的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)則是是高考考考查查的熱熱點(diǎn)。。題型型以選選擇題題為主主，但但也有有將這這些知知識(shí)融融入綜綜合實(shí)實(shí)驗(yàn)題題中的的趨勢(shì)勢(shì)。1．(2010·浙江)某鈉鹽鹽溶液液中可可能含含有Cl－、I－等陰離離子。。某同同學(xué)取取5份此溶溶液樣樣品，，分別別進(jìn)行行了如如下實(shí)實(shí)驗(yàn)：：①用pH計(jì)測(cè)得得溶液液的pH大于7②加入鹽酸，，產(chǎn)生有色色刺激性氣氣體③加入硝酸酸酸化的AgNO3溶液產(chǎn)生白白色沉淀，，且放出有有色刺激性性氣體④加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生生白色沉淀淀，該沉淀淀溶于稀硝硝酸且放出出氣體，將將氣體通入入品紅溶液液，溶液不不褪色⑤加足量BaCl2溶液，產(chǎn)生生白色沉淀淀，在濾液液中加入酸酸化的(NH4)2Fe(SO4)2溶液，再滴滴加KSCN溶液，顯紅紅色解析：③中加入硝酸酸酸化AgNO3溶液產(chǎn)生白白色沉淀，，可證明有有Cl－無I－；且放出有有色刺激性性氣體，可可證明答案：B2．(2010·廣東)對(duì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ～Ⅳ的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象象預(yù)測(cè)正確確的是()A．實(shí)驗(yàn)Ⅰ：液體分分層，下下層呈無無色B．實(shí)驗(yàn)Ⅱ：燒杯中中先出現(xiàn)現(xiàn)白色沉沉淀，后后溶解C．實(shí)驗(yàn)Ⅲ：試管中中溶液顏顏色變?yōu)闉榧t色D．實(shí)驗(yàn)Ⅳ：放置一一段時(shí)間間后，飽飽和CuSO4溶液中出出現(xiàn)藍(lán)色色晶體解析：A項(xiàng)，CCl4的密度比比水大，，上層為為水層，，呈無色色，下層層為CCl4層，呈紫紫紅色；；B項(xiàng)，Al(OH)3不能溶于于弱堿；；C項(xiàng)，F(xiàn)e3＋和SCN－結(jié)合成Fe(SCN)3而顯紅色色；D項(xiàng)，CaO吸收了試試管中的的水，導(dǎo)導(dǎo)致CuSO4從溶液中中結(jié)晶，，生成CuSO4·5H2O。答案：CD3．(2010·安徽)鋰離子電電池的廣廣泛應(yīng)用用使回收收利用鋰鋰資源成成為重要要課題。。某研究究性學(xué)習(xí)習(xí)小組對(duì)對(duì)廢舊鋰鋰離子電電池正極極材料(LiMn2O4、碳粉等等涂覆在在鋁箔上上)進(jìn)行資源源回收研研究，設(shè)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)流程如如下：(1)第②步反應(yīng)得得到的沉沉淀X的化學(xué)式式為_______。(2)第③步反應(yīng)的的離子方方程式是是_______。(3)第④步反應(yīng)后后，過濾濾Li2CO3所需的玻玻璃儀器器有__________________。若過濾濾時(shí)發(fā)現(xiàn)現(xiàn)濾液中中有少量量渾濁，，從實(shí)驗(yàn)驗(yàn)操作的的角度給給出兩種種可能的的原因：：_______、________。(4)若廢舊鋰鋰離子電電池正極極材料含含LiMn2O4的質(zhì)量為為18.1g，第③步反應(yīng)中中加入20.0mL3.0mol·L－1的H2SO4溶液，假假定正極極材料中中的鋰經(jīng)經(jīng)反應(yīng)③和④完全轉(zhuǎn)化化為L(zhǎng)i2CO3，則至少少有________gNa2CO3參加了反反應(yīng)。解析：本題中要要注意金金屬鋁的的性質(zhì)、、偏鋁酸酸鹽的性性質(zhì)以及及有關(guān)離離子方程程式的書書寫規(guī)則則。(1)由鋰離子子電池正正極材料料可知，，只有鋁鋁能與NaOH溶液反應(yīng)應(yīng)生成偏偏鋁酸鈉鈉，偏鋁鋁酸鈉溶溶液中通通入CO2可生成Al(OH)3沉淀；(2)第③步反應(yīng)是是LiMn2O4在酸性條條件下被被空氣中中的氧氣氣氧化生生成MnO2，LiMn2O4是難溶物物，故離離子方程程式應(yīng)為為4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O。(3)過濾時(shí)所需的的玻璃儀器有有燒杯、玻璃璃棒、漏斗；；若過濾時(shí)發(fā)發(fā)現(xiàn)濾液中有有少量渾濁，，只從操作的的角度分析可可能是濾紙破破損、濾液液液面高于濾紙紙的邊緣等原原因。(4)由第(2)問中離子方程程式知LiMn2O4生成Li＋時(shí)稀硫酸過量量，所以沉淀淀Li＋時(shí)過量的稀硫硫酸也消耗Na2CO3，兩部分消耗耗的Na2CO3至少需0.06mol即6.36g。答案：(1)Al(OH)3(2)4LiMn2O4＋4H＋＋O2===8MnO2＋4Li＋＋2H2O(3)燒杯、漏斗、、玻璃棒玻玻璃棒下端靠靠在濾紙的單單層處，導(dǎo)致致濾紙破損漏漏斗中液面面高于濾紙邊邊緣(其他合理答案案均可)(4)6.4(或6.36)1．(2009·安徽理綜)下列選用的相相關(guān)儀器符合合實(shí)驗(yàn)要求的的是()AB存放濃硝酸分離水和乙酸乙酯CD準(zhǔn)確量取9.50mL水實(shí)驗(yàn)室制取乙烯解析：A項(xiàng)，濃硝酸有有強(qiáng)氧化性，，會(huì)腐蝕橡膠膠塞；B項(xiàng)正確；量筒筒只能準(zhǔn)確到到0.1mL，選項(xiàng)C中要準(zhǔn)確量取取9.50mL水不能用量筒筒去量??；實(shí)實(shí)驗(yàn)室制乙烯烯要求溫度要要達(dá)到170℃，故D項(xiàng)錯(cuò)。答案：B2．(2009·上海)下列實(shí)驗(yàn)裝置置不適用于物物質(zhì)分離的是是()解析：本題考查實(shí)驗(yàn)驗(yàn)基本操作，，解答時(shí)要聯(lián)聯(lián)系常見混合合物的分離方方法來分析，，較易。A裝置可用來分分離互不相溶溶的液混合物物；B裝置可用來分分離有一種易易升華的固態(tài)態(tài)混合物(如I2與NaCl的混合物)；C裝置是層析裝裝置，可用來來分離提純物物質(zhì)；若采用用D裝置進(jìn)行物質(zhì)質(zhì)的分離，應(yīng)應(yīng)將溫度計(jì)的的水銀球與蒸蒸餾燒瓶的支支管口處相平平，即使這樣樣分離得到的的各組分仍是是混合物，可可見D裝置不適用于于物質(zhì)的分離離。答案：D檢驗(yàn)方法沉淀法顯色法氣體法含義反應(yīng)中有沉淀產(chǎn)生或溶解反應(yīng)中有顏色變化反應(yīng)中有氣體產(chǎn)生3．離子檢驗(yàn)的的常用方法有有三種：下列離子檢驗(yàn)驗(yàn)的方法不合合理的是()解析：A項(xiàng)中加堿生成氨氣氣；B項(xiàng)中I－與Ag＋生成AgI沉淀；C項(xiàng)中Fe3＋與SCN－生成Fe(SCN)3，溶液顯血紅紅色；D項(xiàng)中Ca2＋與生成CaCO3沉淀，應(yīng)是沉沉淀法。答案：D4．(2008·寧夏理綜)下列除去雜質(zhì)質(zhì)的方法正確確的是()①除去乙烷中少少量的乙烯：：光照條件下下通入Cl2，氣液分離②除去乙酸乙酯酯中少量的乙乙酸：用飽和和碳酸氫鈉溶溶液洗滌、分分液、干燥、、蒸餾③除去CO2中少量的SO2：氣體通過盛盛飽和碳酸鈉鈉溶液的洗氣氣瓶④除去乙醇中少少量的乙酸：：加足量生石石灰，蒸餾A．①②B．②④C．③④D．②③解析：①中正確的除雜雜方法是將混混合氣體通過過盛有溴水的的洗氣瓶。②中碳酸氫鈉的的飽和溶液能能與雜質(zhì)乙酸酸反應(yīng)，而乙乙酸乙酯不溶溶于該溶液，，此方法正確確。③飽和碳酸鈉溶溶液可以除去去SO2氣體，但也可可以與CO2氣體反應(yīng)生成成NaHCO3，故應(yīng)選用飽飽和NaHCO3溶液除除雜。。④生石灰灰能與與乙酸酸雜質(zhì)質(zhì)反應(yīng)應(yīng)，并并且通通過蒸蒸餾的的方法法達(dá)到到除雜雜的目目的。。故答答案B正確。。答案：：B5．(2008·全國(guó)Ⅱ理綜)某鈉鹽鹽溶液液可能能含有有陰離離子為鑒定定這些些離子子，分分別取取少量量溶液液進(jìn)行行以下下實(shí)驗(yàn)驗(yàn)：①