《(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 10.3 實(shí)驗(yàn)方法(1)物質(zhì)的分離與提純學(xué)案(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 10.3 實(shí)驗(yàn)方法(1)物質(zhì)的分離與提純學(xué)案(含解析)(8頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、(新課改省份專版)2022高考化學(xué)一輪復(fù)習(xí) 10.3 實(shí)驗(yàn)方法(1)物質(zhì)的分離與提純學(xué)案(含解析)
1.混合物的分離是根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異,通過一定的物理變化或化學(xué)變化將混合物分成各組分的純凈物。
2.混合物的提純是根據(jù)混合物中各組分的物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的差異,通過一定的物理變化或化學(xué)變化將混合物中的雜質(zhì)除去。
分離和提純的要求不同,設(shè)計(jì)操作步驟時(shí)一定要加以區(qū)別。
3.提純的“四個(gè)原則”及“四個(gè)必須”
(1)“四個(gè)原則”
一是不增加新的雜質(zhì);二是不減少被提純物質(zhì);三是被提純物質(zhì)與雜質(zhì)易分離;四是被提純物質(zhì)易復(fù)原。
(2)“四個(gè)必須”
一是除雜試劑必須
2、過量;二是過量試劑必須除盡;三是除雜途徑必須最佳;四是除去多種雜質(zhì)時(shí)必須考慮加入試劑的先后順序。
1.常用裝置
(1)過濾
適用范圍
把不溶性固體與液體進(jìn)行分離
注意事項(xiàng)
一貼
濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁
二低
濾紙上緣低于漏斗口
液面低于濾紙上緣
三靠
燒杯緊靠玻璃棒
玻璃棒緊靠三層濾紙?zhí)?
漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁
(2)蒸發(fā)
適用范圍
分離易溶性固體的溶質(zhì)和溶劑
注意事項(xiàng)
玻璃棒的作用:攪拌,防止液體局部過熱而飛濺
停止加熱的標(biāo)準(zhǔn):當(dāng)有大量晶體析出時(shí)停止加熱,利用余熱蒸干
(3)萃取和分液
適用范圍
萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶
3、劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來
分液:分離兩種互不相溶且易分層的液體
注意事項(xiàng)
①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大
②萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶
③萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)
④常用的萃取劑是苯或CCl4,一般不用酒精作萃取劑
(4)蒸餾
適用
范圍
分離沸點(diǎn)相差較大且互溶的液體混合物
注意事項(xiàng)
溫度計(jì)的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處
蒸餾燒瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸
冷凝管水流方向?yàn)榭谶M(jìn),口出
(5)升華
適用
范圍
某種組分易升華的混合物,利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下分離的方法
注意
事項(xiàng)
4、
如NaCl固體中的I2可用該方法,但NH4Cl固體中的I2不能用升華的方法分離
2.創(chuàng)新裝置
(1)過濾裝置的創(chuàng)新——抽濾
由于水流的作用,使裝置a、b中氣體的壓強(qiáng)減小,故使過濾速率加快
(2)蒸餾裝置的創(chuàng)新
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(yīng)容器,可使反應(yīng)物能循環(huán)利用,提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率
1.“固+固”混合物的分離(提純)
2.“固+液”混合物的分離(提純)
3.“液+液”混合物的分離(提純)
[對點(diǎn)訓(xùn)練]
1.判斷正誤(正確的打“√”,錯(cuò)誤的打“×”)。
(1)過濾時(shí),為加快過濾速度,可用玻璃棒攪拌漏
5、斗中液體(×)
(2)蒸發(fā)操作時(shí),應(yīng)使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加熱(×)
(3)根據(jù)食用油和汽油的密度不同,可選用分液的方法分離(×)
(4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸餾的方法分離溴與乙醇(×)
(5)蒸餾時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)插入液體中(×)
(6)蒸餾中,冷卻水應(yīng)從冷凝管的下口通入,上口流出(√)
(7)利用加熱的方法分離NH4Cl和I2的固體混合物(×)
(8)提純混有少量硝酸鉀的氯化鈉,應(yīng)采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結(jié)晶、過濾、干燥的方法(×)
2.(2018·浙江11月選考)下列圖示與操作名稱不對應(yīng)的是( )
解析:選A A選項(xiàng)表示加熱液體,升華為
6、加熱固體,圖示與操作名稱不對應(yīng)。
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④
B.用CCl4提取碘水中的碘,選③
C.用FeCl2溶液吸收Cl2,選⑤
D.粗鹽提純,選①和②
解析:選A CH3COOCH2CH3難溶于Na2CO3溶液,二者會(huì)分層,可以用分液法分離,選擇③,A錯(cuò)誤;用CCl4萃取碘水中的碘,選擇③,B正確;⑤可以用作洗氣瓶,也可用作FeCl2溶液吸收Cl2的裝置,C正確;粗鹽提純需要過濾、蒸發(fā)結(jié)晶,選擇①和②,D正確。
4.物質(zhì)的分離提純操作包括:過濾、蒸餾、分液、結(jié)晶(重結(jié)晶)、鹽析等,選擇合適的操作名稱
7、填空:
(1)除去Ca(OH)2溶液中懸浮的 CaCO3________。
(2)從碘水中提取碘________。
(3)用自來水制取蒸餾水________。
(4)分離植物油和水________。
(5)從雞蛋清溶液中提取蛋白質(zhì)________。
(6)除去KNO3晶體中混有的少量NaCl________。
答案:(1)過濾 (2)萃取、分液 (3)蒸餾 (4)分液
(5)鹽析、過濾 (6)重結(jié)晶
知識點(diǎn)二 物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法
1.常見氣體的除雜方法
氣體(括號內(nèi)為雜質(zhì))
除雜試劑
化學(xué)方程式或原理
C2H2(H2S)
CuSO4溶液
H2S+CuS
8、O4===CuS↓+H2SO4
H2(NH3)
濃硫酸
NH3+H2SO4===NH4HSO4
Cl2(HCl)
飽和NaCl
溶液
HCl極易溶于水,Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度小
CO2(HCl)
飽和NaHCO3
溶液
HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2
SO2(HCl)
飽和NaHSO3
溶液
HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2
CO2(SO2)
飽和NaHCO3
溶液
SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2
CO2(CO)
灼熱CuO
CO+CuOCu+CO2
CO(CO2)
N
9、aOH濃溶液
CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O
N2(O2)
灼熱銅網(wǎng)
2Cu+O22CuO
CH4(CH2===CH2、
CHCH)
溴水
CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2Br
HCCH+2Br2―→
CHBr2—CHBr2
2.常見固體或溶液的除雜方法
物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))
除雜試劑或方法
化學(xué)方程式或原理
分離方法
Na2CO3固體
(NaHCO3)
加熱
2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑
—
NaCl溶液
(Na2SO4)
加適量
BaCl2溶液
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2N
10、aCl
過濾
NaCl固體
(NH4Cl)
加熱
NH4ClNH3↑+HCl↑
—
FeCl2溶液
(FeCl3)
加過量鐵粉
2FeCl3+Fe===3FeCl2
過濾
FeCl3溶液
(FeCl2)
通Cl2
2FeCl2+Cl2===2FeCl3
—
NaHCO3溶液
(Na2CO3)
通CO2
Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3
—
Cu(NO3)2溶
液(AgNO3)
加過量銅粉
2AgNO3+Cu===Cu(NO3)2+2Ag
過濾
I2(SiO2)
加熱
I2升華、冷卻、凝華,得I2
—
Fe2O3
(
11、Al2O3)
加過量
NaOH溶液
Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O
過濾
NH4Cl溶液
(FeCl3)
加適量氨水
FeCl3+3NH3·H2O===
Fe(OH)3↓+3NH4Cl
過濾
KNO3固體
(NaCl)
水
根據(jù)二者的溶解度隨溫度的變化不同
降溫
結(jié)晶
NaCl溶液
(MgCl2)
加適量
NaOH溶液
MgCl2+2NaOH===
Mg(OH)2↓+2NaCl
過濾
C(CuO)
加過量
稀鹽酸
CuO+2HCl===CuCl2+H2O
過濾
CuO(Fe)
磁鐵
Fe能被磁鐵吸引
—
Cu
12、S(FeS)
加過量
稀鹽酸
FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑
過濾
鎂粉
(鋁粉)
加過量
NaOH溶液
2Al+2NaOH+2H2O===
2NaAlO2+3H2↑
過濾
3.物質(zhì)分離、提純常用的化學(xué)方法
方法
原理
雜質(zhì)成分
沉淀法
將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀
Cl-、SO、CO及能形成弱堿的陽離子
氣化法
將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體
CO、HCO、SO、HSO、S2-、NH
雜轉(zhuǎn)
純法
將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)
雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用對應(yīng)的酸或堿)
氧化
還原法
用氧化劑
13、(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)
如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,用灼熱的銅網(wǎng)除去N2中的O2
熱分
解法
加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去
如除去NaCl中的NH4Cl等
酸堿
溶解法
利用物質(zhì)與酸或堿溶液反應(yīng)的差異進(jìn)行分離
如用過量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
電解法
利用電解原理除去雜質(zhì)
含雜質(zhì)的金屬(M)作陽極、純金屬(M)作陰極,含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液
調(diào)pH法
加入試劑調(diào)節(jié)溶液pH使溶液中某種成分生成沉淀而分離
如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等,調(diào)節(jié)pH使Fe3+轉(zhuǎn)化
14、為Fe(OH)3而除去
[對點(diǎn)訓(xùn)練]
1.(2019·深圳三校第一次聯(lián)考)除去下列物質(zhì)中所含的雜質(zhì),選用的試劑正確的是( )
選項(xiàng)
物質(zhì)(雜質(zhì))
試劑
A
Al2O3(SiO2)
NaOH溶液
B
CO2(SO2)
Na2CO3溶液
C
FeCl2溶液(FeCl3)
Fe粉
D
NaHCO3溶液(Na2CO3)
Ca(OH)2溶液
解析:選C 因Al2O3和SiO2均與NaOH溶液反應(yīng),不能選擇NaOH溶液來除雜,可選鹽酸溶解后過濾,最后濾液通過蒸發(fā)、灼燒得Al2O3,故A錯(cuò)誤;CO2和SO2均與Na2CO3溶液反應(yīng),達(dá)不到除雜的目的,可選飽和NaHC
15、O3溶液利用洗氣法除雜,故B錯(cuò)誤;Fe不與FeCl2溶液反應(yīng),與FeCl3溶液反應(yīng)生成FeCl2,除去雜質(zhì)FeCl3且不引入新的雜質(zhì),故C正確;NaHCO3和Na2CO3均與Ca(OH)2溶液反應(yīng),達(dá)不到除雜的目的,可通入足量的二氧化碳來除雜,故D錯(cuò)誤。
2.(2018·浙江4月選考)下列操作或試劑的選擇不合理的是( )
A.可用蒸發(fā)結(jié)晶的方法從碘水中提取碘單質(zhì)
B.可用灼燒法除去氧化銅中混有的銅粉
C.可用硫酸鑒別碳酸鈉、硅酸鈉和硫酸鈉
D.可用含氫氧化鈉的氫氧化銅懸濁液鑒別乙醇、乙醛和乙酸
解析:選A 從碘水中提取碘單質(zhì)應(yīng)用萃取的方法。
3.某硝酸鈉固體中混有少量硫酸銨和碳
16、酸氫鈉雜質(zhì),現(xiàn)設(shè)計(jì)一實(shí)驗(yàn)方案,既除去雜質(zhì),又配成硝酸鈉溶液。實(shí)驗(yàn)方案:先將固體溶于蒸餾水配成溶液,選擇合適的試劑和操作完成表格中各步實(shí)驗(yàn)。
選擇試劑
①
Na2CO3溶液
④
實(shí)驗(yàn)操作
②
③
加熱
下列試劑或操作不合理的是( )
A.試劑①為Ba(OH)2溶液 B.操作②為結(jié)晶
C.操作③為過濾 D.試劑④為稀HNO3
解析:選B 選擇Ba(OH)2溶液除去SO、NH和HCO,NH3·H2O通過加熱除去,操作②為加熱。過量的Ba2+用Na2CO3溶液除去,過量的OH-和CO用硝酸除去,則操作③為過濾,試劑④為HNO3。
4.下列有關(guān)說法正確的是( )
A.
17、分離Fe2O3、Al2O3的操作依次為溶解、過濾、灼燒
B.蒸餾、過濾、分液、洗氣四種分離物質(zhì)的方法,均不可能發(fā)生化學(xué)變化
C.通入過量CO2可除去NaHCO3溶液中的雜質(zhì)Na2CO3
D.向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末,充分?jǐn)嚢韬筮^濾可除去雜質(zhì)FeCl3
解析:選C 若用過量NaOH溶解Fe2O3、Al2O3的混合物,過濾后可得到Fe2O3和NaAlO2溶液,NaAlO2溶液通過灼燒無法得到Al2O3,同理分析可知用過量的酸溶解上述混合物也無法經(jīng)題述三步操作得到兩種氧化物,A錯(cuò)誤;洗氣可能發(fā)生化學(xué)變化,B錯(cuò)誤;在溶液中Na2CO3與CO2反應(yīng)可得到NaHCO3,C正確;雖然CaCO3粉末可促使Fe3+水解徹底形成Fe(OH)3沉淀,但又會(huì)引入新雜質(zhì)Ca2+,D錯(cuò)誤。