（新課改省份專版）2022高考化學一輪復習 10.3 實驗方法（1）物質的分離與提純學案（含解析）

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1、（新課改省份專版）2022高考化學一輪復習 10.3 實驗方法（1）物質的分離與提純學案（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或化學性質的差異，通過一定的物理變化或化學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或化學性質的差異，通過一定的物理變化或化學變化將混合物中的雜質除去。 分離和提純的要求不同，設計操作步驟時一定要加以區(qū)別。 3．提純的“四個原則”及“四個必須” (1)“四個原則” 一是不增加新的雜質；二是不減少被提純物質；三是被提純物質與雜質易分離；四是被提純物質易復原。 (2)“四個必須” 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；四是除去多種雜質時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行分離 注意事項 一貼 濾紙緊貼漏斗內壁 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壁 (2)蒸發(fā) 適用范圍 分離易溶性固體的溶質和溶劑 注意事項 玻璃棒的作用：攪拌，防止液體局部過熱而飛濺 停止加熱的標準：當有大量晶體析出時停止加熱，利用余熱蒸干 (3)萃取和分液 適用范圍 萃?。豪萌苜|在互不相溶的溶

3、劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質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 ①溶質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、不相溶 ③萃取劑與溶質不反應 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 分離沸點相差較大且互溶的液體混合物 注意事項 溫度計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 冷凝管水流方向為口進，口出 (5)升華 適用 范圍 某種組分易升華的混合物，利用物質升華的性質在加熱條件下分離的方法 注意 事項

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，若以此容器作反應容器，可使反應物能循環(huán)利用，提高了反應物的轉化率 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) [對點訓練] 1．判斷正誤(正確的打“√”，錯誤的打“×”)。 (1)過濾時，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，應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)蒸餾時溫度計的水銀球應插入液體中(×) (6)蒸餾中，冷卻水應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，應采用在較高溫度下制得濃溶液再冷卻結晶、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的是(　　) 解析：選A　A選項表示加熱液體，升華為

6、加熱固體，圖示與操作名稱不對應。 3．下列實驗中，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，二者會分層，可以用分液法分離，選擇③，A錯誤；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)結晶，選擇①和②，D正確。 4．物質的分離提純操作包括：過濾、蒸餾、分液、結晶(重結晶)、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________。 (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)重結晶 知識點二　物質分離、提純常用的化學方法 1．常見氣體的除雜方法 氣體(括號內為雜質) 除雜試劑 化學方程式或原理 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(括號內為雜質) 除雜試劑或方法 化學方程式或原理 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．物質分離、提純常用的化學方法 方法 原理 雜質成分 沉淀法 將雜質離子轉化為沉淀 Cl－、SO、CO及能形成弱堿的陽離子 氣化法 將雜質離子轉化為氣體 CO、HCO、SO、HSO、S2－、NH 雜轉 純法 將雜質轉化為需要提純的物質 雜質中含不同價態(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 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)定的物質分解除去 如除去NaCl中的NH4Cl等 酸堿 溶解法 利用物質與酸或堿溶液反應的差異進行分離 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 含雜質的金屬(M)作陽極、純金屬(M)作陰極，含M的鹽溶液作電解質溶液 調pH法 加入試劑調節(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，調節(jié)pH使Fe3＋轉化

14、為Fe(OH)3而除去 [對點訓練] 1．(2019·深圳三校第一次聯(lián)考)除去下列物質中所含的雜質，選用的試劑正確的是(　　) 選項 物質(雜質) 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，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錯誤；CO2和SO2均與Na2CO3溶液反應，達不到除雜的目的，可選飽和NaHC

15、O3溶液利用洗氣法除雜，故B錯誤；Fe不與FeCl2溶液反應，與FeCl3溶液反應生成FeCl2，除去雜質FeCl3且不引入新的雜質，故C正確；NaHCO3和Na2CO3均與Ca(OH)2溶液反應，達不到除雜的目的，可通入足量的二氧化碳來除雜，故D錯誤。 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)結晶的方法從碘水中提取碘單質 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應用萃取的方法。 3．某硝酸鈉固體中混有少量硫酸銨和碳

16、酸氫鈉雜質，現(xiàn)設計一實驗方案，既除去雜質，又配成硝酸鈉溶液。實驗方案：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驗。 選擇試劑 ① Na2CO3溶液 ④ 實驗操作 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、洗氣四種分離物質的方法，均不可能發(fā)生化學變化 C．通入過量CO2可除去NaHCO3溶液中的雜質Na2CO3 D．向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分攪拌后過濾可除去雜質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錯誤；洗氣可能發(fā)生化學變化，B錯誤；在溶液中Na2CO3與CO2反應可得到NaHCO3，C正確；雖然CaCO3粉末可促使Fe3＋水解徹底形成Fe(OH)3沉淀，但又會引入新雜質Ca2＋，D錯誤。