2019屆高考化學一輪復習 第2講 物質的分離和提純課件.ppt

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第2講物質的分離和提純 考綱要求 掌握常見物質分離和提純的方法 考點1物質分離提純常用的物理方法 知識梳理 1 分離與提純的區(qū)別與聯(lián)系 2 分離提純需要遵循的 四原則 三必須 3 分離 提純的物理方法 不相溶 溶質在萃取劑中的溶解度 要比在原溶劑中大 萃取劑與原溶劑互不相溶 萃取劑與溶質不反應 取下上 口的塞子或使凹槽對準小孔 下 上 上 下 膠體 長 短 多維思考 提示 1 2 3 4 5 6 1 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 已知金剛石不溶于CCl4 則可用過濾的方法分離金剛石與CCl4的混合物 2 蒸發(fā)操作時 應使混合物中的水分完全蒸干后 再停止加熱 3 分液時 分液漏斗下層液體從下口放出 上層液體從上口倒出 4 蒸餾操作時 應使溫度計水銀球靠近蒸餾燒瓶的支管口處 5 用乙醇萃取出溴水中的溴 再用蒸餾的方法分離溴與乙醇 6 用升華的方法分離NH4Cl和I2的固體混合物 提示 蒸發(fā)結晶 溶解度隨溫度升高變化不大的物質可采用蒸發(fā)結晶分離提純 如除去NaCl固體中的KNO3 冷卻結晶 溶解度隨溫度升高明顯增大的物質或易分解的晶體或晶體水合物 可采用冷卻熱飽和溶液而結晶的方法分離提純 如 除去KNO3固體中的NaCl CuSO4溶液中獲取CuSO4 5H2O晶體 2 蒸發(fā)結晶和冷卻結晶的區(qū)別有哪些 考點演練 考向一分離 提純的原理與方法 1 導學號16972009下列實驗中 所采取的分離方法與對應原理都正確的是 B 解析 除去KCl中的MnO2應采用溶解 過濾的方法 A錯誤 碘易升華 加熱升華法可分離 B正確 利用重結晶方法分離KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受溫度的影響大于NaCl C錯誤 食用油和汽油互溶 因沸點不同可用蒸餾的方法分離 D錯誤 2 2017 上海青浦區(qū)一模 有一瓶乙二醇和丙三醇的混合物 它們的性質如表 則將乙二醇和丙三醇互相分離的最佳方法是 B A 分液B 蒸餾C 冷卻至0 后過濾D 加水萃取 解析 根據(jù)表中數(shù)據(jù)知 乙二醇和丙三醇的溶解性相同 密度及熔點相近 但沸點相差較大 可以利用其沸點的不同將兩種物質分離 該方法稱為蒸餾 分離與提純方法的選擇1 固 固 混合物的分離 提純 2 固 液 混合物的分離 提純 歸納總結 3 液 液 混合物的分離 提純 4 氣 氣 混合分離 提純 洗氣 考向二分離儀器或裝置的識別和選擇3 下列實驗中 所選裝置不合理的是 A 分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5 選 B 用CCl4提取碘水中的碘 選 C 用FeCl2溶液吸收Cl2選 D 粗鹽提純 選 和 解析 Na2CO3溶液和CH3COOC2H5互不相溶 應用分液的方法分離 可選 CCl4和水互不相溶 用CCl4提取碘水中的碘 可用萃取分液的方法 可選 FeCl2溶液吸收Cl2可用洗氣瓶處理 選 粗鹽提純 應先用過濾方法除去沉淀雜質 后蒸發(fā)結晶可得到食鹽 故選 和 A 4 2017 河南新鄉(xiāng)模擬 完成下列實驗所選擇的裝置或儀器都正確的是 A 解析 植物油和氯化鈉溶液互不相溶 可用分液法分離 A項正確 除去氯化鈉晶體中混有的氯化銨晶體應用加熱分解法 而不能用蒸餾法 B項錯誤 分離CCl4中的Br2應用蒸餾法 C項錯誤 NaOH溶液可以同時吸收CO2和HCl D項錯誤 易錯易混物質分離提純實驗操作中的注意事項1 過濾中的 三要求 一貼 二低 三靠 2 蒸發(fā)中的 兩注意 玻璃棒攪拌和不能蒸干 3 洗氣瓶的進口與出口 4 萃取分液中的 四步操作 加萃取劑 振蕩放氣 靜置分層 分液 5 蒸餾中的 四注意 溫度計水銀球的位置 冷卻水的進出方向 是否加沸石防暴沸 是否墊石棉網(wǎng) 考點2物質分離 提純常用的化學方法 知識梳理 銅網(wǎng) NaOH CuO Fe OH 3 多維思考 1 判斷下列說法是否正確 正確的打 錯誤的打 1 除去CuCl2溶液中混有的FeCl2 FeCl3雜質 可通過先加入氯水 再加入CuO調節(jié)pH使Fe3 轉化為Fe OH 3而除去 2 乙烯中混有的SO2可以通過溴水除去 3 金屬銅中含有的少量銀和鋅可以通過電解精煉法除去 4 除去FeCl2溶液中混有的CuCl2 加入過量鐵粉 過濾 5 除去SO2中的少量HCl 可將混合氣體通過飽和NaHSO3溶液 6 除去甲烷中的乙烯可將氣體通過盛有酸性高錳酸鉀溶液的洗氣瓶 提示 1 2 3 4 5 6 2 為什么除去Cl2中的HCl氣體要用飽和食鹽水 除去CO2中的HCl用飽和碳酸氫鈉溶液 考點演練 B 考向一分離提純試劑和方法的選擇1 導學號96656006除去下列物質中的雜質選用的試劑和方法最合理的是 解析 二氧化碳和二氧化硫均與飽和碳酸鈉溶液反應 無法用飽和碳酸鈉溶液除去CO2中的SO2 A項錯誤 苯酚與NaOH溶液反應生成苯酚鈉溶液 與苯分層 通過分液可分離 B項正確 氯水雖與碘化鈉反應 但酒精與水互溶 無法萃取生成的碘 C項錯誤 BaSO4 BaCO3均難溶于水 無法過濾分離 D項錯誤 2 下列實驗的試劑 裝置選用不合理的是 B 解析 甲裝置中飽和碳酸氫鈉溶液可除去HCl 濃硫酸可除去H2O A正確 干燥管中的無水氯化鈣在除去水的同時NH3也會被吸收 B錯誤 干燥管中堿石灰的成分為生石灰與氫氧化鈉 可除去CO2和H2O C正確 丙裝置中灼熱的銅網(wǎng)可除去O2 D正確 氣體凈化 干燥的分析思路明確 被提純氣體 與 雜質氣體 分析 被提純氣體 與 雜質氣體 的化學性質異同 根據(jù) 除雜必盡 被提純氣體不消耗 不引入新雜質 的原則 選擇合適的除雜試劑 依據(jù)除雜試劑的狀態(tài)及反應條件選擇合適的裝置 歸納總結 考向二物質分離 提純的實驗方案及流程分析3 2018 北京豐臺區(qū)一模 飲茶是中國人的傳統(tǒng)飲食文化之一 為方便飲用 可通過以下方法制取罐裝飲料茶 C 關于上述過程涉及的實驗方法 實驗操作和物質作用中 說法不正確的是 A 是萃取B 是過濾C 是分液D 維生素C可作抗氧化劑 解析 提取可溶物 加有機溶劑萃取 故A正確 為分離不溶性茶渣 為過濾 故B正確 中混合物不分層 無分液操作 故C不正確 維生素C具有還原性 可作抗氧化劑 故D正確 4 2017 河北保定一模 實驗室按照如圖操作程序提純某種物質 下列分析一定正確的是 A 操作 一定是過濾 其目的是將固液分離B 可以提純含少量氧化鐵雜質的氧化鋁C 可以提純含少量氯化鈉雜質的硝酸鉀D 可以提純含少量碘雜質的氯化鈉 解析 試樣的溶解性未知 操作 可以是過濾 也可以是溶解 A項錯誤 提純含少量氧化鐵雜質的氧化鋁 應向試樣中加入NaOH溶液 B項錯誤 提純含少量氯化鈉雜質的硝酸鉀應使用重結晶法 先向試樣中加入適量的熱水制成飽和溶液 然后冷卻結晶 過濾即得較純的KNO3 其中操作 是溶解 操作 是結晶 操作 是過濾 C項正確 提純含少量碘雜質的氯化鈉時一般使用加熱法 使I2升華而除去 若按圖示操作則是萃取分液法 除加水外 還應加入萃取劑 故D項錯誤 C 思維建模分離提純題的答題步驟 第一步 確定被提純物質與除雜對象對比兩者物理性質 化學性質的差異 利用差異性 溶解度差異 密度差異 熔沸點差異 與某些物質反應的差異性等 選擇合適的分離原理或除雜試劑 除雜試劑除去雜質的同時 不消耗被提純物質 不引入新的雜質 第二步 選擇合適的分離或除雜裝置根據(jù)分離原理選擇合適的分離裝置 過濾 分液 蒸餾等 根據(jù)除雜試劑的狀態(tài)及反應條件 選擇合適的裝置 液體試劑一般選洗氣瓶 固體試劑一般用干燥管或U形管 第三步 綜合分析 篩選答案綜合分析物質分離是否完全 被提純物質中的雜質是否除凈 微點突破3高考中常見的過濾 冷凝裝置的創(chuàng)新 1 過濾裝置的創(chuàng)新 抽濾由于水流的作用 使圖中裝置a b中氣體的壓強減小 故使過濾速率加快 2 冷凝裝置的創(chuàng)新 圖示裝置由于冷凝管豎立 使液體混合物能冷凝回流 若以此容器作反應容器 可減少反應物的損失 提高反應物的轉化率 題組鞏固 1 導學號96656007苯甲酸常用于抗真菌及消毒防腐 實驗室常用高錳酸鉀氧化甲苯制備苯甲酸 其裝置如圖1所示 加熱 攪拌和儀器固定裝置均已略去 實驗過程如下 將5 4mL甲苯 100mL水 幾粒沸石加入250mL三頸瓶中 裝上冷凝管 加熱至沸后分批加入16g高錳酸鉀 回流反應4h 將反應混合物趁熱減壓過濾 并用熱水洗滌濾渣 將洗滌液并入濾液中 濾液加入鹽酸酸化后 抽濾 裝置如圖2 洗滌 干燥得苯甲酸粗產(chǎn)品 1 圖1冷凝管中冷水應從 填 a 或 b 管進入 圖2中儀器X的名稱為 2 抽濾操作與普通過濾相比 除了得到沉淀較干燥外 還有一個優(yōu)點是 解析 1 冷凝管采用 下口進上口出 的原則 冷凝效果好 圖2中儀器X是抽濾操作用到的布氏漏斗 2 抽濾比普通過濾速度快 答案 1 a布氏漏斗 2 過濾速度快 3 第一次過濾時 若溶液呈紅色 可加入的試劑是 填字母 a H2Ob CCl4c NaHSO3d HNO3 4 苯甲酸在不同溫度下溶解度見下表 洗滌苯甲酸晶體時應用洗滌 解析 3 第一次過濾時 若溶液呈紅色 說明溶液中含有過量的高錳酸鉀 需要加入具有還原性的試劑 四個選項中只有NaHSO3具有還原性 故選c 4 由于溫度越高 苯甲酸的溶解度越大 為了避免苯甲酸大量溶解于洗滌液中 所以應用冷水洗滌 答案 3 c 4 冷水 2 2017 四川成都高三二模 某化學小組欲通過實驗探究 苯與液溴發(fā)生取代反應 苯與液溴在催化劑作用下的反應機理 所用裝置如圖所示 已知 MnO2 2NaBr 2H2SO4Br2 MnSO4 Na2SO4 2H2O 1 實驗室制備溴苯的化學方程式為 儀器X的名稱為 2 制取溴苯的實驗操作步驟如下 連接裝置 其接口順序為 填字母 d接 接 接c 檢査裝置氣密性 C中加入固體藥品 并 再打開D處開關K 點燃C處酒精燈 插入鐵絲于混合液中 一段時間后 D中液體沸騰 原因是 關閉C中活塞 解析 2 首先制備Br2 溴蒸氣中混有水蒸氣 需要除去 因此通過濃硫酸吸水 即d接a 然后把純凈的溴蒸氣通入裝置D中參加反應 即b接e 檢驗溴化氫 即f接c 順序是d a b e f c 裝置C中加入固體藥品 然后通過分液漏斗滴加濃硫酸 再打開裝置D處開關K 點燃酒精燈 插入鐵絲后 D中溶液沸騰 說明苯和液溴反應屬于放熱反應 答案 2 abef 滴加濃硫酸該反應是放熱反應 3 A中對廣口瓶進行熱水浴的目的是 4 若B中有淡黃色沉淀生成 能否確定苯與液溴發(fā)生了取代反應 填 能 或 否 解析 3 熱水浴的目的是防止溴蒸氣冷凝 4 從裝置D中揮發(fā)出來的HBr中混有溴蒸氣 溴蒸氣也能與硝酸銀反應產(chǎn)生淡黃色沉淀 答案 3 防止溴蒸氣冷凝 4 否 請完成第三步反應 該小組將A裝置中濃硫酸替換成稀硫酸時實驗失敗 試從反應機理推測可能原因是 有水的情況下 無法生成Br 有水的情況下 無法生成Br 微點突破4與沉淀有關的規(guī)范操作及答題模板 1 沉淀劑是否過量的判斷方法 1 加沉淀劑 靜置 向上層清液中繼續(xù)滴加少量沉淀劑 若無沉淀產(chǎn)生 則證明沉淀劑已過量 否則沉淀劑不過量 2 加與沉淀劑反應的試劑 靜置 取適量上層清液于另一潔凈試管中 向其中加入少量與沉淀劑作用產(chǎn)生沉淀的試劑 若產(chǎn)生沉淀 證明沉淀劑已過量 否則沉淀劑不過量 注意 若需稱量沉淀的質量而進行有關定量實驗時則只能選擇 1 2 沉淀洗滌的目的 1 若濾渣是所需的物質 洗滌的目的是除去晶體表面的可溶性雜質 得到更純凈的沉淀物 2 若濾液是所需的物質 洗滌的目的是洗滌過濾所得到的濾渣 把有用的物質如目標產(chǎn)物盡可能洗出來 3 常用的洗滌劑 1 蒸餾水 主要適用于除去沉淀吸附的可溶性雜質 2 冷水 除去沉淀中混有的可溶性雜質 降低沉淀在水中的溶解度而減少沉淀損失 3 沉淀的飽和溶液 減小沉淀的溶解 4 有機溶劑 酒精 丙酮等 適用于易溶于水的固體 既減少了固體溶解 又利用有機溶劑的揮發(fā)性 除去固體表面的水分 產(chǎn)品更易干燥 4 沉淀洗滌的答題規(guī)范答題模板 注洗滌液 沿玻璃棒向漏斗中注入洗滌液 浸沒 使洗滌液完全浸沒沉淀或晶體 重復 待洗滌液流盡后 重復操作2 3次 5 沉淀是否洗凈的答題規(guī)范答題模板 取樣 取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中 加試劑 加入 試劑 必要時加熱 如檢驗 現(xiàn)象 不產(chǎn)生 沉淀 溶液不變 色或不產(chǎn)生 氣體等 結論 說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈 6 誤差分析若沉淀不洗滌或洗滌不干凈 則沉淀的質量偏高 若洗滌次數(shù)過多 則會使部分沉淀溶解而使其質量偏低 題組鞏固 1 導學號96656008生活因化學而精彩 化學因實驗而生動 實驗因 洗滌 而更加精確 關于沉淀或晶體洗滌的說法錯誤的是 A 洗滌的目的一般是除去沉淀或晶體表面可溶性的雜質 提高純度B 洗滌的試劑一般可選用蒸餾水 冷水 乙醇 該物質的飽和溶液C 洗滌的操作是向過濾器里的固體加洗滌劑 使洗滌劑浸沒固體 并用玻璃棒輕輕攪拌固體 使其與洗滌劑充分接觸 待洗滌劑流下D 洗凈的檢驗是檢驗最后一次洗滌液中是否含有形成沉淀的該溶液中的離子 C 解析 A項 洗滌的目的 除去沉淀或晶體表面的可溶性雜質 得到更純凈的沉淀或晶體 提高純度 正確 B項 洗滌的試劑常選用 蒸餾水 冷水 有機溶劑 如酒精 丙酮等 該物質的飽和溶液 以減少固體的損失 正確 C項 洗滌的正確方法 讓過濾后的沉淀或晶體繼續(xù)留在過濾器中 加洗滌劑浸沒沉淀或晶體 讓洗滌劑自然流下 重復2 3次即可 不能攪拌 否則可能把濾紙弄破 錯誤 D項 洗凈的檢驗是取最后一次洗滌液少許于試管中檢驗是否含有形成沉淀的該溶液中的離子 正確 2 用CuCl2 2H2O和NaOH溶液制備適量Cu OH 2沉淀 洗滌Cu OH 2沉淀的實驗操作是 判斷沉淀洗滌干凈的實驗操作和現(xiàn)象是 答案 沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水 使蒸餾水完全浸沒沉淀 待蒸餾水自然流盡 重復操作2 3次取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中 加稀硝酸酸化 再加AgNO3溶液 無白色渾濁出現(xiàn) 證明沉淀已洗滌干凈 3 某種粗鹽中含有泥沙 Ca2 Mg2 Fe3 等雜質 某同學在實驗室中設計了用這種粗鹽制備精鹽的方案如下 用于沉淀的試劑稍過量 請回答以下問題 1 操作 所需儀器為 填字母 a 燒杯b 試管c 玻璃棒d 分液漏斗e 漏斗f 酒精燈g 蒸發(fā)皿 解析 1 過濾需要燒杯 玻璃棒和漏斗 答案 1 ace 2 操作 中常用Na2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液作為除雜試劑 則加入除雜試劑的順序為NaOH溶液 3 操作 中 判斷加入BaCl2已過量的方法是 解析 2 除雜試劑是過量的 為了除去過量的Ba2 需要在加入BaCl2溶液之后加入Na2CO3溶液 3 BaCl2過量后 溶液中不存在 取上層清液加入BaCl2溶液后不會產(chǎn)生沉淀 答案 2 BaCl2溶液Na2CO3溶液 3 取上層清液于試管中 再滴入少量BaCl2溶液 若溶液不變渾濁 則表明BaCl2已過量 4 操作 應選擇的酸是 若將操作 與操作 的先后順序對調 將會對實驗結果產(chǎn)生的影響是 解析 4 加入的Na2CO3溶液是過量的 加入鹽酸調節(jié)溶液的pH即可除去 得到純凈的食鹽水 若在過濾前酸化 則在酸性條件下 會有部分沉淀溶解 從而影響精鹽的純度 答案 4 鹽酸在酸性條件下 會有部分沉淀溶解 從而影響精鹽的純度 真題體驗感悟考法 明確考向 考向一物質分離 提純的物理方法1 2017 全國 卷 8 本草衍義 中對精制砒霜過程有如下敘述 取砒之法 將生砒就置火上 以器覆之 令砒煙上飛著覆器 遂凝結累然下垂如乳 尖長者為勝 平短者次之 文中涉及的操作方法是 A 蒸餾B 升華C 干餾D 萃取 B 解析 蒸餾操作用于分離兩種互溶的液體 升華是利用物質升華的性質在加熱條件下分離的方法 干餾需要隔絕空氣加強熱 萃取用于分離不互溶的液體 由題干信息 精制砒霜 就置火上 砒煙上飛著覆器 遂凝結 等關鍵詞可知該操作方法為升華 故選B 解析 冷水浸泡 加熱煎制是中藥有效成分的萃 提 取 灌裝保存只是將液體轉移 故A B D均不屬于過濾操作 2 2016 北京卷 7 下列中草藥煎制步驟中 屬于過濾操作的是 C 3 2016 全國 卷 26 過氧化鈣微溶于水 溶于酸 可用作分析試劑 醫(yī)用防腐劑 消毒劑 以下是一種制備過氧化鈣的實驗方法 回答下列問題 一 碳酸鈣的制備 1 步驟 加入氨水的目的是 小火煮沸的作用是使沉淀顆粒長大 有利于 解析 1 石灰石與鹽酸反應后的溶液中含有Ca2 Fe3 H 因此加入氨水的目的是調節(jié)溶液pH使Fe OH 3沉淀 沉淀顆粒較大時 濾紙的微孔不易堵塞 有利于過濾分離 答案 1 調節(jié)溶液pH使Fe OH 3沉淀過濾分離 2 如圖是某學生的過濾操作示意圖 其操作不規(guī)范的是 填標號 a 漏斗末端頸尖未緊靠燒杯壁b 玻璃棒用作引流c 將濾紙濕潤 使其緊貼漏斗壁d 濾紙邊緣高出漏斗e 用玻璃棒在漏斗中輕輕攪動以加快過濾速度 解析 2 過濾時 漏斗下口的尖端應與燒杯內(nèi)壁緊貼 濾紙邊緣應低于漏斗邊緣 用玻璃棒攪動漏斗中的混合物 易戳破濾紙使過濾失敗 故a d e均不規(guī)范 答案 2 ade 二 過氧化鈣的制備 3 步驟 的具體操作為逐滴加入稀鹽酸 至溶液中尚存有少量固體 此時溶液呈性 填 酸 堿 或 中 將溶液煮沸 趁熱過濾 將溶液煮沸的作用是 解析 3 有少量固體存在 說明鹽酸無剩余 由于CO2能溶于水 故此時的溶液呈酸性 煮沸的目的是除去溶液中的CO2 以防止與 中的氨水反應 答案 3 酸除去溶液中的CO2 4 步驟 中反應的化學方程式為 該反應需要在冰浴下進行 原因是 5 將過濾得到的白色結晶依次使用蒸餾水 乙醇洗滌 使用乙醇洗滌的目的是 解析 4 CaCl2 NH3 H2O H2O2反應生成CaO2 NH4Cl和H2O 由此結合原子守恒可寫出該反應的化學方程式 溫度過高時雙氧水易分解 使H2O2利用率降低 5 將CaO2用乙醇洗滌的目的是除去晶體表面的水分 答案 4 CaCl2 2NH3 H2O H2O2CaO2 2NH4Cl 2H2O或CaCl2 2NH3 H2O H2O2 6H2OCaO2 8H2O 2NH4Cl溫度過高時雙氧水易分解 5 除去結晶表面水分 解析 6 用CaCO3煅燒后的產(chǎn)物CaO 直接與H2O2反應制取CaO2 與 二 的步驟相比 其步驟少一步 工藝更簡單 操作更方便 但其中的鐵沒有除去 故產(chǎn)品的純度較低 答案 6 工藝簡單 操作方便純度較低 6 制備過氧化鈣的另一種方法是 將石灰石煅燒后 直接加入雙氧水反應 過濾后可得到過氧化鈣產(chǎn)品 該工藝方法的優(yōu)點是 產(chǎn)品的缺點是 考向二物質分離 提純的化學方法4 2017 天津卷 4 以下實驗設計能達到實驗目的的是 解析 鑒別NaBr和KI溶液 分別加入新制氯水后 用CCl4萃取 Br2的CCl4溶液呈橙色 I2的CCl4溶液呈紫紅色 D項正確 除去NaHCO3固體中的Na2CO3 可加水溶解制成飽和溶液 通入足量CO2氣體 結晶 過濾 A項錯誤 制備無水AlCl3時 應將AlCl3溶液在HCl氛圍中蒸發(fā) B項錯誤 重結晶提純苯甲酸時 應將粗品制成其熱飽和溶液 趁熱過濾 再冷卻結晶 C項錯誤 D 5 2015 全國 卷 12 海水開發(fā)利用的部分過程如圖所示 下列說法錯誤的是 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溴 再用SO2將其還原吸收 解析 工業(yè)上常采用Ca OH 2作為沉淀劑 C項錯誤 C