高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 第1章 從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué) 第2講 物質(zhì)的分離和提純課件

第2講物質(zhì)的分離和提純【最新考綱】

1.能對常見的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)、分離和提純；掌握過濾、分液、蒸餾等操作的步驟及要求。2.繪制和識別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖。1．過濾——分離不溶性固體和液體一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁二低：濾紙低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣三靠：燒杯尖嘴緊靠玻璃棒，玻璃棒輕靠三層濾紙一側(cè)，漏斗頸尖嘴一側(cè)緊靠燒杯內(nèi)壁考點(diǎn)一物質(zhì)分離和提純的常用物理方法4.蒸餾(或分餾)——分離沸點(diǎn)不同，且相互溶解的兩種(或幾種)液體的混合物5．升華——分離易升華與不能升華的固體混合物氯化銨雖然不升華，但在受熱時(shí)，發(fā)生類似升華的現(xiàn)象，故也可用該方法分離氯化銨和其他不易分解或升華的固體混合物6．滲析——用半透膜使離子或小分子從膠體中分離出來(如除去淀粉膠體中的NaCl)將要提純的膠體裝入半透膜袋中，將半透膜袋系好，浸入蒸餾水中，并不斷更換蒸餾水，滲析的時(shí)間要充分【典例1】下列實(shí)驗(yàn)中，所采取的分離方法與對應(yīng)原理都正確的是(

)選項(xiàng)目的分離方法原理A分離溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大B分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固體中混雜的NaCl重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大解析：乙醇與水互溶，不能用作萃取劑，A項(xiàng)錯(cuò)；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液方法分離，B項(xiàng)錯(cuò)；KNO3與NaCl二者在不同溫度下溶解度變化差別很大，可使用重結(jié)晶法分離，C項(xiàng)錯(cuò)；分離兩種沸點(diǎn)差別較大的互溶液體，可用蒸餾的方法，D項(xiàng)正確。答案：D解析：膠體也能透過濾紙，應(yīng)用滲析的方法除去Fe(OH)3膠體中的FeCl3；B項(xiàng)，純堿加熱不分解，碳酸氫銨加熱易分解生成氣體，通過加熱可以除去純堿中的碳酸氫銨；C項(xiàng)，利用重結(jié)晶方法分離KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受溫度的影響大于NaCl；D項(xiàng)，食用油和汽油互溶但沸點(diǎn)不同應(yīng)用分餾的方法分離。答案：B2．環(huán)己酮是一種重要的有機(jī)化工原料。實(shí)驗(yàn)室合成環(huán)己酮的反應(yīng)如下：現(xiàn)以20mL環(huán)己醇與足量Na2Cr2O7和硫酸的混合液充分反應(yīng)，制得主要含環(huán)己酮和水的粗產(chǎn)品，然后進(jìn)行分離提純。分離提純過程中涉及的主要步驟有(未排序)：a．蒸餾，除去乙醚后，收集151～156℃餾分；b．水層用乙醚(乙醚沸點(diǎn)34.6℃，易燃燒)萃取，萃取液并入有機(jī)層；c．過濾；d．往液體中加入NaCl固體至飽和，靜置，分液；e．加入無水MgSO4固體，除去有機(jī)物中少量水?；卮鹣铝袉栴}：(1)上述分離提純步驟的正確順序是_______(填字母)。(2)b中水層用乙醚萃取的目的是______________。(3)以下關(guān)于萃取分液操作的敘述中，不正確的是______。A．水溶液中加入乙醚，轉(zhuǎn)移至分液漏斗中，塞上玻璃塞，用力振蕩(如上圖所示)B．振蕩幾次后需打開分液漏斗上口的玻璃塞放氣C．經(jīng)幾次振蕩并放氣后，手持分液漏斗靜置待液體分層D．分液時(shí)，需先將上口玻璃塞打開或玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔，再打開旋塞待下層液體全部流盡時(shí)，再從上口倒出上層液體解析：(1)提純環(huán)己酮時(shí)首先應(yīng)加入NaCl固體，使水溶液的密度增大，使水層與有機(jī)層更容易分離開；然后水層用乙醚進(jìn)行萃取，使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高環(huán)己酮的產(chǎn)量，將萃取液并入有機(jī)層；再向有機(jī)層中加入無水MgSO4，以除去有機(jī)物中少量的水，然后過濾，除去MgSO4固體，最后再進(jìn)行蒸餾即可得到環(huán)己酮。(2)b中水層用乙醚萃取的目的是使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高環(huán)己酮的產(chǎn)量。

(3)應(yīng)將分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來用力振蕩，A項(xiàng)錯(cuò)誤；振蕩時(shí)，分液漏斗中某些物質(zhì)揮發(fā)變成氣體，會(huì)使分液漏斗中壓強(qiáng)增大，所以要適時(shí)旋開旋塞放氣，B項(xiàng)正確；經(jīng)振蕩放氣后，應(yīng)將分液漏斗固定在鐵架臺(tái)上靜置待液體分層，C項(xiàng)錯(cuò)誤。(4)提純環(huán)己酮時(shí)加入NaCl固體，可降低環(huán)己酮的溶解度，使水溶液的密度增大，水層與有機(jī)層更容易分離開。由于乙醚的沸點(diǎn)為34.6℃，采用水浴加熱的方式能更好地控制加熱溫度。(5)蒸餾操作時(shí)未通冷凝水，要停止加熱，待冷卻后再通冷凝水，以防冷凝管炸裂。答案：(1)dbeca

(2)使水層中少量的有機(jī)物進(jìn)一步被提取，提高產(chǎn)品的產(chǎn)量(3)AC

(4)降低環(huán)己酮的溶解度；增大水層的密度，有利于液體分層水浴加熱(5)停止加熱，冷卻后通冷凝水題組二物質(zhì)分離、提純的裝置和操作3．下列實(shí)驗(yàn)中，所選裝置不合理的是(

)A．分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，選④B．用CCl4提取碘水中的碘，選③C．用FeCl2溶液吸收Cl2選⑤D．粗鹽提純，選①和②解析：解答本題主要從物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)原理、儀器的選擇是否正確等角度去分析。CH3COOC2H5與Na2CO3溶液互不相溶，故應(yīng)選擇分液法將其分離，因此選③，A錯(cuò)；用CCl4提取碘水中的碘，應(yīng)選擇分液漏斗萃取分液，B正確；將Cl2通過盛有FeCl2溶液的洗氣瓶，將Cl2吸收，C正確；粗鹽提純應(yīng)先將粗鹽溶于蒸餾水中，然后過濾除掉泥沙等不溶物，再蒸發(fā)、濃縮，最后得到NaCl晶體，D正確。答案：A4．海洋植物如海帶、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘離子的形式存在。實(shí)驗(yàn)室里從海藻中提取碘的流程如下圖：

(1)實(shí)驗(yàn)室焙燒海帶，需要下列儀器中的______(填字母)。a．試管b．燒杯c．坩堝d．泥三角e．鐵三腳架f．酒精燈

(2)指出提取碘的過程中有關(guān)的實(shí)驗(yàn)操作名稱：①________，③__________。(3)提取碘的過程中，可選擇的有機(jī)試劑是_______。A．甲苯、酒精B．四氯化碳、苯C．汽油、乙酸D．汽油、甘油(4)為使海藻灰中碘離子轉(zhuǎn)化為碘的有機(jī)溶液，實(shí)驗(yàn)室有燒杯、玻璃棒、集氣瓶、酒精燈、導(dǎo)管、圓底燒瓶、石棉網(wǎng)以及必要的夾持儀器、物品，尚缺少的玻璃儀器有______________、______________。(5)小組用CCl4萃取碘水中的碘，在上圖的分液漏斗中，下層液體呈______色；他們打開分液漏斗活塞，卻未見液體流下，原因可能是________________。(6)從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶劑，還須經(jīng)過蒸餾，指出下面實(shí)驗(yàn)裝置圖中的錯(cuò)誤之處：①_________________________________________；②_________________________________________；③_________________________________________。(7)進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí)，使用水浴加熱的原因是______，最后晶態(tài)碘在________里聚集。答案：(1)cdef

(2)過濾萃取分液(3)B(4)分液漏斗普通漏斗(5)紫紅分液漏斗上口活塞小孔未與空氣相通(6)①缺石棉網(wǎng)②溫度計(jì)插到了液體中③冷凝管進(jìn)出水的方向顛倒(7)使蒸餾燒瓶受熱均勻，控制加熱溫度不至過高蒸餾燒瓶【歸納提升】熟記常見物質(zhì)分離操作中的注意事項(xiàng)(1)過濾中的“3要求”：一貼二低三靠。(2)蒸發(fā)中的“2注意”：玻璃棒攪拌和不能蒸干。(3)萃取分液中的“4步操作”：加萃取劑－振蕩放氣－靜置分層－分液。(4)蒸餾中的“3注意”：溫度計(jì)水銀球的位置，冷卻水的進(jìn)出方向，加沸石防暴沸。物質(zhì)分離提純的“八”大化學(xué)方法考點(diǎn)二物質(zhì)分離和提純的化學(xué)方法物質(zhì)分離和提純的原則與注意事項(xiàng)(1)原則——“兩不”和“兩易”。兩不：①不增(不增加新的雜質(zhì))；②不減(不減少被提純物質(zhì))。兩易：①易分離(被提純物質(zhì)與雜質(zhì)易分離)；②易復(fù)原(被提純的物質(zhì)易恢復(fù)原來的組成狀態(tài))。(2)注意事項(xiàng)。①除雜試劑須過量。②過量試劑須除盡。③除去多種雜質(zhì)時(shí)要考慮加入試劑的先后順序，選擇最佳的除雜途徑?！镜淅?】

(高考經(jīng)典題)下列除雜方案錯(cuò)誤的是(

)解析：A項(xiàng)，NaOH溶液吸收CO2，濃H2SO4除去水蒸氣，且兩種試劑都不與CO反應(yīng)，正確；B項(xiàng)，NaOH溶液不僅能與Fe3＋反應(yīng)，還能與NH反應(yīng)，且還能引入雜質(zhì)，錯(cuò)誤；C項(xiàng)，飽和食鹽水可以除去HCl，濃H2SO4可以除去水蒸氣，正確；D項(xiàng)，灼燒能使NaHCO3固體分解生成Na2CO3，正確。答案：

B常見物質(zhì)除雜思路題組一除雜試劑及方法的選擇1．下列除去雜質(zhì)的方法錯(cuò)誤的是(

)選項(xiàng)物質(zhì)雜質(zhì)試劑主要操作ASiO2Fe2O3鹽酸過濾BMgAlNaOH過濾CFeCl2FeCl3Cu過濾DKNO3KClH2O冷卻結(jié)晶解析：C項(xiàng)中，加入Cu會(huì)發(fā)生反應(yīng)：Cu＋2FeCl3===CuCl2＋2FeCl2，引入新雜質(zhì)Cu2＋，故錯(cuò)誤。答案：C2．(高考經(jīng)典題)下列除雜操作可行的是(

)A．通過濃硫酸除去HCl中的H2OB．通過灼熱的CuO除去H2中的COC．通過灼熱的鎂粉除去N2中的O2D．通過水除去CO中的CO2【歸納提升】氣體除雜的三個(gè)要點(diǎn)(1)選擇除雜試劑的依據(jù)：主體氣體和雜質(zhì)氣體性質(zhì)的差異，如溶解性、熔沸點(diǎn)、酸堿性、氧化性、還原性等。(2)氣體除雜的四個(gè)原則：①不損失主體氣體；②不引入新的雜質(zhì)氣體；③在密閉裝置中進(jìn)行；④先除易除去的氣體。(3)常用的除雜裝置：洗氣瓶、干燥管、U形管、硬質(zhì)玻璃管等。題組二物質(zhì)分離、提純的綜合應(yīng)用3．(2015·新課標(biāo)Ⅱ卷)海水開發(fā)利用的部分過程如下圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

)A．向苦鹵中通入Cl2是為了提取溴B．粗鹽可采用除雜和重結(jié)晶等過程提純C．工業(yè)生產(chǎn)中常選用NaOH作為沉淀劑D．富集溴一般先用空氣和水蒸氣吹出單質(zhì)溴，再用SO2將其還原吸收解析：A項(xiàng)，苦鹵中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可將Br－氧化成Br2，便于從苦鹵中提取Br2，正確。B項(xiàng)，粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)(泥沙)和可溶性雜質(zhì)(Ca2＋、Mg2＋、SO等)，將粗鹽溶于水，并除去其中的雜質(zhì)，再通過重結(jié)晶的方法得到純凈NaCl晶體，正確。C項(xiàng)，工業(yè)上沉淀Mg2＋常選用廉價(jià)的Ca(OH)2，而不選用NaOH，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，Br2具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，富集溴時(shí)，常先用空氣和水蒸氣吹出Br2，再用SO2將其還原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到濃度較大的含Br－溶液，正確。答案：C提供的試劑：飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、SO，選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為____________(只填化學(xué)式)。(2)用于沉淀的試劑需過量，判斷除去SO的試劑過量的方法是_________________________________。(3)洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為____________________________。解析：為除去Mg2＋和Fe3＋可選用NaOH溶液，除去SO選用BaCl2溶液，過量的BaCl2溶液要用飽和Na2CO3溶液來除去，因此只要BaCl2在Na2CO3之前即可，NaOH順序可變；除去SO需加試劑BaCl2溶液，判斷Ba2＋過量的方法