化學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)第十章第二節(jié)物質(zhì)的分離、提純和檢驗(yàn)2017版課程標(biāo)準(zhǔn)素養(yǎng)目標(biāo)1.掌握常見分離和提純的方法2.掌握過濾、分液、蒸餾等操作的步驟及要求3.掌握常見物質(zhì)的檢驗(yàn)1.科學(xué)探究與創(chuàng)新意識(shí)：能根據(jù)題目所給信息，抓住問題實(shí)質(zhì)，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行物質(zhì)分離和提純2.證據(jù)推理與模型認(rèn)知：對(duì)物質(zhì)分離和提純的原理分析透徹，建立解題模型，以不變應(yīng)萬變2.科學(xué)精神與社會(huì)責(zé)任：對(duì)常見物質(zhì)進(jìn)行科學(xué)合理的檢驗(yàn)，體會(huì)化學(xué)對(duì)社會(huì)發(fā)展的重大貢獻(xiàn)欄目導(dǎo)航01必備知識(shí)關(guān)鍵能力03真題體驗(yàn)領(lǐng)悟高考04配套訓(xùn)練必備知識(shí)關(guān)鍵能力1【基礎(chǔ)整合】1．混合物分離和提純的區(qū)別(1)混合物的分離：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________的過程。(2)混合物的提純：將混合物中的雜質(zhì)________而得到________，又叫物質(zhì)的凈化或______。純凈物

混合物分離、提純的物理方法除去

純凈物

除雜

2．物質(zhì)分離和提純的常用物理方法難溶固體

液體

小

互溶

大

支管口

沸石

互不相溶

萃取

下

上

升華

較大

可溶性固體

重結(jié)晶

(6)為了加快過濾速度，可用玻璃棒在過濾器中攪拌(

)(7)制取無水乙醇可向乙醇中加入CaO之后過濾(

)(8)硝基苯和水、乙酸乙酯和乙酸、乙醇和水的混合物用分液漏斗均不可以分離(

)【答案】(1)√

(2)√

(3)√

(4)×

(5)×

(6)×

(7)×

(8)×【答案】D【解析】氨氣極易溶于水，應(yīng)用排有機(jī)溶劑的方法收集氨氣，A錯(cuò)誤；NaCl溶于水，硫酸鋇不溶于水，應(yīng)用溶解、過濾的方法除去BaSO4固體中混有的NaCl，B錯(cuò)誤；灼燒應(yīng)在坩堝中進(jìn)行，C錯(cuò)誤；硫酸銅溶液蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶可析出晶體，過濾、洗滌、干燥可得到膽礬晶體，D正確。2．下列混合體系需要分離，其對(duì)應(yīng)的物理分離方法正確的是(

)①乙酸乙酯與碳酸鈉溶液②碳酸鈣與氫氧化鈉溶液③氯化鈉與溴的混合溶液A．①分液、②過濾、③萃取、分液B．①過濾、②過濾、③萃取、分液C．①分液、②分液、③萃取、分液D．①分液、②過濾、③過濾【答案】A【解析】乙酸乙酯與碳酸鈉溶液分層，需要分液；碳酸鈣不能溶解在堿液中，需要過濾；從氯化鈉溶液中分離溴應(yīng)先萃取，再分液。3．從海帶中制取單質(zhì)碘需要經(jīng)過灼燒、溶解、過濾、氧化、萃取、分液、蒸餾等操作。下列圖示對(duì)應(yīng)的裝置合理、操作規(guī)范的是(

)【答案】C【解析】在坩堝中灼燒，A錯(cuò)誤；過濾時(shí)應(yīng)該用玻璃棒引流，B錯(cuò)誤；由于碘的CCl4溶液的密度比水大，而且與水互不相溶，所以分離互不相溶的兩種液體應(yīng)該用分液的方法，C正確；蒸餾時(shí)溫度計(jì)的水銀球應(yīng)放在蒸餾燒瓶的支管口附近，不能伸入到液面以下，D錯(cuò)誤。4．(不定項(xiàng))下列實(shí)驗(yàn)中，所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆蛛x方法原理A除去CO2中的HCl通入飽和Na2CO3溶液洗氣HCl與Na2CO3溶液反應(yīng)生成CO2B除去乙醇中少量的乙酸加入足量生石灰蒸餾乙醇和乙酸鈣的沸點(diǎn)相差較大C除去KNO3固體中的NaCl冷卻熱飽和溶液進(jìn)行重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同【答案】B【解析】飽和Na2CO3溶液可吸收CO2，應(yīng)利用飽和NaHCO3溶液除去HCl氣體，A錯(cuò)誤；用重結(jié)晶法除去KNO3固體中的NaCl是因?yàn)镵NO3在水中的溶解度受溫度的影響大，C錯(cuò)誤；乙酸乙酯和乙醇互溶，不能采取分液的方法分離，D錯(cuò)誤。5．下列實(shí)驗(yàn)中，所選取的分離裝置與對(duì)應(yīng)原理都正確的是(

)選項(xiàng)目的裝置原理A氫氧化鐵膠體的純化①膠體粒子不能通過濾紙，離子及小分子可以通過濾紙B分離苯中的溴苯③苯(0.88g/mL)和溴苯(1.5g/mL)的密度不同C粗鹽提純①②NaCl在水中的溶解度很大D除去環(huán)己醇中的環(huán)己烯④環(huán)己醇的沸點(diǎn)(161℃)與環(huán)己烯的沸點(diǎn)(83℃)相差較大依據(jù)物理性質(zhì)選擇分離(提純)的方法依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)選擇恰當(dāng)?shù)姆蛛x(提純)方法。(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)。【基礎(chǔ)整合】1．提純的“四個(gè)原則”及“四個(gè)必須”(1)“四個(gè)原則”：不增；不減；易分離；易復(fù)原。(2)“四個(gè)必須”：一是除雜試劑必須過量；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。混合物分離、提純的化學(xué)方法2．物質(zhì)的化學(xué)除雜方法(5)除去FeCl3溶液中混有的FeCl2：加入適量新制氯水(

)(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(

)(7)用過量氨水除去Al3＋溶液中的少量Fe3＋(

)(8)用過量稀鹽酸除去石英中的Al2O3、CaCO3雜質(zhì)(

)【答案】(1)×

(2)√

(3)×

(4)√

(5)√

(6)×

(7)×

(8)√【答案】D【解析】引入了新的雜質(zhì)CaCl2，D錯(cuò)誤。2．(2019·廣東惠州調(diào)研)為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì))，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(

)被提純的物質(zhì)除雜試劑分離方法ANaBr溶液(NaI)氯水、CCl4萃取、分液BNH4Cl溶液(FeCl3)NaOH溶液過濾CCO2(CO)CuO粉末通過灼熱的CuO粉末DSiO2(Al2O3)NaOH溶液過濾【答案】C【解析】氯水具有強(qiáng)氧化性，能與NaBr和NaI都發(fā)生反應(yīng)，A錯(cuò)誤；NH4Cl能和NaOH反應(yīng)生成一水合氨，B錯(cuò)誤；灼熱的CuO粉末能與CO反應(yīng)生成Cu和CO2，灼熱的CuO粉末與CO2不反應(yīng)，C正確；SiO2是酸性氧化物，Al2O3是兩性氧化物，二者都能與NaOH溶液反應(yīng)，D錯(cuò)誤。3．下列實(shí)驗(yàn)的試劑、裝置選用不合理的是(

)選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪x用試劑選用裝置A除去Cl2中少量的HCl、H2O試劑a為飽和氯化鈉溶液甲B除去NH3中少量的H2O試劑b為無水氯化鈣乙C除去H2中少量的HCl、H2O試劑b為堿石灰乙D除去N2中少量的O2足量銅網(wǎng)丙【答案】B【解析】甲裝置中飽和氯化鈉溶液可除去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(shí)也吸收NH3，B錯(cuò)誤；干燥管中的堿石灰的主要成分為生石灰與氫氧化鈉，可除去HCl和H2O，C正確；在加熱條件下，O2可與丙裝置中的銅網(wǎng)反應(yīng)而被除去，D正確。4．如圖所示為從固體混合物中分離X的兩種方案，根據(jù)方案1和方案2，下列說法中合理的是(

)A．可以選用方案1分離碳酸氫鈉中含有的氯化銨B．方案1中的殘留物應(yīng)該具有的性質(zhì)是受熱易揮發(fā)C．方案2中加入的試劑一定能夠與除X外的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)D．方案2中加入NaOH溶液可以分離出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3【答案】D【解析】①加熱法分離提純固體混合物應(yīng)滿足的條件：一種物質(zhì)受熱易揮發(fā)或分解，另一物質(zhì)受熱不揮發(fā)或難分解。②加試劑法分離(過濾)提純固體混合物應(yīng)滿足的條件：所加試劑能達(dá)到讓一種物質(zhì)形成溶液，而另一物質(zhì)形成難溶物的狀態(tài)。碳酸氫鈉、氯化銨受熱均易分解，故用方案1不能將兩物質(zhì)分離開，A錯(cuò)誤；方案1中的殘留物應(yīng)該具有受熱時(shí)不揮發(fā)或難分解的性質(zhì)，B錯(cuò)誤；方案2中加入的試劑可能不與除X外的物質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，如加水進(jìn)行溶解分離，C錯(cuò)誤；SiO2與NaOH溶液反應(yīng)生成Na2SiO3溶解而分離，D正確。化學(xué)法除雜試劑及方法總結(jié)主要成分(雜質(zhì))除雜試劑主要操作方法N2(O2)灼熱的銅網(wǎng)用固體轉(zhuǎn)化氣體CO2(CO)灼熱CuOMnO2(C)—加熱灼燒CO2(H2S)CuSO4溶液洗氣CO(CO2)NaOH溶液C2H4(SO2)NaOH溶液主要成分(雜質(zhì))除雜試劑主要操作方法CO2(HCl)飽和NaHCO3溶液洗氣H2S(HCl)飽和NaHS溶液SO2(HCl)飽和NaHSO3溶液Cl2(HCl)飽和食鹽水CO2(SO2)飽和NaHCO3溶液C2H6(C2H4)溴水主要成分(雜質(zhì))除雜試劑主要操作方法C(MnO2)濃鹽酸(需要加熱)過濾C(CuO)稀酸(如稀鹽酸)Al(OH)3(Fe2O3)NaOH溶液、CO2Fe2O3(Al2O3)NaOH溶液Al(OH)3(SiO2)鹽酸、氨水SiO2(ZnO)鹽酸BaSO4(BaCO3)鹽酸FeCl2(CuCl2)溶液FeCuS(FeS)稀鹽酸主要成分(雜質(zhì))除雜試劑主要操作方法溴苯(Br2)NaOH稀溶液分液NaHCO3(Na2CO3)溶液CO2加酸轉(zhuǎn)化NaCl(NaHCO3)溶液HClFeCl3(FeCl2)溶液Cl2加氧化劑轉(zhuǎn)化FeCl2(FeCl3)溶液Fe加還原劑轉(zhuǎn)化NaCl(NH4Cl)晶體—加熱分解【基礎(chǔ)整合】1.常見氣體的檢驗(yàn)復(fù)燃

物質(zhì)的檢驗(yàn)待檢物操作步驟現(xiàn)象O2用試管或集氣瓶收集待檢氣體，然后向試管或集氣瓶中插入帶有火星的木條帶火星的木條________H2使待檢氣體通過尖嘴玻璃導(dǎo)氣管并點(diǎn)燃，在火焰上方罩一個(gè)干而冷的燒杯有____________火焰，燒杯里有水霧生成NH3①用濕潤(rùn)的紅色石蕊試紙檢驗(yàn)試紙________②把待檢氣體收集在集氣瓶里，蓋上玻璃片，用玻璃棒蘸取濃鹽酸，開啟玻璃片放在瓶口上方____________淺(淡)藍(lán)色

變藍(lán)

生成白煙

褪色

待檢物操作步驟現(xiàn)象SO2在潔凈試管里加入5mL品紅溶液，再通入待檢氣體品紅溶液______，加熱后__________CO2通入澄清石灰水中石灰水________，繼續(xù)通入后_________Cl2用濕潤(rùn)的淀粉－KI試紙靠近集氣瓶口試紙________又恢復(fù)紅色

變渾濁

變澄清

變藍(lán)

紫

黃

紅

無色無味

白

白

刺激性

褪色

3.常見有機(jī)物的檢驗(yàn)(1)碳碳雙(三)鍵：能使少量溴水或酸性KMnO4溶液褪色。(2)乙醇：將螺旋狀銅絲加熱至表面有___________生成，迅速插入待測(cè)溶液，反復(fù)多次，可見銅絲被還原成光亮的紅色，并有____________產(chǎn)生。(3)乙醛或葡萄糖：①加入到銀氨溶液中，水浴加熱，產(chǎn)生________；②加入到新制Cu(OH)2懸濁液中，加熱至沸騰，有____________生成。黑色固體

刺激性氣味

銀鏡

磚紅色沉淀

(4)乙酸：①使石蕊試液變紅；②與Na2CO3或NaHCO3溶液反應(yīng)有氣泡生成；③使新制Cu(OH)2懸濁液溶解得藍(lán)色溶液。(5)乙酸乙酯：加入滴有酚酞的________溶液，加熱，紅色________或________。(6)淀粉：滴加碘水，呈________。(7)蛋白質(zhì)：①灼燒，有__________的氣味；②加入濃硝酸微熱，出現(xiàn)______。NaOH

變淺

消失

藍(lán)色

燒焦羽毛

黃色

【答案】(1)√

(2)×

(3)×

(4)×

(5)×

(6)√

(7)√

(8)×

(9)√【答案】B【解析】能使酸性KMnO4溶液褪色的是SO2，A正確；兩者均有沉淀產(chǎn)生，B錯(cuò)誤；鑒別Br－和I－可以利用淀粉遇I2變藍(lán)的特性，可以使用過氧化氫溶液和淀粉溶液，C正確；NO2和溴蒸氣都是紅棕色氣體，可以利用二者在水中溶解時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象不同來鑒別，D正確。2．下列鑒別方法不可行的是(

)A．用水鑒別乙醇、甲苯和溴苯B．用燃燒法鑒別乙醇、苯和四氯化碳C．用碳酸鈉溶液鑒別乙醇、乙酸和乙酸乙酯D．用酸性高錳酸鉀溶液鑒別苯、環(huán)己烯和環(huán)己烷【答案】D【解析】乙醇溶于水，甲苯浮于水面，溴苯沉在水底，A正確；乙醇、苯燃燒火焰有明顯差別，而四氯化碳不燃燒，B正確；乙醇溶于碳酸鈉，乙酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生氣泡，乙酸乙酯浮于溶液表面，C正確；酸性高錳酸鉀不能氧化苯和環(huán)己烷，D錯(cuò)誤。3．(2019·浙江卷)下列說法不正確的是(

)A．蒸餾時(shí)可通過加碎瓷片防暴沸B．可用精密pH試紙區(qū)分pH＝5.1和pH＝5.6的兩種NH4Cl溶液C．用加水后再分液的方法可將苯和四氯化碳分離D．根據(jù)燃燒產(chǎn)生的氣味，可區(qū)分棉纖維和蛋白質(zhì)纖維【答案】C4．(不定項(xiàng))下列檢驗(yàn)方法不合理的是(

)【答案】BC選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)方法A向沸水中滴加5～6滴飽和FeCl3溶液，繼續(xù)煮沸至溶液呈紅褐色，停止加熱，得Fe(OH)3膠體用激光筆照射燒杯中的液體B證明溶液中存在NH滴加濃NaOH溶液，加熱，將干燥的紅色石蕊試紙置于試管口，試紙變藍(lán)C區(qū)分AgNO3溶液和Al2(SO4)3溶液分別取少量溶液，滴加BaCl2溶液D證明氯水中起漂白作用的不是Cl2用CCl4充分萃取，將紅紙條分別浸入分層后的溶液中5．根據(jù)下列實(shí)驗(yàn)內(nèi)容得出的結(jié)論正確的是(

)【答案】C【解析】只要是堿性溶液均可，A錯(cuò)誤；只要是氧化性氣體均可，如NO2、溴蒸氣等，B錯(cuò)誤；只能說明該物質(zhì)一定含有碳、氫元素，既可能為碳?xì)浠衔铮部赡転樘細(xì)溲趸衔铮珼錯(cuò)誤。選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容結(jié)論A某物質(zhì)的水溶液能使紅色石蕊試紙變藍(lán)該物質(zhì)一定是氨氣B某氣體能使?jié)駶?rùn)的淀粉－KI試紙變藍(lán)該氣體一定是氯氣C某紅棕色氣體溶于水能形成無色溶液該氣體一定是二氧化氮D某物質(zhì)燃燒后的產(chǎn)物既能使白色硫酸銅粉末變藍(lán)，又能使澄清的石灰水變渾濁該物質(zhì)一定是碳?xì)浠衔餁怏w檢驗(yàn)的一般程序6．我國(guó)青海察爾汗鹽湖蘊(yùn)藏著豐富的食鹽資源。經(jīng)分析知道，該湖水中含有高濃度的Na＋、K＋、Mg2＋及Cl－等。利用鹽湖水可得到某些物質(zhì)。其主要工業(yè)流程如下：請(qǐng)根據(jù)上述流程，回答下列問題：(1)利用湖水得到晶體(A)的方法是________結(jié)晶法(填“降溫”或“蒸發(fā)”)。(2)操作Ⅰ的名稱為____________，此操作適用于分離___________