2020年高考化学一轮复习 第十章 第二节 物质的检验、分离和提纯课件 新人教版

第二节物质的检验、分离和提纯考向一物质的检验与推断【通考点·融会贯通】1.固态物质的检验2.无色溶液中离子检验的一般思路3.气体的检验4.离子推断的四项基本原则【通考题·触类旁通】角度1物质的检验1.(2018·天津高考)由下列实验及现象推出的相应结论正确的是()实验现象结论A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+,无Fe3+实验现象结论B.向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性:H2CO3C6H5OHC.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀Ksp(CuS)Ksp(ZnS)D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸①产生白色沉淀②仍有白色沉淀原溶液中有24SO【解析】选B。A项,某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液,产生蓝色沉淀,说明溶液中有Fe2+,但是无法证明是否有Fe3+,错误;B项,向C6H5ONa溶液中通入CO2,溶液变浑浊,说明生成了苯酚,根据强酸制弱酸的原则,得到碳酸的酸性强于苯酚,正确;C项,向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液,虽然有ZnS不溶物,但是溶液中还有Na2S,加入硫酸铜溶液以后,Cu2+一定与溶液中的S2-反应得到黑色的CuS沉淀,不能证明发生了沉淀转化,错误;D项,向溶液中加入硝酸钡溶液,得到白色沉淀(有很多可能),再加入盐酸时,溶液中就会同时存在硝酸钡电离的硝酸根和盐酸电离的氢离子,溶液具有硝酸的强氧化性。如果上一步得到的是亚硫酸钡沉淀,此步就会被氧化为硫酸钡沉淀,依然不溶,则无法证明原溶液有硫酸根离子,错误。2.(2019·衡阳模拟)灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量CO2。某校化学研究小组利用下图实验装置检验产物中的H2和CO(设气体均被充分吸收)。下列有关说法正确的是()A.②、③、⑤中依次盛装澄清石灰水、浓硫酸和氢氧化钠溶液B.为了实验安全性,应先点燃①处酒精灯,后点燃④处酒精灯C.当黑色氧化铜变红色,即可证明产物中一定含有H2和COD.若用碱石灰替换无水硫酸铜,也可达到检验H2和CO的目的【解析】选B。灼热的焦炭与水蒸气反应所得产物为H2、CO和少量CO2,要检验产物中的H2和CO,需要除去产物中的少量二氧化碳,进入装置④的气体需要干燥,因此②中盛放氢氧化钠溶液,③中盛放浓硫酸,④中反应后的气体中含有水蒸气和二氧化碳,因此无水硫酸铜变成蓝色,说明含有氢气,⑤中澄清石灰水变浑浊,说明含有一氧化碳。A项,根据上述分析,除去二氧化碳不能选用澄清石灰水,因为其浓度太小了;B项,生成的氢气和一氧化碳容易燃烧,可能发生爆炸,为了实验安全性,应先点燃①处酒精灯,用生成的气体排尽装置内的空气后,经验纯后点燃④处酒精灯,故B正确;C项,当黑色氧化铜变红色,即可证明产物中一定含有H2和CO中的一种或两种;D项,若用碱石灰替换无水硫酸铜,不能检验H2和CO,只能说明生成了H2和CO中的一种或两种。角度2物质的推断3.(新题预测)雾霾严重影响人们的生活与健康。某地区的雾霾中可能含有如下几种可溶性无机离子:Na+、、Mg2+、Al3+、、、Cl-。某同学收集该雾霾,并经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验。请根据以下的实验操作与现象,判断该同学得出的结论不正确的是()3NO24SO4NH已知:3+8Al+5OH-+2H2O====3NH3↑+82AlO3NOA.试样中一定存在、Mg2+、和B.气体1和气体2成分一定相同C.试样中可能含有Al3+D.该雾霾中可能存在NH4NO3、NaCl和MgSO43NO24SO4NH【解析】选B。根据以上分析可知溶液中含有、Mg2+、和,故A正确;气体1为氨气,气体2可能含有氢气,故B错误;根据实验操作不能确定是否含有Al3+,即试样中可能含有Al3+,故C正确;根据以上分析可知溶液中含有、Mg2+、和,则该雾霾中可能存在NaNO3、NH4Cl和MgSO4,故D正确。3NO24SO4NH24SO4NH3NO4.(2019·西安模拟)已知硫酸亚铁铵[(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O]俗称摩尔盐,其摩尔质量为392g·mol-1,可溶于水,在100℃～110℃时分解。为探究其化学组成,甲乙两同学设计了如下实验。探究摩尔盐晶体加热时的分解产物。(1)甲同学设计如下图所示的装置进行实验,装置C中可观察到的现象是溶液变红,由此可知分解产物中有________。(2)乙同学认为摩尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g)。为验证产物的存在,用下列装置进行实验:①乙组同学的实验中,装置依次连接的合理顺序为A→H→________________→G②证明含有SO3的实验现象是___________________________________。【解析】(1)根据摩尔盐的组成,摩尔盐受热分解产生的使酚酞溶液变红的气体为NH3。(2)乙同学认为摩尔盐晶体分解的产物中还含有SO3(g)、SO2(g)及N2(g),用BaCl2与足量盐酸的混合液检验SO3(g),用品红溶液检验SO2(g),N2难溶于水用排水法收集;由于SO3能被水溶液吸收,所以先检验SO3(g),再检验SO2(g),用NaOH溶液除去SO2,最后用排水法收集N2;装置的合理连接顺序为A→H→F→D→E→G。②SO2与氯化钡溶液不反应,SO3可与盐酸酸化的氯化钡溶液产生BaSO4白色沉淀。答案:(1)NH3(2)①F→D→E②F中出现白色沉淀考向二物质的分离和提纯【通考点·融会贯通】1.依据物理性质选择分离、提纯的方法(1)“固+固”混合物的分离(提纯)。(2)“固+液”混合物的分离(提纯)。(3)“液+液”混合物的分离(提纯)。2.物质分离提纯的化学方法方法原理举例洗气法将气体混合物通过洗气装置而除去杂质气体让混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去Cl2中的少量HCl沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl-、、及能形成弱碱的金属阳离子23CO24SO方法原理举例气化法将杂质离子转化为气体、、、、等热分解法用加热法除去固体混合物中易分解的物质除去NaCl中的NH4Cl酸碱溶解法利用酸或碱将杂质溶解除去用盐酸除去SiO2中的CaCO323CO4NH3HCO23SO3HSO方法原理举例氧化还原法利用氧化还原反应除去杂质用酸性KMnO4溶液除去CO2中SO2水解法利用水解反应除去杂质可用CuO、Cu(OH)2等除去CuCl2溶液中的FeCl3电解法利用电解原理分离和提纯物质电解精炼铜,将含杂质的粗铜作阳极、精铜作阴极,电解液为含铜离子的溶液【通考题·触类旁通】1.(2019·阜阳模拟)用下列实验装置进行相应实验,能达到实验目的的是()①用图1所示的装置从Fe(OH)3胶体中过滤出Fe(OH)3胶粒②用图2所示的装置蒸发掉CuCl2溶液中部分水制得CuCl2·2H2O晶体③用图3所示的装置从CH3OH与C4H9OH的混合物中分离出甲醇④用图4所示的装置从C2H5OH与C2H5OOCCH3的混合物中分离出乙酸乙酯⑤用甲装置实验室制取乙炔⑥乙装置下层CCl4、上层水,漏斗在CCl4层,吸收HCl气体⑦用丙装置测量气体可以减少误差⑧用丁装置加热融化NaOH固体⑨用戊装置测量产生气体的体积A.①③⑤⑥B.③⑥⑦C.③⑥⑦⑧D.②④⑦⑨【解析】选B。胶体能透过滤纸,不能利用图中装置得到胶体,可利用渗析法进行胶体的提纯,故①错误;铜离子水解生成氢氧化铜和盐酸,盐酸为挥发性酸,则装置蒸发掉CuCl2溶液中部分水不能制得CuCl2·2H2O晶体,故②错误;CH3OH与C2H5OH的沸点不同,可利用图中蒸馏分离出乙醇,故③正确;C2H5OH与C2H5OOCCH3的混合物不分层,不能利用分液漏斗来分离,故④错误;用甲装置实验室制取乙炔,生成的氢氧化钙呈糊状,不能用启普发生器,故⑤错误;HCl气体在CCl4层中不溶,不会引起倒吸现象,故⑥正确;用丙装置测量气体,可以减少加入的液体的体积引起的误差,故⑦正确;用丁装置加热融化NaOH固体,NaOH与瓷坩埚中SiO2反应,故⑧错误;产生的气体从长颈漏斗管口逸出,故⑨错误。③⑥⑦正确,故选B。2.(2019·厦门模拟)中国诗词大会及文献不仅弘扬了中国传统文化,还蕴含着许多化学知识,下列分析不正确的是()A.“所在山洋,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”过程包括了溶解、蒸发、结晶等操作。B.东晋葛洪《肘后备急方》中称“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦以此法提取青蒿素属于萃取。C.《本草纲目》“烧酒”写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气…其清如水,味极浓烈,盖酒露也”。这种方法是蒸馏。D.《本草经集注》记载鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4):“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法是升华。【解析】选D。A项,KNO3溶解度随温度变化大,提纯的方法是利用溶解后,煎炼得之主要利用蒸发结晶;B项,“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,屠呦呦以此法提取青蒿素属于萃取;C项,“用浓酒和糟入甑,蒸令气…”,这种方法是蒸馏;D项,鉴别硝石(KNO3)和朴硝(Na2SO4)的方法,“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,该方法是根据硝酸钾分解生成红棕色的二氧化氮进行的,故错误。【加固训练】1.(2019·泰安模拟)下列从海洋中获取物质的方案不合理的是()【解析】选D。A项,粗盐先通过除杂除去镁离子、硫酸根离子、钙离子等,精制得到饱和食盐水,然后电解饱和食盐水得到氯气,最后氯气和石灰乳反应制得漂白粉,获取物质的方案合理;B项,苦卤酸化后通入氯气得到溴水,热空气吹出后用二氧化硫吸收富集溴,再通入氯气氧化得到溴单质,方案合理;C.干海带灼烧后加水浸取,然后加入H2O2得到碘水,最后通过萃取、分液、蒸馏得到碘单质,方案合理;D项,向海水中加入石灰乳得到Mg(OH)2,加入盐酸得到MgCl2溶液,蒸发浓缩,结晶析出氯化镁晶体,氯化氢气流中失去水得到氯化镁固体,最后电解MgCl2溶液发生反应:MgCl2+2H2OMg(OH)2↓+H2↑+Cl2↑,得不到金属Mg,制备金属Mg应电解熔融的MgCl2,方案不合理。2.(2019·绵阳模拟)欲除去下列物质中混入的少量杂质(括号内为杂质),所选试剂和分离方法都正确的是()A.NH3(水):无水CaCl2洗气B.溴苯(苯):溴水萃取分液C.FeCl3溶液(CuCl2):铁粉过滤D.乙醇(乙酸):生石灰蒸馏【解析】选D。A.氨气与氯化钙发生络合反应而被吸收,不能用氯化钙,一般用碱石灰等,故A错误;B.溴易溶于有机溶剂,应用蒸馏的方法分离,故B错误;C.铁与氯化铁反应生成氯化亚铁,影响被提纯的物质,故C错误;D.乙酸与生石灰反应,可增大沸点差,可用于蒸馏,故D正确。物质的分离与提纯实验【通教材·固本通源】【通探究·融会贯通】1.混合物分离、提纯常用物理方法混合物分离、提纯常用方法有①过滤②蒸发③分液④蒸馏⑤升华等,对应如下装置:2.蒸馏装置的创新图2,由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应容器,可使反应物循环利用,提高了反应物的转化率。【通好题·触类旁通】1.(2019·福州模拟)湖北随州安陆等地区盛产银杏,银杏叶具有敛肺平喘、活血化淤、止痛的作用,是一种珍贵的中药材。对银杏叶活性成分黄酮类物质的提取常用的技术有溶剂提取法、蒸馏法、升华法、结晶法、超声波提取法等。下列关于分离提纯实验仪器和操作正确的是()A.用装置a分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相B.操作b:银杏油粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏斗内气体放出C.用装置c进行蒸馏操作,将有机溶剂分离出去得到银杏叶有效成分黄酮类物质D.结晶后利用装置d将晶体与溶剂分离开【解析】选B。A项,分液时,为避免液体重新混合而污染,下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出;B项,操作b银杏油粗产品从银杏叶中分离后,用有机溶剂萃取其中的有效成分,振荡过程中不时地旋开活塞使漏