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第2讲物质的分离、提纯与检验【2020·备考】最新考纲：1.掌握常见物质分离与提纯的常用方法。2.掌握常见离子的检验方法。核心素养：1.科学探究与创新意识：认识科学探究是进行科学解释和发现、创造和应用的科学实践活动；能发现和提出有探究价值的问题，从问题和假设出发，确定物质的分离和提纯以及检验探究方案，进行科学探究；善于合作，敢于质疑，勇于创新。2.科学精神与社会责任：在物质分离与提纯的方案设计中，要具有环境保护和合理开发、利用资源的意识；能关心并积极参与和化学有关的社会热点问题的讨论，有社会责任感，敢于参与力所能及的决策和实践活动。考点一物质的分离和提纯(频数：★★★难度：★★☆)物质的分离与提纯是高频考点，在一卷和二卷都有所涉及，应掌握名师课堂导语常见分离装置及使用注意事项，常见物质分离、提纯方法，能设计相关分离、提纯方案，另外一些创新型的分离、提纯装置也应加以关注。1.分离、提纯的含义纯净物纯净物2.物质分离与提纯的实验装置(1)常规实验装置①过滤适用范围把不溶性固体与液体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，利用余热蒸干液体局部过热而飞溅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CCl4，一般不用酒精作萃取剂溶解度互不相溶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温度计的水银球在蒸馏烧瓶的处蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片，目的是冷凝管水流方向为口进，口出支管口沸点防止暴沸下上⑤升华适用范围某种组分易_______的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法注意事项如NaCl固体中的I2可用该方法，但NH4Cl固体中的I2不能用升华的方法分离升华(2)创新实验装置①过滤装置的创新——抽滤由于水流的作用，使装置a、b中气体的压强减小，故使过滤速率加快②蒸馏装置的创新由于冷凝管竖立，使液体混合物能冷凝回流，若以此容器做反应容器，可使反应物能循环利用，提高了反应物的转化率3.物质分离与提纯的实验方法①物质分离提纯的物理方法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－、SO2－4、CO2－3及能形成弱碱的金属阳离子可加入适当的沉淀剂，使离子生成沉淀，过滤除去气化法将杂质离子转化为气体CO2－3、HCO－3、SO2－3、HSO－3、NH＋4等与H＋或OH－反应生成气体除去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CaCO3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[速查速测]1.(易混点排查)正确的打“√”，错误的打“×”(1)(全国新课标卷)除去Cu粉中混有CuO的实验操作是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥()(2)(全国新课标卷)将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2()(3)(全国新课标卷)用CCl4萃取碘水中的I2的实验操作是先从分液漏斗下口放出有机层，后从上口倒出水层()(4)(海南化学)过滤操作中，漏斗的尖端应接触烧杯内壁()(5)(天津理综)将气体通入澄清石灰水，溶液变浑浊，证明原气体是CO2()××√√×2.分离提纯装置判断(1)(天津理综)图A是蒸馏时的接收装置()(2)(安徽理综)用图B完成苯萃取碘水中I2，分出水层后的操作()(3)(全国新课标卷)用图C装置除去粗盐溶液中不溶物()(4)(全国新课标卷)用图D装置除去CO气体中的CO2气体()(5)(江苏化学)用图E装置蒸干NH4Cl饱和溶液制备NH4Cl晶体()×××××(6)(天津化学)用图F装置从KI和I2的固体混合物中回收I2()×3.(教材实验探究)教材“实验1－1”探究(1)除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4杂质离子，应依次加入(写试剂化学式)__________________________________________________________________。(2)过滤时所用到的玻璃仪器为__________________________________________。(3)蒸发时，能否将母液蒸干后，再停止加热。__________________________________________________________________________________________________。答案(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH或NaOH、BaCl2、Na2CO3(2)烧杯、漏斗、玻璃棒(3)不能，如果将母液蒸干后，再停止加热，蒸发皿的余热会使析出的晶体受热不均而飞溅，造成食盐损失和实验事故[A组基础知识巩固]1.(2018·山东名校联盟期末联考)《炼丹秘诀》中的“抽汞法”有如下叙述：“朱砂不计多少。入沙锅中以炭屑填平锅口，剪蛎壳板如锅大密钻小窍盖之，却将空沙锅一个与前锅二口相合，铁丝固济(包括有用铁丝缠和用盐泥固济二法)，地下掘一穴安埋空锅，锻炼之后候冷取出，大概银朱一两只有真汞三钱。”文中涉及的操作方法是()A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取解析意思为“向一沙锅中放入一定量的朱砂，用炭屑填平锅口，剪与锅一般大蛎壳板，在上面钻许多小孔，盖在锅上，再将一空沙锅与该锅的口密合，再用铁丝等固定密封，在地上挖一洞，将空锅放在洞口上，加热锻烧，冷却后可以得到汞”。即通过加热反应产生的汞蒸气冷却后得纯净汞。答案A2.下列物质中杂质(括号内为杂质)的检验试剂、除杂试剂和除杂方法都正确的是()选项物质及其杂质检验试剂除杂试剂除杂方法AHCl(Cl2)湿润的淀粉KI试纸饱和食盐水洗气BC2H5OH(H2O)无水硫酸铜粉末生石灰蒸馏CCO2(SO2)品红溶液饱和碳酸钠溶液洗气DNH4Cl(I2)淀粉溶液无加热解析HCl极易溶于水，饱和食盐水能除去Cl2中的HCl气体，A错误。生石灰与水反应生成氢氧化钙，与乙醇的沸点相差较大，再通过蒸馏可得乙醇，B正确。饱和碳酸钠溶液与SO2、CO2均能反应，可以选择酸性高锰酸钾溶液除去CO2中的SO2，C错误。碘受热易升华，NH4Cl受热分解成NH3和HCl，遇冷又结合成NH4Cl固体，加热不能除去NH4Cl中的I2，D错误。答案B3.从海带中提取碘要经过灼烧、浸取、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作，下列对应的装置合理、操作规范的是()解析A项，灼烧应选用坩埚，错误；B项，应用玻璃棒引流，错误；C项，碘的苯溶液应从上口倒出，错误。答案D【反思归纳】物质分离和提纯的原则与注意事项(1)原则——“两不”和“两易”两不：①不增(不增加新的杂质)；②不减(不减少被提纯物质)。两易：①易分离(被提纯物质与杂质易分离)；②易复原(被提纯的物质易恢复原来的组成状态)。(2)注意事项①除杂试剂须过量。②过量试剂须除尽。③除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序，选择最佳的除杂途径。[B组考试能力过关]4.(2018·海南化学，7)下列分离方法正确的是()A.回收水溶液中的I2：加入乙酸，分液，蒸发B.回收含有KCl的MnO2：加水溶解，过滤，干燥C.除去氨气中的水蒸气：通过盛有P2O5的干燥管D.除去乙醇中的水，加入无水氯化钙，蒸馏答案B5.(2017·全国卷Ⅰ)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳，尖长者为胜，平短者次之。”文中涉及的操作方法是()A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取解析“令砒烟上飞着覆器”“凝结”说明该操作为升华。答案B6.(2015·全国卷Ⅰ)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大解析乙醇与水互溶，不能用作萃取剂，A项错；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液方法分离，B项错；除去KNO3中NaCl杂质是利用二者在不同温度下溶解度变化差别很大，使用重结晶法，C项错；分离两种沸点差别较大的互溶液体，一般使用蒸馏操作，D项正确。答案D7.(2014·全国卷)下列除杂方案错误的是()选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法ACO(g)CO2(g)NaOH溶液、浓H2SO4洗气BNH4Cl(aq)Fe3＋(aq)NaOH溶液过滤CCl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓H2SO4洗气DNa2CO3(s)NaHCO3(s)－灼烧解析A项，NaOH溶液吸收CO2，浓H2SO4除去水蒸气，且两种试剂都不与CO反应，正确；B项，NaOH溶液不仅能与Fe3＋反应，还能与NH＋4反应，且还能引入杂质，错误；C项，饱和食盐水可以除去HCl，浓H2SO4可以除去水蒸气，正确；D项，灼烧能使NaHCO3固体分解生成Na2CO3，正确。答案B考点二离子的检验与推断(频数：★★☆难度：☆☆☆)本考点在高考中主要考查：(1)常见离子(或物质)的检验方法。(2)离名师课堂导语子推断。特别是有干扰离子时，某些离子的检验更是考查重点，复习时要加以关注。1.离子检验的三种方法离子试剂现象反应原理(离子方程式)Cl－、Br－、I－稀HNO3和AgNO3溶液AgCl(白色)、AgBr(淡黄色)、AgI(黄色)Ag＋＋Cl－===AgCl↓、Ag＋＋Br－===AgBr↓、Ag＋＋I－===AgI↓SO2－4和溶液色沉淀Ba2＋＋SO2－4==BaSO4↓(1)沉淀法稀盐酸BaCl2白Fe2＋NaOH溶液色沉淀→色沉淀→色沉淀Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓、4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3K3[Fe(CN)6]溶液蓝色沉淀3Fe2＋＋2[Fe(CN)6]3－===Fe3[Fe(CN)6]2↓Fe3＋NaOH溶液色沉淀Fe3＋＋3OH－===Fe(OH)3↓白灰绿红褐红褐(2)气体法离子试剂现象反应原理(离子方程式)NH＋4浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸产生有气味的气体，且气体能使湿润的色石蕊试纸变NH＋4＋OH－=====△NH3↑＋H2OCO2－3稀盐酸和石灰水石灰水CO2－3＋2H＋===H2O＋CO2↑，CO2＋Ca2＋＋2OH－===CaCO3↓＋H2OSO2－3稀H2SO4和品红溶液产生有气味的气体，且气体能使品红溶液SO2－3＋2H＋===SO2↑＋H2O刺激性红蓝变浑浊刺激性退色(3)显色法离子试剂现象反应原理(离子方程式)I－氯水、淀粉溶液溶液变_____色2I－＋Cl2===2Cl－＋I2Fe2＋KSCN溶液和氯水先加KSCN溶液无变化，滴加氯水后变色2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－，Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3Fe3＋KSCN溶液色Fe3＋＋3SCN－===Fe(SCN)3Na＋、K＋Pt(Fe)丝和稀盐酸火焰分别呈色、_____色K＋要透过蓝色钴玻璃观察焰色红红黄蓝紫2.排除三种离子检验的“干扰”(1)SO2－4的检验①检验方法②排除干扰Ag＋的干扰先用盐酸酸化，能防止Ag＋干扰