中考化學(xué)二輪復(fù)習(xí) 專(zhuān)題突破 專(zhuān)題3 常見(jiàn)物質(zhì)的分離、除雜、提純教案

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專(zhuān)題3 常見(jiàn)物質(zhì)的分離、除雜、提純 【復(fù)習(xí)目標(biāo)】 1、了解除雜的定義、方法、原則，會(huì)應(yīng)用它除去雜質(zhì); 2、了解物質(zhì)分離、提純定義、方法，會(huì)應(yīng)用分離、提純解決問(wèn)題。 【課時(shí)安排】教學(xué)安排：2課時(shí) 【復(fù)習(xí)重點(diǎn)和難點(diǎn)】 1、了解除雜的定義、方法、原則，會(huì)應(yīng)用它除去雜質(zhì); 2、了解物質(zhì)分離、提純定義、方法，會(huì)應(yīng)用分離、提純解決問(wèn)題。 【教學(xué)過(guò)程】 （一）、知識(shí)梳理： 物質(zhì)的分離、除雜和提純是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。所謂分離就是用物理或化學(xué)的方法將混合物中的各組分一一分開(kāi)。分離完成后各組分要保持（經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)使混合物的組分經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化而分離還要恢復(fù)為）原有的物質(zhì)組成和狀態(tài)。除雜和提純是將混合物中的某組分用物理或化學(xué)的方法除去而得到純物質(zhì)。在提純物質(zhì)的過(guò)程中除了選擇合適的試劑外，還應(yīng)選擇適宜的雜質(zhì)（或產(chǎn)物），以便于同被提純物進(jìn)行分離。 現(xiàn)將有關(guān)要點(diǎn)歸納如下： 1、應(yīng)注意幾個(gè)“不” ⑴不能“玉石俱焚”。即試劑一般與雜質(zhì)反應(yīng)，不與要保留的物質(zhì)反應(yīng)。但特殊情況下，所加試劑需要和保留物質(zhì)反應(yīng)，但最終要轉(zhuǎn)化成需要保留的物質(zhì)。如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加過(guò)量的NaOH溶液→過(guò)濾→洗滌→加適量稀鹽酸。 ⑵“不增”、“不減”。即不增加新的雜質(zhì)，不減少要保留的物質(zhì)。 ⑶不污染環(huán)境。即要求所選用的除雜方法，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì)。 ⑷不能“舊貌變新顏”。即除雜結(jié)束前，要恢復(fù)保留物質(zhì)的原有狀態(tài)。 2、除雜方法的幾個(gè)優(yōu)化原則 ⑴若同時(shí)有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇那些簡(jiǎn)單易行、除雜徹底的方法。 ⑵應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保留物質(zhì)的方法，即“一舉兩得”。 ⑶先考慮物理方法，再用化學(xué)方法。 拓展延伸 一、氣體的凈化與干燥 1、氣體凈化的幾種方法 ⑴吸收法：用吸收劑將雜質(zhì)氣體吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用濃NaOH溶液吸收CO2，再用濃硫酸等干燥劑除去水蒸氣。 常見(jiàn)氣體吸收劑見(jiàn)下表： 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 水 可溶性氣體：HCl、NH3等 NaOH固體 CO2、HCl、H20 無(wú)水CuSO4 H2O 堿石灰 CO2、HCl、H20 灼熱的銅網(wǎng) O2 NaOH溶液 CO2、HCl 灼熱的CuO H2、CO 濃硫酸 H20 ⑵轉(zhuǎn)化法：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所要得到的氣體。如，除去CO2中的少量CO，可將混合氣體通過(guò)足量的灼熱CuO，CO + CuO Cu + CO2。 2、氣體的干燥 氣體的干燥是通過(guò)干燥劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，選擇干燥要根據(jù)氣體的性質(zhì)，一般原則是：酸性干燥劑不能用來(lái)干燥堿性氣體，堿性干燥劑不能用來(lái)干燥酸性氣體，干燥裝置由干燥劑狀態(tài)決定。 ⑴常見(jiàn)的干燥劑 干燥劑 可干燥氣體 不可干燥氣體 干燥 裝置 名稱(chēng)或化學(xué)式 酸堿性 狀態(tài) 濃H2SO4 酸性 液態(tài) H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等 NH3 A 固體NaOH生石灰 堿性 固態(tài) H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等 CO2、SO2、HCl B或C 無(wú)水CaCl 中性 固態(tài) 除NH3外所有氣體 NH3 B或C ⑵常用干燥裝置如下： 注意：選擇吸收裝置時(shí)，要注意進(jìn)、出氣體導(dǎo)管的連接方法，若用“洗氣瓶”，要注意“長(zhǎng)進(jìn)短出”，若用干燥管要注意“大進(jìn)小出”。先除去氣體中含有的其他雜質(zhì)，干燥除去水蒸氣的操作放在最后。 二、物質(zhì)的分離和提純 分離和提純的主要方法 方法 適用范圍或原理 舉例 物理方法 過(guò)濾法 ①固體與液體混合物的分離 ②可溶性固體與不溶性固體混合物的分離 粗鹽的提純 結(jié) 晶 法 蒸發(fā) ①分離溶質(zhì)與溶劑 ②除去易揮發(fā)的雜質(zhì) 從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl 降低溫度 可溶性固體溶質(zhì)溶解度受溫度影響變化大小不同 分離NaCl與KNO3的混合物 續(xù)表 方法 適用范圍或原理 舉例 化 學(xué) 方 法 氣化法 與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去 除Na2SO4中Na2CO3，可加適量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4＝Na2SO4+ CO2↑+ H2O 沉淀法 將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀過(guò)濾除去 除去NaCl中的Na2SO4，可加適量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2==BaSO4↓+2NaCl 置換法 將雜質(zhì)通過(guò)置換反應(yīng)而除去 除Fe SO4中的Cu SO4，可加過(guò)量的鐵粉，再過(guò)濾：CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4 溶解法 將雜質(zhì)溶于某種試劑而除去 除C粉中的CuO粉，可加適量稀硫酸，再過(guò)濾：CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O 加熱法 雜質(zhì)受熱易分解，通過(guò)加熱將雜質(zhì)除去 除CaO中的CaCO3可加熱：CaCO3CaO+ CO2↑ 轉(zhuǎn)化法 將雜質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為主要成分 除CO2中的CO，可將氣體通過(guò)灼熱 CuO：CO+CuOCu+CO2 當(dāng)然，實(shí)際分離與提純還會(huì)有一些其他方法，在實(shí)際解題時(shí)要因題而解，也可以綜合而靈活地運(yùn)用幾種方法。 （二）題型、方法歸納： 本單元復(fù)習(xí)物質(zhì)的分離、除雜和提純是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。所謂分離就是用物理或化學(xué)的方法將混合物中的各組分一一分開(kāi)。分離完成后各組分要保持（經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)使混合物的組分經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化而分離還要恢復(fù)為）原有的物質(zhì)組成和狀態(tài)。除雜和提純是將混合物中的某組分用物理或化學(xué)的方法除去而得到純物質(zhì)。在提純物質(zhì)的過(guò)程中除了選擇合適的試劑外，還應(yīng)選擇適宜的雜質(zhì)（或產(chǎn)物），以便于同被提純物進(jìn)行分離。主要題型有選擇題、實(shí)驗(yàn)探究題較多。 （三）典例精講： 1.除去NaCl溶液中的雜質(zhì)Ba(OH)2，若只準(zhǔn)加入一種試劑，則這種試劑是_______。 【分析】除去雜質(zhì)的方法有多種，原則是不引入新的雜質(zhì)，對(duì)所提純的物質(zhì)不能改變，把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成所需要的物質(zhì)，便于分離。如將雜質(zhì)被溶液吸收；將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或沉淀；將不溶的雜質(zhì)轉(zhuǎn)為可溶物等。根據(jù)題目要求，除去Ba(OH)2，可以加入帶有SO42-的試劑，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它們都能與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀。但是，如果選用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同時(shí)還有NaOH產(chǎn)生，NaOH是能溶于水的，無(wú)法與NaCl分開(kāi)。等于除去Ba(OH)2的同時(shí)又引進(jìn)了新的雜質(zhì)NaOH。如果選用CuSO4溶液，則生成BaSO4和Cu(OH)2兩種沉淀，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾，即可得到較純的NaCl。當(dāng)然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去雜質(zhì)Ba(OH)2。若選用H2SO4，則生成BaSO4和水，也可除去雜質(zhì)Ba(OH)2。 【答案】 CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4 2.除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉，應(yīng)選用適量的試劑是（ ） A.稀硫酸　 　　　B.硝酸銀　　C.澄清石灰水　 　D.稀鹽酸 【分析】本題除去雜質(zhì)碳酸鈉，可考慮加入酸溶液與碳酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng)，把雜質(zhì)變成CO2氣體逸出。但要注意加入的酸只能是鹽酸，否則又會(huì)產(chǎn)生新的鈉鹽雜質(zhì)。 【答案】 D 3.分離NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，應(yīng)選用的一組試劑是（ ） A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3 【分析】此題中，因NaCl 、FeCl3均溶于水，BaSO4難溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差異過(guò)濾分離，然后用NaOH溶液與濾液反應(yīng)，NaCl未變化，F(xiàn)eCl3被轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3↓，通過(guò)過(guò)濾分別得到濾液和沉淀，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得純凈的NaCl，將沉淀與HCl溶液反應(yīng)，可使轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的FeCl3得以復(fù)原。在分離操作中同樣要遵循不能引入新雜質(zhì)的原則，所以選C。 【答案】C 4.為了除去粗鹽中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列5項(xiàng)操作：①過(guò)濾；②加過(guò)量的NaOH溶液；③加適量鹽酸；④加過(guò)量Na2CO3溶液；⑤加過(guò)量的BaCl2溶液。正確的操作順序是（ ） A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤②④①③ 【分析】除去多種雜質(zhì)時(shí)，要考慮加入試劑的順序，為了保證將雜質(zhì)除盡，所加試劑必須過(guò)量，因此為了不引進(jìn)新雜質(zhì)，后面加入的試劑要能除去前面加入的試劑。本題加入試劑及順序是：a加過(guò)量的BaCl2溶液，除去SO42－；b加過(guò)量的NaOH溶液，除去Mg2+；c加過(guò)量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+；d過(guò)濾，除去生成的沉淀（CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙）；e加適量的鹽酸，除去過(guò)量的CO32－和OH－，由于b和a順序互換，不影響除雜目的，所以前兩步操作順序可顛倒。 【答案】C、D。 5.某課外活動(dòng)小組通過(guò)Internet網(wǎng)上資料得知：廢棄的定影液中含有一定量的AgNO3．他們從攝影店收集到一些廢棄的定影液，準(zhǔn)備將其中的銀以單質(zhì)的形式全部回收．于是，他們進(jìn)行了以下的實(shí)驗(yàn)活動(dòng)： 【設(shè)計(jì)方案】 ①向定影液中加入比銀活潑的金屬單質(zhì) ②除去金屬混合物中的雜質(zhì)，得到較純的銀單質(zhì) 【小組討論】 ①選擇加入的金屬 甲同學(xué)認(rèn)為：向定影液中加入過(guò)量的銅粉，則得到的金屬混合物含有銀和銅； 乙同學(xué)認(rèn)為：向定影液中加入過(guò)量的鐵粉，則得到的金屬混合物含有銀和鐵． 你認(rèn)為哪位同學(xué)的方案更合理并說(shuō)明理由？答：______．同學(xué)們最終選擇了合理的方案，該方案反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)_____． ②除去銀粉中混有的金屬：應(yīng)向金屬混合物中加入的試劑是______． 【進(jìn)行試驗(yàn)】過(guò)程如圖： 請(qǐng)問(wèn)：溶液B中溶質(zhì)的化學(xué)式為_(kāi)_____． 【產(chǎn)品證明】請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單方法驗(yàn)證得到的銀中是否含有加入的過(guò)量金屬______． 【解析】小組討論：①銅、鐵皆可置換出銀，但銅、銀都不與酸反應(yīng)，而鐵可與酸反應(yīng)生成鹽和氫氣，且銅比鐵的單價(jià)要高，故乙同學(xué)方案合理． 化學(xué)方程式為： Fe+2AgNO3=2Ag+Fe（NO3）2 ②鐵可與酸反應(yīng)生成可溶亞鐵鹽和氫氣，而銀不與酸發(fā)生反應(yīng)，因此選擇稀鹽酸． 進(jìn)行試驗(yàn)：鐵與硝酸銀反應(yīng)生成銀和硝酸亞鐵，得到的金屬混合物為銀和鐵，加入過(guò)量鹽酸，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，因此溶液B中含有剩余的鹽酸和氯化亞鐵． 產(chǎn)品說(shuō)明：由于鐵粉能被磁鐵吸引，可選用磁鐵進(jìn)行檢驗(yàn)；或鐵能與酸反應(yīng)產(chǎn)生氫氣，向金屬粉末中滴加稀鹽酸，觀察是否有有氣泡進(jìn)行檢驗(yàn)； 【答案】：小組討論：①乙． Fe+2AgNO3=2Ag+Fe（NO3）2． ②稀鹽酸．進(jìn)行試驗(yàn)：HCl、FeCl2． 產(chǎn)品說(shuō)明：用磁鐵接觸，觀察銀粉能否被吸引（或取少量銀粉加入稀鹽酸，看有無(wú)氣泡放出）。 （4） 歸納小結(jié)：本課題復(fù)習(xí)物質(zhì)的分離是將幾種物質(zhì)通過(guò)物理或化學(xué)方法分開(kāi)，提純則要求把不純物質(zhì)中的雜質(zhì)除去。提純的原則是：①不增：即在除掉雜質(zhì)時(shí)不增加新雜質(zhì)。②不減：即被提純的物質(zhì)不能減少或改變。③易分：即操作簡(jiǎn)便易行，雜質(zhì)易分離除去。④最佳：即最好在除去雜質(zhì)的同時(shí)能增加被提純物質(zhì)的量。在近幾年的競(jìng)賽、中考試題中，有關(guān)物質(zhì)的分離與提純（即除雜）的題目越來(lái)越多，學(xué)生要學(xué)會(huì)物質(zhì)的分離與提純的常用方法，會(huì)應(yīng)用這些方法解決問(wèn)題。 【作業(yè)布置】常見(jiàn)物質(zhì)分離、除雜、提純同步練習(xí)題。 【教學(xué)反思】 用化學(xué)方法或用物理方法進(jìn)行混合物分離時(shí)，要區(qū)別除雜質(zhì)與分離物質(zhì)的不同點(diǎn)是：除雜質(zhì)時(shí)只要求把雜質(zhì)除掉、保留原物質(zhì)即可；而混合物分離是幾種物質(zhì)用一定的方法分開(kāi)，原混合物中各成分都必須保留。理解分離、提純的方法，多讓學(xué)生練習(xí)，總結(jié)規(guī)律，同時(shí)提高學(xué)生綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力。當(dāng)然，實(shí)際分離與提純還會(huì)有一些其他方法，在實(shí)際解題時(shí)要因題而解，也可以綜合而靈活地運(yùn)用幾種方法。