2025年高考化学一轮复习配套课件第10章化学实验基础与综合实验探究第2讲物质的分离、提纯与检验

强基础 增分策略
一、物质的分离和提纯 1.物质分离、提纯的区别 分离——各成分都要;提纯——只保留被提纯物质即可 (1)物质的分离。 将混合物中的各组分分离开来,获得几种纯净物的过程。
(2)物质的提纯及其操作要求。 ①将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程,又叫混合物的净化或除杂。 ②提纯的“四个原则”及“四个必须”
(×)
(4)加入稀硫酸,产生使品红溶液褪色的无色、有刺激性气味的气体,则溶
液中一定存在 SO32- 。( × )
(5)某溶液的焰色试验火焰呈黄色,则溶液中一定有钠元素,不能确定是否
有钾元素。( √ )
(6)与银氨溶液反应能够产生银镜的物质一定是醛类物质。( × )
增素能 精准突破
考点一 物质的分离和提纯 考向1.物质分离、提纯的物理方法
(1)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的
沸点 支管口 处
相差较大
的液体混 (2)蒸馏烧瓶要加 沸石或碎瓷片
合物
(3)冷凝管水流方向应为“下进上出”
方法、装置 升华
适用范围
注意事项
某种组分易升华的混合 应与物质的分解变化区分,如
物,利用物质升华的性 质在加热条件下分离的 方法,如 NaCl 和 I2 的混
NaCl 和 NH4Cl 分离,利用 NH4Cl 的分解反应:
答案 C 解析 本题考查有机物的性质,实验室分离、提纯有机物的方法。 由题给流程可知,向甲苯、苯胺、苯甲酸的混合溶液中加入盐酸,盐酸将微溶于 水的苯胺转化为易溶于水的苯胺盐酸盐,分液得到水相Ⅰ和有机相Ⅰ;向水相Ⅰ 中加入氢氧化钠溶液将苯胺盐酸盐转化为苯胺,分液得到苯胺粗品①;向有机相 Ⅰ中加入水洗涤除去混有的盐酸,分液得到废液和有机相Ⅱ,向有机相Ⅱ中加入 碳酸钠溶液将微溶于水的苯甲酸转化为易溶于水的苯甲酸钠,分液得到甲苯粗 品②和水相Ⅱ;向水相Ⅱ中加入盐酸,将苯甲酸钠转化为苯甲酸,经蒸发结晶、过 滤、洗涤得到苯甲酸粗品③。苯胺分子中含有的氨基能与盐酸反应,不能与 NaOH溶液反应,A项错误;由分析可知,得到苯胺粗品①的分离方法为分液,得到 苯甲酸粗品③的分离方法为蒸发结晶、过滤、洗涤,获取两者粗品的操作方法 不同,B项错误;苯胺粗品、甲苯粗品、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得,C项 正确;①、②为有机相,③为固相,都不是两相混合体系,D项错误。
提纯的物质
原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(加酸、酸
酐或碱)
氧化还 原法
用氧化剂(还原剂) 除去具有还原性(氧 化性)的杂质
如用 酸性高锰酸钾溶液 除去CO2中的 SO2,用 铜粉 除去N2中的O2
方 法原 理
杂质成分
热分 加热使不稳定的物质分解除
解法 去
如除去NaCl中的NH4Cl等
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
酸碱溶 利用物质与酸或碱溶液混合 如用过量的 氢氧化钠溶液 可除
注意事项
萃取和分液
①萃取:利用溶质
在互不相溶的溶剂 ①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂
里的溶解度不同, 中 要大得多
用一种溶剂把溶质 从另一种溶剂里提
②萃取剂与原溶剂
不互溶
取出来
③分液时,分液漏斗中的下层液体从
②分液:两种液体 下口 流出,上层液体从 上口 倒出
互不相溶且易分层
方法、装置
适用范围 注意事项
针对训练
1. 完成下列实验所选择的装置正确的是( )
选项 A
B
C
实 验
除去乙醇 中的苯酚
除去实验室所制 乙烯中的少量 SO2
蒸干 NH4Cl 饱和 溶液制备 NH4Cl 晶体
D
制取少量纯净的 CO2 气体
装 置
答案 B 解析 苯酚能溶于乙醇,不能用过滤的方法除去,应加入氢氧化钠后蒸馏获 得纯净的乙醇,故A错误;二氧化硫与氢氧化钠溶液反应被吸收,乙烯不与氢 氧化钠溶液反应,所以除去乙烯中的二氧化硫可以通入氢氧化钠溶液中进 行洗气,故B正确;氯化铵晶体受热分解,蒸干NH4Cl饱和溶液不能制取少量 纯净的NH4Cl晶体,故C错误;纯碱是粉末状固体,不能利用该装置制取少量 纯净的二氧化碳,需要把纯碱换成大理石,故D错误。
典例突破 下列实验中,所选装 置或实验设计合理的
是( )
A.用图①所示装置可以除去Na2CO3溶液中的CaCO3杂质 B.用乙醇提取溴水中的溴选择图②所示装置 C.用图③所示装置可以分离乙醇水溶液 D.用图④所示装置将SnCl2溶液蒸干制备SnCl2晶体
答案 A 解析 碳酸钠能溶于水而碳酸钙难溶于水,故可用过滤的方法除去Na2CO3 溶液中的CaCO3杂质,A正确;乙醇与溴水互溶,无法进行萃取分液,B错误;用 蒸馏的方法分离乙醇和水需要用蒸馏烧瓶,且要在装置中加装温度计,并使 温度计的水银球在蒸馏烧瓶支管口处,C错误;加热促进水解,且生成的HCl 易挥发,应在HCl气流中蒸发制备SnCl2晶体,仪器要用蒸发皿,D错误。
解法 后的反应进行提纯 电解法 利用电解原理除去杂质
去Fe2O3中的Al2O3 粗铜作 阳 极、纯铜作 阴 极,
含Cu2+的盐溶液作电解质溶液
如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入
调pH法
加入试剂调节溶液pH,使溶液 中某种成分生成沉淀而分离
CuO 、 Cu(OH)2 或 Cu2(OH)2CO3等调节pH使Fe3+转化为
滤纸边缘
过滤
和液体进 行分离
三靠:烧杯紧靠 玻璃棒 ,玻璃棒轻靠 三层滤纸 处,漏斗下端紧靠 烧杯内壁
②若滤液浑浊,需 再次过滤
方法、装置 适用范围 注意事项
蒸发
分离溶于 ① 玻璃棒的作用:搅拌,防止局部温度过高造成 溶剂中的 液滴飞溅
溶质
②当 有大量固体析出 时,停止加热,用余热蒸干
方法、装置 适用范围
合物
NH4Cl NH3↑+HCl↑
应用提升蒸馏操作中几种仪器及操作的注意事项 (1)温度计水银球的位置:若要控制反应温度,应插入反应液中;若要选择收集某温 度下的馏分,则应放在支管口附近。 (2)冷凝管的选择:球形冷凝管只能用于冷凝回流,直形冷凝管既能用于冷凝回流, 又能用于冷凝收集馏分。 (3)冷凝管的进出水方向:下进上出。 (4)加热方法的选择: ①酒精灯加热。酒精灯的火焰温度一般在400~500 ℃,需要温度不太高的实验都 可用酒精灯加热。 ②水浴加热。水浴加热的温度不超过100 ℃。 (5)防暴沸:加碎瓷片(或沸石),防止溶液暴沸,若开始忘加碎瓷片(或沸石),需冷却 后补加。
序号 物质
杂质 除杂质应选用的试剂或操作方法
① MgCl2溶液 AlCl3 在MgCl2溶液中加过量NaOH溶液搅拌、过滤
易错辨析 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)可用分液漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物。( × ) (2)除去KCl中的MnO2:蒸发结晶。( × ) (3)除去碘中的NaCl:加热、升华。( √ ) (4)除去酸性MgCl2溶液中少量的FeCl3:加入足量的Mg(OH)2并过滤。
(√) (5)除去NaCl溶液中少量的Na2S:加入AgCl后再过滤。( √ ) (6)除去氯化钠固体中的少量纯碱:加入足量氯化钙溶液,过滤、蒸发、 结晶。( × ) (7)除去石英中的少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤。( √ )
褪色的是苯的同系物
醛基化合物
加银氨溶液、水浴加热 有 银镜 产生 加新制的Cu(OH)2、加热 煮沸后有砖红色沉淀生成
醇
加乙酸、浓硫酸
有果香味液体生成
物质 试剂与方法
酚
FeCl3溶液
浓溴水
羧酸
加Na2CO3溶液 加紫色石蕊溶液
淀粉 加碘水
灼烧 蛋白质
加浓硝酸微热
现象与结论 溶液变为 紫 色 产生 白色沉淀 有气体逸出 溶液显 红色 溶液显 蓝色 有 烧焦羽毛气味 显 黄色 (只用于检验部分蛋白质)
3.物质分离、提纯的化学方法
方 法原 理
杂质成分
沉淀法 将杂质离子转化为 Cl-、 SO42- 、 CO32- 及能形成难溶性弱碱的金
沉淀
属阳离子
将杂质离子转化为 气化法
气体
CO32-、HCO3- 、SO32-、HSO3- 、S2-、NH4+
杂转 纯法
将杂质转化为需要 杂质中含不同价态的相同元素(加氧化剂或还
2.物质分离、提纯常用的物理方法 (1)“固+固”混合物的分离(提纯)。
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)。 (3)“液+液”混合物的分离(提纯)。
(4)物质分离、提纯常用物理方法的装置及注意事项。
方法、装置 适用范围 注意事项
把不溶性 固体物质
①一贴: 滤纸 紧贴漏斗内壁 二低:滤纸低于 漏斗边缘 ,液面低于
应用提升 物质检验的基本原则和方法
物质检验的“三原则”:一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)。 根据实验时生成物所表现的现象不同,检验离子的方法可归纳为四类: (1)生成气体,如 NH4+ 、CO32- 的检验; (2)生成沉淀,如Cl-、SO42- 的检验; (3)显现特殊颜色,如Fe3+、苯酚的检验; (4)焰色试验,如Na+、K+的检验。
归纳总结 分离、提纯题的答题步骤 第一步:确定被提纯物质与除杂对象 对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔 点沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除 杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。 第二步:选择合适的分离或除杂装置 根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态 及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或 U形管。 第三步:综合分析,合理解答 综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。
答案 D 解析 硫酸钡和碳酸钡均不溶于水,无法通过溶解、过滤分离,A错误;CO2也 能与碳酸钠溶液反应,B错误;乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中能够水解,C错误; 加入浓(NH4)2SO4溶液,蛋白质发生盐析,过滤后经过洗涤,可以分离蛋白质 和葡萄糖,D正确。
针对训练 为除去某物质中所含的杂质,所选用的试剂或操作方法正确的是( )
Fe(OH)3 而除去
应用提升 结晶与重结晶 (1)结晶指晶体从溶液中析出的过程。如果溶质的溶解度随温度变化较小, 可采用蒸发溶剂的方法使溶质结晶析出。如果溶质的溶解度随温度变化 较大,可采用降温的方法使溶质结晶析出。控制条件,如缓慢降温、采用低 浓度溶液以减小结晶速率等,可得到较完整的大晶体。 (2)重结晶指析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程,是一种 利用物质的溶解度不同而进行提纯、分离的方法。为了制得更纯的晶体, 有时可进行多次重结晶。
二、物质的检验与推断 1.气体的检验 (1)可燃性气体的检验
(2)酸性气体的检验
(3)碱性气体的检验(NH3) (4)还原性气体的检验
(5)氧化性气体的检验
2.有机化合物的检验
物质
试剂与方法
现象与结论
加入溴水或酸性 饱和烃与不饱和烃
KMnO4溶液
褪色的是 不饱和烃
苯与苯的同系物 加酸性KMnO4溶液
第十章 第2讲 物质的分离、提纯与检验
01 强基础 增分策略
内
容
02 增素能 精准突破
索
引
03 研专项 前沿命题
04 明考向 真题演练
【课程标准】
1.初步学会分离、提纯等化学实验基础知识和基本技能。 2.能根据物质性质的差异选择物质分离的实验方法。 3.利用典型代表物的性质和反应,设计常见物质分离、提纯等简单任务的 方案。
2.(2022山东卷)已知苯胺(液体)、苯甲酸(固体)微溶于水,苯胺盐酸盐易溶 于水。实验室初步分离甲苯、苯胺、苯甲酸混合溶液的流程如下。下列 说法正确的是( )
A.苯胺既可与盐酸反应也可与NaOH溶液反应 B.由①、③分别获取相应粗品时可采用相同的操作方法 C.苯胺、甲苯、苯甲酸粗品依次由①、②、③获得 D.①、②、③均为两相混合体系
考向2.物质分离和提纯的化学方法 典例突破 除去下列物质中所含的少量杂质的方法正确的是( )
选项 物质 杂质 试剂
A BaSO4 BaCO3 水
B CO2
SO2 饱和Na2CO3溶液
C 乙酸乙酯 乙酸 稀NaOH溶液
D 蛋白质 葡萄糖 浓(NH4)2SO4溶液
提纯方法 溶解、过滤、洗涤 洗气 混合振荡、静置分液 盐析、过滤、洗涤
易错辨析 判断正误:正确的画“√”,错误的画“×”。 (1)加入稀盐酸酸化的BaCl2溶液,出现白色沉淀,则溶液中可能有 SO42- 或 Ag+。( √ ) (2)加入CaCl2溶液,有白色沉淀生成,溶液中一定存在 CO32- 。( × ) (3)滴入硝酸酸化的BaCl2溶液,产生白色沉淀,溶液中一定存在 SO42- 。