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1_7.专题考点精析(1)_2023版教学资源包_2023版新高考版选考总复习化学5·3A版_19_专题十九物质的检验、分离和提纯_7_专题考点精析

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文档文本内容

专题十四 物质的检验、分离与提纯
课标 考点 物质的分离与提纯 物质的检验与鉴别
解读 解读 掌握常见物质分离和提纯的方法 掌握常见物质检验的方法
随着新高考的推进 预计未来高考对本专题的考查频率会有所增加 试题将以自然界中的矿石材料或工业生产的废渣为
考情分析 , ,
命题背景 涉及物质的分离或提纯路线 突出体现化学科学在物质制备中的应用
, ,
关注物质检验 分离和提纯在化学工业生产中的应用 将物质的循环利用等内容与平时所学知识结合起来 加强对常见物
、 , ;
备考指导 质的检验 分离和提纯方法等内容的理解 强化环保意识和 变废为宝 意识 提升科学探究与创新意识 科学态度与社会
、 ; “ ” , 、
责任的学科核心素养
命题立意 解题指导 拓展延伸
本题涉及的考点有元素及其化合物的性 设计实验注意排除干扰 如 和 都 2+与少量氨水反应 2+
, SO2 CO2 Cu :Cu +2NH3·H2O
质 常见离子的检验 性质验证性实验方 能使澄清石灰水变浑浊 淀粉溶液遇 变
案 、 的设计等 主要考查 、 学生通过探究活动 ; I2 􀪅􀪅Cu(OH)2↓+2NH + 4
发现生产 生 , 活中有意义的化学问题 并 蓝 , 淀粉溶液遇 I -和 IO - 3 都不变蓝 ; 注意 Cu 2+与过量氨水反应 :Cu 2+ +4NH3·H2O
、 , 蓝色石蕊试纸和红色石蕊试纸的适用 2+
能进行实验探究的能力
;
能对实验现象做
对象
􀪅􀪅[Cu(NH3)4] +4H2O
出合理的解释 运用比较 归纳 分析 综 。
, 、 、 、
合等方法初步揭示化学变化规律的能力
,
体现了科学探究与创新意识的学科核心
素养
。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋 􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
76 5年高考3年模拟 A版 高考化学专题十四 物质的检验、分离与提纯 77
续表
方法 装置或主要仪器 适用条件 说明 实例
蒸馏装置中温
考点一 物质的分离与提纯 ①
度计的水银球要
1物质分离与提纯的区别 两种或两 放置在蒸馏烧瓶
. 种以上互 支管口处 为防
物质的分离 将混合物中的各组分分离开来 获得几种 ;② 分离 苯 和
(1) : , 蒸馏 溶 的 液 暴沸 可在蒸馏烧
纯净物的过程 , 溴苯
。 体 沸 点 瓶中放几小块沸
物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到目标物质的 ,
(2) : 相差较大 石或碎瓷片 冷
过程 ;③
。 凝管中水流方向
2物质分离与提纯的基本原则
应为 下进上出
. “ ”
四原则 不增 提纯过程中不增加新的杂质 不减
(1)“ ”: ( );
不减少被提纯的物质 易分离 被提纯物质与杂质容易分
( ); (
离 易复原 被提纯物质转化后要易复原 互不相溶 分液后下层液体
); ( )。 分 离
四必须 除杂试剂必须过量 过量试剂必须除尽 因 分液 的液体混 从下口流出 上层 CCl4
(2)“ ”: ; ( , 和水
为过量试剂引入新的杂质 必须选最佳除杂途径 除去多种杂 合物 液体从上口倒出
); ;
质时必须考虑加入试剂的顺序
。
3物质分离和提纯的常用物理方法
. 碘的升华是物理
方法 装置或主要仪器 适用条件 说明 实例
变化 受热
,NH4Cl
一贴 滤纸紧贴 分解 与
① : 分离含易 、NH3 HCl
漏斗内壁 遇冷生成 分离 和
二低 滤
;
纸低于
升华 升华组分
是化学变化
N
从
H4
混
Cl
固
I
体
2
② : 的混合物 , NaCl
漏斗边缘 液面低 合物中加热分离
易溶物与 ,
过滤 难溶物的 于滤 三 纸 靠 边 烧 缘 杯 ; 紧靠 分 和 离 NaCl 出碘和 NH4Cl 方
分离
玻
③
璃棒
:
玻璃棒轻
CaCO3 法相似
,
原理不同
靠三层 , 滤纸处
,
漏 要不断更换烧杯 将 Fe(OH)3
斗下端尖嘴处紧 分离胶体 中蒸馏水 或用流 胶 体 和
渗析 (
靠烧杯内壁 与溶液 动水 以提高渗析 溶液
) FeCl3
效果 进行分离
用玻璃棒搅拌
① ,
溶质的溶 防 止 局 部 温 度 除去气体 用浓硫酸除
从 溶 长管进气 短管
蒸发 解度受温 过高 NaCl 洗气 中的杂质 , 去 中的
; 液中 提 取 出气 O2
结晶 度变化影 当出现大量晶 气体 水蒸气
② 晶体
响较小 体时 停止加热 NaCl
, , 4物质分离与提纯的化学方法
用余热蒸干 .
方法 原理 杂质成分
- 2- 2- 2+
沉淀法 将杂质离子转化为沉淀 Cl 、 SO4 、 CO3 、 Mg 、
操作过程包括 3+等
① Fe
加热溶解 冷却结
、 2- - 2- -
分离在同 晶 过滤 洗涤 干 化气法 将杂质离子转化为气体 CO3 、HCO3、SO3 、HSO3、
冷却 一溶剂中 燥 、 , 得到 、 较纯的 、 溶 除去 S 2- 、NH + 4 等
结晶 溶解度受 解度受温度变化 KNO3 杂质与被提纯物含有不同
中混有的少
重结 温度变化 影响大的晶体 价态的相同元素 用氧化
( ; 量 将杂质转化为需要提纯 (
晶 影响不同 若结晶一次纯 NaCl 杂转纯法 剂或还原剂 同一种酸的
) ② 的物质 )、
的混合物 度达不到要求 则 正盐与酸式盐 用酸 酸酐
, ( 、
需要重复进行一
或碱
次 称为重结晶 )
,
刚玉 红宝石和蓝宝石都是以矿物刚玉为材料的宝石,主要化学成分为 。 红宝石指
Al2O3
红色的刚玉,蓝宝石指其他颜色的刚玉,白玉指无色透明的刚玉,星彩宝石指面现星彩的刚玉。 真假鉴别:
合成品大多完美无缺,颜色艳丽,十分均匀,这样的天然品十分罕见。 合成的红宝石的荧光比天然品
1. 2.
强。 放大检查时天然品有各种矿物包裹体存在,合成品一般无,相反合成品也有自己独特的内部特征。
3.
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋78 5年高考3年模拟 A版 高考化学
续表 3常见气体的检验
.
方法 原理 杂质成分 气体 检验方法和现象 化学方程式
用氧化剂 还原剂 除去 如用酸性 溶液除 纯净的氢气在空气中燃烧火焰
( ) KMnO4 (1)
氧化还原法 具 杂 有 质 还原性 ( 氧化性 ) 的 铜 去 粉 CO 除 2 去 中的 中 SO 的 2, 用热的 H2 的 呈淡 烧 蓝 杯 色 内 , 壁 罩 有 在 水 火 珠 焰 产 上 生 方的冷且干燥 2H2+O2􀪅 点 􀪅 燃 2H2O
N2 O2
点燃不纯的氢气有爆鸣声
(2)
加热使不稳定的物质分
热分解法 如除去 中的 等 通入澄清的石灰水中 石灰水变
解除去 NaCl NH4Cl , CO2+Ca(OH)2􀪅􀪅
CO2 浑浊
CaCO3↓+H2O
利用物质与酸或碱溶液 如用过量的 溶液除
酸、碱溶解法
混合后的差异进行分离 去 Fe2O3 中的
Na
A
O
l2
H
O3 O2 能使带火星的木条复燃 C+O2􀪅
点
􀪅
燃
CO2
黄绿色气体 能使湿润的淀粉
利用电解原理除去杂质 , -KI
含杂质的金属作阳极 纯
,
如除去粗铜中的
Cl2 试纸变为蓝色 Cl2+2KI􀪅􀪅2KCl+I2
电解法 、 Zn、Fe、
金属
(M)
作阴极
,
含
M
n+
Ni、Ag、Au
等 硝酸银溶液吸收
HCl
气体后
,
产生
HCl+AgNO3􀪅􀪅
的盐溶液作电解质溶液 HCl 白色沉淀
AgCl↓+HNO3
通过加入某试剂来调节 杂
如
质
Ca
,
C
可
l2 溶
向
液
溶
中
液
含
中
有
加
Fe
入
3+
SO2 复
(1
红
) 能
色
使
)
品红溶液褪色 ( 加热后恢
SO2 + Ca (OH)2 􀪅􀪅
调节 pH 法 溶液的 pH, 使溶液中某 CaCO3 使溶液的 pH 升高 , (2) 使澄清石灰水变浑浊 CaSO3↓+H2O
组分沉淀而分离
Fe
3+的水解平衡右移转化
NO
在空气中迅速变为红棕色
2NO+O2􀪅􀪅2NO2
为 沉淀而除去
Fe(OH)3
红棕色气体 能使湿润的淀粉 3NO2+H2O􀪅􀪅2HNO3+
, -KI
试纸变蓝 但不与 溶液反 NO
考点二 物质的检验与鉴别 NO2 ( AgNO3
应 8HNO3+6KI􀪅􀪅 6KNO3+
)
1物质检验的三原则 3I2+2NO↑+4H2O
.
一看 颜色 状态 二嗅 气味 三实验 加试剂
( 、 ); ( ); ( )。 能使湿润的红色石蕊试纸变蓝 (1)NH3+H2O 􀜑􀜩􀜨NH3·
2物质检验的一般步骤 (1) + -
. 用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近 H2O􀜩􀜑􀜨NH4+OH
观察外观 取少量样品 加入试剂 NH3 (2) ,
→ → → 能产生白烟 (2)NH3+HCl􀪅􀪅
观察现象 得出结论 NH4Cl
→
点燃 安静燃烧 火焰呈淡蓝 点燃
(1) , ,
色 燃烧后产生 (1)2CO+O2􀪅􀪅2CO2
, CO2
CO 通过灼热的黑色氧化铜时 能 △
(2) , (2)CuO+CO􀪅􀪅
还原出红色的铜 并转变成
, CO2 Cu+CO2
祖母绿 祖母绿是以矿物绿柱石[ ( ) ]为原料的一种宝石,是绿柱石宝石家族
Be3Al2 SiO3 6
中的佼佼者。 当含铬、颜色浓绿或翠绿时,才是祖母绿或翠玉;含铁呈透明蓝色叫海蓝宝石;含铯呈玫瑰色
叫玫瑰绿柱石。 祖母绿分三个档,第一档:颜色为纯正的深翠绿色,透明,包裹体少,裂隙少;第二档:颜色为翠绿
色或带蓝、带黄的绿色,透明,包裹体较少;第三档:颜色为带蓝或带黄的翠绿色,透明度稍差,包裹体也较多。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
4常见阳离子的检验
.
常见阳离子 试剂或方法 实验现象
紫色石蕊试液 变红
+
H 活泼金属 如 或 溶液 有无色无味气体产生
( Zn) Na2CO3
+ 焰色反应 试验 黄色火焰
Na ( )
+ 焰色反应 试验 紫色火焰 透过蓝色钴玻璃
K ( ) ① ( )
2+ 溶液 白色沉淀 不溶于过量的碱溶液
Mg NaOH ② ,
3+ 溶液 白色沉淀 溶于过量的强碱溶液
Al NaOH ③ ,
溶液 白色沉淀 灰绿色 红褐色
NaOH ④ → →⑤
2+ 先加 溶液 再加氯水 加 溶液无明显变化 再加氯水变为 红色
Fe KSCN , KSCN , ⑥
溶液 产生蓝色沉淀
K3[Fe(CN)6]
溶液 生成 红褐色沉淀
NaOH ⑦
3+ 溶液 溶液呈 红色
Fe KSCN ⑧
苯酚溶液 溶液呈 紫色
⑨专题十四 物质的检验、分离与提纯 79
续表
常见阳离子 试剂或方法 实验现象
2+ 溶液 产生 蓝色沉淀 加热则沉淀变黑
Cu NaOH ⑩ ,
+ 溶液 加热 产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体
NH4 NaOH ,
2+ 稀硫酸 或可溶性硫酸盐溶液 和稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Ba ( )
+ 盐酸和稀硝酸 产生不溶于稀硝酸的白色沉淀
Ag
5常见阴离子的检验
.
常见阴离子 试剂或方法 实验现象
- 使用无色酚酞试液 紫色石蕊试液 红色石蕊试纸 试纸 分别变为红色 蓝色 蓝色 蓝色
OH 、 、 、pH 、 、 、
Cl - 加入 AgNO3 溶液 、 稀硝酸 生成 􀃊􀁉􀁓 白色 沉淀 (AgCl), 该沉淀不溶于稀硝酸
加入 溶液 稀硝酸 生成 浅黄色沉淀 该沉淀不溶于稀硝酸
AgNO3 、 􀃊􀁉􀁔 (AgBr),
-
Br 加入氯水后振荡 滴入少许四氯化碳 四氯化碳层 下层 呈 橙红色
, ( ) 􀃊􀁉􀁕
加入 溶液 稀硝酸 生成 黄色沉淀 该沉淀不溶于稀硝酸
AgNO3 、 􀃊􀁉􀁖 (AgI),
- 加入氯水后振荡 滴入少许四氯化碳 四氯化碳层 下层 呈 紫红色
I , ( ) 􀃊􀁉􀁗
加入氯水和淀粉溶液 溶液变蓝
先加入盐酸再加入 溶液 加 +防 2-等的干扰
2- BaCl2 ( H CO3 ; 加入盐酸时无现象 加入 后生成 白色沉淀
SO4 加 -防 +干扰 不用 防 2-干扰 , BaCl2 􀃊􀁉􀁘 (BaSO4)
Cl Ag ; HNO3 SO3 )
加入盐酸或硫酸 产生无色 有刺激性气味的气体
2-
、 (SO2)
SO3 加 溶液 盐酸 生成白色沉淀 该沉淀可溶于盐酸产生无色有刺激性气味的气体
BaCl2 、 (BaSO3), , 、 (SO2)
加入 或 溶液生成白色沉淀 或 将沉淀溶于稀盐
加入 或 溶液 稀盐酸 澄清的石灰水 CaCl2 BaCl2 (CaCO3 BaCO3),
CaCl2 BaCl2 、 、 酸 产生无色 无味的气体 该气体能使澄清的石灰水变浑浊
2-
, 、 (CO2),
CO3 加入盐酸 产生无色 无味的气体 该气体能使澄清的石灰水变浑浊
加入盐酸 澄清的石灰水 溶液 , 、 (CO2), ;
、 ;CaCl2 向原溶液中加入 溶液 产生白色沉淀
CaCl2 , (CaCO3)
加入盐酸 产生无色 无味的气体 该气体能使澄清的石灰水变浑浊
- 加入盐酸 澄清的石灰水 溶液 , 、 (CO2), ;
HCO3 、 ;CaCl2 向原溶液中加入 溶液 无明显现象
CaCl2 ,
2- 加入稀硝酸 产生白色胶状沉淀
SiO3 (H2SiO3)
- 加入盐酸 先生成白色沉淀 后沉淀溶解
AlO2 [Al(OH)3]
加入盐酸 产生具有臭鸡蛋气味的气体
(H2S)
2-
S 加入 溶液或 溶液 生成黑色的沉淀 或
Pb(NO3)2 CuSO4 (PbS CuS)
归纳总结 离子检验实验操作的答题模板
操作 现象 结论
⇒ ⇒ 考点二 紫 白 白 白 红褐 红 红褐 红
取样,加入…… 有……生成 ……的是…… :① ② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑧
⇒ ⇒ 紫 蓝 白色 浅黄 橙红色 黄色 紫红色
例如:检验某溶液中含有 2+而不含 3+的方法是取适量溶液于 ⑨ ⑩ 􀃊􀁉􀁓 􀃊􀁉􀁔 􀃊􀁉􀁕 􀃊􀁉􀁖 􀃊􀁉􀁗
Fe Fe 白色
洁净的试管中,滴加几滴 溶液,无明显现象,再向溶液中 􀃊􀁉􀁘
KSCN
滴加几滴 (或新制氯水),溶液变为红色,说明溶液中含有
2+而不含 H2O 3 2 +。
Fe Fe
甘油的润肤作用绝对吗 大家知道,珍珠霜中含有甘油,甘油的作用是吸收空气中的水分,使皮肤保
持湿润,那么,纯甘油能否直接涂到皮肤上来润肤呢? 不能,因为纯甘油若直接涂在皮肤上,它除了能吸取空气中的
水分外,还能将皮肤组织中的水分吸出来,结果会使皮肤更加干燥,甚至灼伤。 因此买甘油时,一定要先问清是纯甘
油还是含水甘油,若是纯甘油,则需要加入 的水才能用来润肤。
20%
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋
冷水 除去沉淀的可溶性杂质 降低沉淀在水中的溶解
(2) : ,
度而减少沉淀损失
。
沉淀的饱和溶液 减少沉淀的溶解
(3) : 。
一、沉淀洗涤题的解题思路 有机溶剂 酒精 丙酮等 适用于易溶于水的固体 既
(4) ( 、 ): ,
1常用洗涤剂 减少了固体溶解 又利用有机溶剂的挥发性 除去固体表面的水
. , ,
蒸馏水 主要适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质
(1) : 。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋80 5年高考3年模拟 A版 高考化学
分 产品易干燥 ( ) 根据关系式: ,可知 c( )
, 。 4 CuSO4 ~ BaSO4 CuSO4 =
2沉淀洗涤的解题思路 w
.
注洗涤液 沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液 mol w
( ) 233 40 · -1。
-3 = mol L
↓ 25.00×10 L 233
标准 使洗涤液完全浸没沉淀或晶体 ( )步骤 从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯,会损失部分
( ) 5 ①
,则计算出的 的物质的量偏低,即 的物质的
↓ BaSO4 BaSO4 CuSO4
重复 待洗涤液流尽后 重复操作 次 量偏低,从而导致测得c( )偏低。
( , 2~3 ) CuSO4
3沉淀是否洗净的解题思路 答案 ( )向上层清液中继续滴加 溶液,无白色沉淀
. 1 BaCl2
取样 取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中 w
( ) 生成,则沉淀完全 ( ) 溶液 ( )坩埚 ( )40
2 AgNO3 3 4
↓ 233
加试剂 加入 试剂 必要时加热 如检验 + ( )偏低
[ ×× ( , NH4)] 5
↓
二、离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
现象 不产生 沉淀 溶液不变 色或不产生 气体
( ×× 、 ×× ×× ) 待检离子 干扰离子 排除措施
↓
结论 说明沉淀已经洗涤干净 2- 加过量的 溶液
( )
SO4 Ba(NO3)2
例1 (2020天津,15节选)为测定 溶液的浓度 - 2-
CuSO4 , Cl CO3 加稀硝酸酸化
甲 乙两同学设计了两个方案 回答下列问题 -
、 。 : OH
甲方案
Ⅰ 实 . 验原理 CO 2 3 -
实验步骤
:CuSO4+BaCl2 􀪅􀪅BaSO4↓+CuCl2
SO
2
4
-
SO
2
3
- 加盐酸酸化
:
足量 BaCl2 溶液 Ag +
CuSO ↓ 4 溶液 ① 过滤 → 固体 ② 洗涤 → ③ 灼烧 → ④ 称重 → 固体 ( w g) SO 2 3 - CO 2 3 - 加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
(25.00mL) 加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石
(1) 判断 SO 2 4 - 沉淀完全的操作为 CO 2 3 - SO 2 3 - 灰水
。
步骤 判断沉淀是否洗净所选用的试剂为 例2 (2020天津期末,10)下列离子检验操作 结论均
(2) ② 。 、
步骤 灼烧时盛装样品的仪器名称为 合理的是
(3) ③ 。 ( )
固体质量为w 则c -1 用 溶液检验 -时 先加入适量稀盐酸以排除
(4) g, (CuSO4)= mol·L 。 A. AgNO3 Cl ,
若步骤 从烧杯中转移沉淀时未洗涤烧杯 则测得 2- 干扰
(5) ① , CO3
c 填 偏高 偏低 或 无影响 某溶液中滴加 溶液呈红色 说明不含 2+
(CuSO4) ( “ ”“ ” “ ”)。 B. KSCN , Fe
解析 ( ) 2+ 2- ,向上层清液中继续滴 某溶液中滴加氯水后再滴加 溶液呈红色 说明原溶
1 Ba +SO4 􀪅􀪅 BaSO4↓ C. KSCN ,
加 BaCl2 溶液,若不再有白色沉淀生成,则证明溶液中的 SO 2 4 - 已 液含有 Fe 3+
经沉淀完全。 某无色溶液中滴加氯水后溶液呈棕色 再滴加淀粉溶液
D. ,
( )沉淀反应是 ,且 显蓝色 说明原溶液中含有 -
2 CuSO4+BaCl2 􀪅􀪅 BaSO4↓+CuCl2 , I
BaCl2
足量,
BaSO4
固体表面附着的杂质离子一定有
Cl
-、
Cu
2+,可 解析 加入适量稀盐酸引入氯离子,应加入硝酸酸化,故
A
能有 2+,由于溶液呈电中性,若最后一次洗涤液中不存在 -, 错误;无法确定是否含 2+,故 错误;不能排除 2+的干扰,故
Ba Cl Fe B Fe
就不存在 2+或 2+,故只要向最后一次洗涤液中加入 错误;加入淀粉溶液显蓝色,说明生成单质碘,则说明原溶液
Cu Ba AgNO3 C
溶液,若没有白色沉淀生成,则证明洗净。 中含有 -,故 正确。
I D
( )灼烧固体时应选择的仪器是坩埚。 答案 D
3
高锰酸钾的作用 高锰酸钾俗称灰锰氧,是一种有金属光泽的紫黑色固体。 高锰酸钾易溶于水,溶液
呈鲜艳的紫红色。 高锰酸钾水溶液能使微生物组织因氧化而破坏,因而具有杀菌消毒的作用。 的高锰酸钾溶
0.1%
液可用来清洗伤口,也可用来给餐具、茶具和水果消毒。 使用高锰酸钾给茶具、餐具等物品消毒时,先将欲消毒的物
品放入高锰酸钾溶液中浸泡数分钟,然后用清水冲洗干净即可。
􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋􀪋