2024届高考一轮复习 第十章 化学实验 第2讲 物质的检验、分离与提纯 课件（共46张PPT）
文档属性
| 名称 | 2024届高考一轮复习 第十章 化学实验 第2讲 物质的检验、分离与提纯 课件（共46张PPT） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 955.4KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 通用版 | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-10-17 22:01:11 | ||
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文档简介
(共46张PPT)
第2讲 物质的检验、分离与提纯(基础落实课)
逐点清(一) 物质的检验与鉴别
(一)常见离子的检验
1．常见阳离子检验
(1)用常规检验法
灰绿
红褐
②焰色试验：用焰色试验可检验出溶液中的K＋和Na＋。
(2)特殊检验法
[注意] ①检验Fe2＋和Fe3＋时一般应用特殊检验法。
②注意不能利用酸性KMnO4溶液检验FeCl2溶液中的Fe2＋，因为KMnO4(H＋)会氧化Fe2＋也会氧化Cl－。
Fe3＋ 加入KSCN溶液呈红色
Fe2＋ 加入KSCN溶液无现象，滴加新制氯水后溶液呈红色；或加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，产生带有特征蓝色的铁氰化亚铁Fe3[Fe(CN)6]2沉淀
2．常见阴离子检验
(1)利用酸碱指示剂检验
(2)利用盐酸和其他试剂检验
无色无味
刺激性
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
(4)利用某些特征反应检验
(二)常见气体的检验
1．可燃性气体的检验
CO 火焰呈蓝色，产物只有二氧化碳
CH4 火焰呈淡蓝色，产物有二氧化碳和水
H2 火焰呈淡蓝色，产物只有水
CH2==CH2 火焰明亮，有黑烟
可使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色
通常情况下，检验可燃性气体之前要进行验纯 2．酸性气体的检验
CO2 无色无味气体通入澄清石灰水，澄清石灰水________________
SO2 通入品红溶液，红色褪去，再加热又________
HCl ①可使湿润的蓝色石蕊试纸(或湿润的pH试纸)变红；②可使蘸有浓氨水的玻璃棒产生白烟；③通入用硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀
先变浑浊后变澄清
出现红色
3．碱性气体的检验(NH3)
4．还原性气体的检验
H2 通过灼热氧化铜，固体由黑色变为红色，气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝
CO 通过灼热氧化铜，固体由黑色变为红色，气体通过澄清石灰水，溶液________
NO 与O2(或空气)反应，气体由无色变为_______
变浑浊
红棕色
5．氧化性气体的检验
O2 可使带火星的木条复燃
Cl2 ①黄绿色、有刺激性气味；②可使湿润的有色布条褪色；③可使湿润的淀粉－KI试纸变蓝
NO2 ①红棕色、有刺激性气味；②溶于水，溶液无色但能使紫色石蕊溶液_____；③可使湿润的淀粉－KI试纸_____
变红
变蓝
(三)物质的鉴别
1．限用一种试剂的物质鉴别方法
(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。
(2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂。
(3)常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液等作试剂鉴别多种有机物。
2．不另加试剂鉴别的一般分析思路
(1)先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他物质。
(2)若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色试验区别开来。
(3)若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合或相互滴加，记录混合后的反应现象，分析确定。
×
×
×
(4)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－ ( )
(5)使溴水褪色的无色气体可能是SO2、CH2===CH2、CH≡CH ( )
(6)NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4三种未知溶液可以用Ba(OH)2溶液鉴别 ( )
(7)向溶液中加入氯水和KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含Fe2＋ ( )
√
√
×
√
2．根据下列实验事实得出的结论正确的是 ( )
解析：A项，O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液褪色；B项，H2S、CxHy、HCHO都可出现此现象；C项，浓HNO3也有此现象。
答案：D
[题点考法·全面练通]
1．下列鉴别物质的方法能达到目的的是 ( )
解析：CH2==CH2和HC≡CH与溴都能发生加成反应，溴的四氯化碳溶液均褪色，现象相同，不能鉴别，故A错误；原溶液中可能存在碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子，故C错误；检验K元素，需要透过蓝色钴玻璃观察才能判断，故D错误。答案：B
2．下列实验操作及现象与结论均一定正确的是 ( )
选项 实验操作及现象 结论
A 用铂丝蘸取某无色溶液，灼烧，产生黄色火焰 该溶液中含有钠盐
B 乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，紫色褪去 乙烯具有一定的漂白性
C 硫酸滴加到纯碱中，产生的气体通入到水玻璃中，产生白色沉淀 非金属性：C＞Si
D 向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红 原溶液中含有Fe2＋
解析：焰色为黄色，说明含有钠元素，可能为NaOH，A项错误；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的是还原性，B项错误；硫酸滴加到纯碱中，产生的气体通入到水玻璃中，产生白色沉淀，说明酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，即非金属性：S＞C＞Si，C项正确；原溶液中本来就含有Fe3＋也产生同样现象，D项错误。
答案：C
3．乙醚是常用的有机试剂，久置容易产生过氧化物，带来安全隐患。以下不可用来定性检出过氧化物的试剂是( )
A．K3[Fe(CN)6]溶液
B．弱酸性淀粉－KI溶液
C．Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液
D．(NH4)2Fe(SO4)2的稀H2SO4溶液和KSCN溶液
解析：过氧化物与K3[Fe(CN)6]溶液不能发生反应，因此不能用于检验其存在，A符合题意；弱酸性淀粉－KI溶液与过氧化物反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，B不符合题意；Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液具有强氧化性，会将过氧化物氧化，而Na2Cr2O7被还原为Cr3＋，使溶液变为绿色，C不符合题意；过氧化物具有强氧化性，会将(NH4)2Fe(SO4)2电离产生的Fe2＋氧化为Fe3＋，和KSCN溶液混合，溶液显红色，D不符合题意。
答案：A
[思维建模]
无色溶液中离子检验的一般思路
逐点清(二) 物质的分离与提纯
(一)分离、提纯的含义
物质的分离 将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程
物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂
(二)分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”
四原则 不增(不增加新的杂质)
不减(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(被提纯物质要易复原)
三必须 除杂试剂必须过量
过量试剂必须除尽
除杂途径必须选最佳
(三)物质分离与提纯常用的物理方法
1．常见实验装置分析
(1)过滤
适用范围 把不溶性固体与_____进行分离 注意事项 一贴 滤纸紧贴漏斗内壁
二低 滤纸上缘低于______
液面低于________
三靠 烧杯紧靠______
玻璃棒下端紧靠___________
漏斗下端紧靠________
液体
漏斗口
滤纸上缘
玻璃棒
三层滤纸处
烧杯内壁
(2)蒸发
适用范围 分离易溶性固体的溶质和溶剂
注意事项 玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅
停止加热的标准：当有大量晶体析出时停止加热，利用余热蒸干
(3)萃取和分液
适用范围 萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的________不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来；
分液：分离两种________且易分层的液体
注意事项 ①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；③萃取剂与溶质不反应；④常用的萃取剂是苯或CCl4，不用酒精作萃取剂；⑤分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
溶解度
互不相溶
(4)蒸馏
适用范围 分离_____相差较大且互溶的液体混合物
注意事项 ①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的_______处；②蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片，目的是________；③冷凝管水流方向为下口进，上口出
沸点
支管口
防止暴沸
(5)升华
适用范围 分离某种组分易升华的固体混合物
注意事项 如NaCl固体中的I2可用该方法分离，但NH4Cl固体中的I2不能用升华的方法分离
(6)洗气
适用范围 除去气体中的杂质
注意事项 长管进气，短管出气
2．依据物理性质选择分离、提纯的方法
(1)“固＋固”混合物
(2)“固＋液”混合物
(3)“液＋液”混合物
(四)物质分离、提纯常用的化学方法
氧化还原法 用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质 如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用灼热的铜网除去N2中的O2
热分解法 加热使不稳定的物质分解除去 如除去NaCl中的NH4Cl等
酸碱溶解法 利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离 如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
调pH法 加入试剂调节溶液的pH，使溶液中某种成分生成沉淀而除去 如向含有Cu2＋和Fe3＋的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等调节pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去
电解法 利用电解原理除去杂质 如精炼Cu
续表
[题点考法·全面练通]
题点(一) 物质的分离与提纯
1．下列图示不能用于固液分离操作的是 ( )
解析：A项是抽滤装置，能用于固液分离；B项是倾析法，能简单地将固液进行分离；C项是蒸发装置，能用于固液分离；D项是用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能用于固液分离。
答案：D
A．Na2CO3、NaOH、HCl
B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH
D．Na2CO3、NaOH、HNO3
题点(二) 化工流程中的分离与提纯
3．(2023·青岛模拟)一种含碘废水(I2和I－)制取单质碘的工艺流程如下：
下列有关分析错误的是( )
A．通入SO2的目的是将I2和Cu2＋还原
B．利用磁石可以将滤渣Ⅰ进一步分离
C．滤渣Ⅱ放在潮湿的空气中能被氧化为红褐色物质
D．操作X是萃取、分液
4．工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．ZnFe2O4溶于硫酸的离子方程式：
ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O
B．加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3＋
C．加过量ZnS可除去溶液中的Cu2＋是利用了Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)
D．为加快反应速率，净化Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
解析：净化 Ⅰ 过程中加入了H2O2，H2O2在温度较高时会分解，该过程需要控制温度不能太高，D错误。
答案：D
第2讲 物质的检验、分离与提纯(基础落实课)
逐点清(一) 物质的检验与鉴别
(一)常见离子的检验
1．常见阳离子检验
(1)用常规检验法
灰绿
红褐
②焰色试验：用焰色试验可检验出溶液中的K＋和Na＋。
(2)特殊检验法
[注意] ①检验Fe2＋和Fe3＋时一般应用特殊检验法。
②注意不能利用酸性KMnO4溶液检验FeCl2溶液中的Fe2＋，因为KMnO4(H＋)会氧化Fe2＋也会氧化Cl－。
Fe3＋ 加入KSCN溶液呈红色
Fe2＋ 加入KSCN溶液无现象，滴加新制氯水后溶液呈红色；或加入K3[Fe(CN)6](铁氰化钾)溶液，产生带有特征蓝色的铁氰化亚铁Fe3[Fe(CN)6]2沉淀
2．常见阴离子检验
(1)利用酸碱指示剂检验
(2)利用盐酸和其他试剂检验
无色无味
刺激性
(3)利用AgNO3(HNO3酸化)溶液检验
(4)利用某些特征反应检验
(二)常见气体的检验
1．可燃性气体的检验
CO 火焰呈蓝色，产物只有二氧化碳
CH4 火焰呈淡蓝色，产物有二氧化碳和水
H2 火焰呈淡蓝色，产物只有水
CH2==CH2 火焰明亮，有黑烟
可使溴水及酸性高锰酸钾溶液褪色
通常情况下，检验可燃性气体之前要进行验纯 2．酸性气体的检验
CO2 无色无味气体通入澄清石灰水，澄清石灰水________________
SO2 通入品红溶液，红色褪去，再加热又________
HCl ①可使湿润的蓝色石蕊试纸(或湿润的pH试纸)变红；②可使蘸有浓氨水的玻璃棒产生白烟；③通入用硝酸酸化的硝酸银溶液产生白色沉淀
先变浑浊后变澄清
出现红色
3．碱性气体的检验(NH3)
4．还原性气体的检验
H2 通过灼热氧化铜，固体由黑色变为红色，气体通过无水硫酸铜，粉末变蓝
CO 通过灼热氧化铜，固体由黑色变为红色，气体通过澄清石灰水，溶液________
NO 与O2(或空气)反应，气体由无色变为_______
变浑浊
红棕色
5．氧化性气体的检验
O2 可使带火星的木条复燃
Cl2 ①黄绿色、有刺激性气味；②可使湿润的有色布条褪色；③可使湿润的淀粉－KI试纸变蓝
NO2 ①红棕色、有刺激性气味；②溶于水，溶液无色但能使紫色石蕊溶液_____；③可使湿润的淀粉－KI试纸_____
变红
变蓝
(三)物质的鉴别
1．限用一种试剂的物质鉴别方法
(1)先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性，确定能否选用水或指示剂进行鉴别。
(2)在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时，可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时，可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂；若被鉴别的溶液多数呈碱性时，可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂。
(3)常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液等作试剂鉴别多种有机物。
2．不另加试剂鉴别的一般分析思路
(1)先依据外观特征，鉴别出其中的一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他物质。
(2)若均无明显外观特征，可考虑能否用加热或焰色试验区别开来。
(3)若以上两种方法都不能鉴别时，可考虑两两混合或相互滴加，记录混合后的反应现象，分析确定。
×
×
×
(4)无色溶液加入CCl4无现象，滴加氯水后CCl4层呈紫红色，则溶液中一定存在I－ ( )
(5)使溴水褪色的无色气体可能是SO2、CH2===CH2、CH≡CH ( )
(6)NH4Cl、Na2SO4、(NH4)2SO4三种未知溶液可以用Ba(OH)2溶液鉴别 ( )
(7)向溶液中加入氯水和KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含Fe2＋ ( )
√
√
×
√
2．根据下列实验事实得出的结论正确的是 ( )
解析：A项，O3、Cl2、NO2等都能使品红溶液褪色；B项，H2S、CxHy、HCHO都可出现此现象；C项，浓HNO3也有此现象。
答案：D
[题点考法·全面练通]
1．下列鉴别物质的方法能达到目的的是 ( )
解析：CH2==CH2和HC≡CH与溴都能发生加成反应，溴的四氯化碳溶液均褪色，现象相同，不能鉴别，故A错误；原溶液中可能存在碳酸根离子、碳酸氢根离子、亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子，故C错误；检验K元素，需要透过蓝色钴玻璃观察才能判断，故D错误。答案：B
2．下列实验操作及现象与结论均一定正确的是 ( )
选项 实验操作及现象 结论
A 用铂丝蘸取某无色溶液，灼烧，产生黄色火焰 该溶液中含有钠盐
B 乙烯通入酸性高锰酸钾溶液中，紫色褪去 乙烯具有一定的漂白性
C 硫酸滴加到纯碱中，产生的气体通入到水玻璃中，产生白色沉淀 非金属性：C＞Si
D 向某溶液中滴加氯水，再滴加KSCN溶液，溶液变红 原溶液中含有Fe2＋
解析：焰色为黄色，说明含有钠元素，可能为NaOH，A项错误；乙烯使酸性高锰酸钾溶液褪色，体现的是还原性，B项错误；硫酸滴加到纯碱中，产生的气体通入到水玻璃中，产生白色沉淀，说明酸性：H2SO4＞H2CO3＞H2SiO3，即非金属性：S＞C＞Si，C项正确；原溶液中本来就含有Fe3＋也产生同样现象，D项错误。
答案：C
3．乙醚是常用的有机试剂，久置容易产生过氧化物，带来安全隐患。以下不可用来定性检出过氧化物的试剂是( )
A．K3[Fe(CN)6]溶液
B．弱酸性淀粉－KI溶液
C．Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液
D．(NH4)2Fe(SO4)2的稀H2SO4溶液和KSCN溶液
解析：过氧化物与K3[Fe(CN)6]溶液不能发生反应，因此不能用于检验其存在，A符合题意；弱酸性淀粉－KI溶液与过氧化物反应产生I2，I2遇淀粉溶液变为蓝色，B不符合题意；Na2Cr2O7和稀H2SO4溶液具有强氧化性，会将过氧化物氧化，而Na2Cr2O7被还原为Cr3＋，使溶液变为绿色，C不符合题意；过氧化物具有强氧化性，会将(NH4)2Fe(SO4)2电离产生的Fe2＋氧化为Fe3＋，和KSCN溶液混合，溶液显红色，D不符合题意。
答案：A
[思维建模]
无色溶液中离子检验的一般思路
逐点清(二) 物质的分离与提纯
(一)分离、提纯的含义
物质的分离 将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程
物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂
(二)分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”
四原则 不增(不增加新的杂质)
不减(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(被提纯物质要易复原)
三必须 除杂试剂必须过量
过量试剂必须除尽
除杂途径必须选最佳
(三)物质分离与提纯常用的物理方法
1．常见实验装置分析
(1)过滤
适用范围 把不溶性固体与_____进行分离 注意事项 一贴 滤纸紧贴漏斗内壁
二低 滤纸上缘低于______
液面低于________
三靠 烧杯紧靠______
玻璃棒下端紧靠___________
漏斗下端紧靠________
液体
漏斗口
滤纸上缘
玻璃棒
三层滤纸处
烧杯内壁
(2)蒸发
适用范围 分离易溶性固体的溶质和溶剂
注意事项 玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅
停止加热的标准：当有大量晶体析出时停止加热，利用余热蒸干
(3)萃取和分液
适用范围 萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的________不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来；
分液：分离两种________且易分层的液体
注意事项 ①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；③萃取剂与溶质不反应；④常用的萃取剂是苯或CCl4，不用酒精作萃取剂；⑤分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出
溶解度
互不相溶
(4)蒸馏
适用范围 分离_____相差较大且互溶的液体混合物
注意事项 ①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的_______处；②蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片，目的是________；③冷凝管水流方向为下口进，上口出
沸点
支管口
防止暴沸
(5)升华
适用范围 分离某种组分易升华的固体混合物
注意事项 如NaCl固体中的I2可用该方法分离，但NH4Cl固体中的I2不能用升华的方法分离
(6)洗气
适用范围 除去气体中的杂质
注意事项 长管进气，短管出气
2．依据物理性质选择分离、提纯的方法
(1)“固＋固”混合物
(2)“固＋液”混合物
(3)“液＋液”混合物
(四)物质分离、提纯常用的化学方法
氧化还原法 用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质 如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用灼热的铜网除去N2中的O2
热分解法 加热使不稳定的物质分解除去 如除去NaCl中的NH4Cl等
酸碱溶解法 利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离 如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
调pH法 加入试剂调节溶液的pH，使溶液中某种成分生成沉淀而除去 如向含有Cu2＋和Fe3＋的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等调节pH，使Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去
电解法 利用电解原理除去杂质 如精炼Cu
续表
[题点考法·全面练通]
题点(一) 物质的分离与提纯
1．下列图示不能用于固液分离操作的是 ( )
解析：A项是抽滤装置，能用于固液分离；B项是倾析法，能简单地将固液进行分离；C项是蒸发装置，能用于固液分离；D项是用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能用于固液分离。
答案：D
A．Na2CO3、NaOH、HCl
B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH
D．Na2CO3、NaOH、HNO3
题点(二) 化工流程中的分离与提纯
3．(2023·青岛模拟)一种含碘废水(I2和I－)制取单质碘的工艺流程如下：
下列有关分析错误的是( )
A．通入SO2的目的是将I2和Cu2＋还原
B．利用磁石可以将滤渣Ⅰ进一步分离
C．滤渣Ⅱ放在潮湿的空气中能被氧化为红褐色物质
D．操作X是萃取、分液
4．工业上利用锌焙砂(主要含ZnO、ZnFe2O4，还含有少量FeO、CuO等)湿法制取金属锌的流程如图所示。
下列说法错误的是( )
A．ZnFe2O4溶于硫酸的离子方程式：
ZnFe2O4＋8H＋===Zn2＋＋2Fe3＋＋4H2O
B．加入ZnO的目的是调节溶液的pH以除去溶液中的Fe3＋
C．加过量ZnS可除去溶液中的Cu2＋是利用了Ksp(ZnS)＞Ksp(CuS)
D．为加快反应速率，净化Ⅰ和净化Ⅱ均应在较高的温度下进行
解析：净化 Ⅰ 过程中加入了H2O2，H2O2在温度较高时会分解，该过程需要控制温度不能太高，D错误。
答案：D
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