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常见物质的分离、提纯和鉴别学案


常见物质的分离、提纯和鉴别学案
【考纲要求】 综合运用化学知识对常见的物质 (包括气体物质、 无机离子) 进行分离、 提纯和鉴别。 【基础知识】 一、物质的分离和提纯 1、基本原理: 混合物的分离是指用物理、化学方法将混合物中的各组分分开,并恢复到原状态,得 到比较纯的物质。物质的提纯则只要将杂质除去即可。物质提纯的原则为:不增(不引入新 的杂质) 、不变、易分离。 2

、常见的分离方法的选择: (1)固体与固体的混合物:①杂质易分解、易升华时,用 法,如碳酸钠中混 有 NaHCO3;②一种易溶,一种难溶,用 法,如 NaCl 中混有泥砂;③二者均易 溶,但其溶解度随温度的影响不同,用 法,如 NaCl 中混有 KNO3。 (2)液体与液体的混合物:①沸点相差较大时,用 法,如石油的分馏;②互 不混溶时,用 法,如苯与水的混和物的分离;③在溶剂中的溶解度不同时, 用 法,如用 CCl4 萃取碘水中的碘。 (3)气体与气体的混合物:洗气吸收法。对胶体还有盐析、渗析等方法。 3、提纯的方法可归纳为: 杂转纯,杂变沉,化为气,溶剂分,即可将杂质除去。 二、物质的检验 1、基本概念: 鉴别:根据物质的特性对多种物质作区分性判断。 鉴定:对物质组成的元素、离子或原子团以及组成等相关的性质进行全方位的判断。 推断:通过对实验步骤和现象进行分析、推理、判断。 2、物质检验的方法: 一般是根据物质的物理性质(如颜色、状态、气味、密度等)或利用化学性质。在做题 时必须交待操作步骤、 观察到的现象以及根据现象而得的结论。 同时要注意共有现象的干扰。 如: (1) 和 Na2SO4 均能与酸化的 Ba(NO3)2 产生白色沉淀,CO2 和 通入澄 清石灰水产生沉淀,继续通入则都可变澄清。 222+ (2)检验 SO4 离子存在的正确方法是:先用盐酸酸化,这样可排除 CO3 、SO3 、Ag 等 2离子的干扰,再加 溶液,若有沉淀生成,则证明一定有 SO4 离子存在。 【典型例题】 2+ 2+ 2例 1、为了除去粗盐中的 Ca 、Mg 、SO4 及泥砂,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操 作。其中正确的操作顺序是 ( ) ①过滤 ②加过量的 NaOH 溶液 ③加适量盐酸 ④加过量 Na2C03 溶液 ⑤加过量 BaCl2 溶液 A.①④②⑤③ B.④①②⑤③ C.②⑤④①③ D.⑤②④①③ 例 2、下列每组各有三对物质,它们都能用分液漏斗分离的是 ( ) A.乙酸乙酯和水,酒精和水,苯酚和水 B.二溴乙烷和水,溴苯和水,硝基苯和水 C.甘油和水,乙醇和水,乙酸和乙醇 D.油酸和水,甲苯和水,已烷和水 例 3、仅用水就能鉴别的一组物质是( )

A.苯、乙酸、四氯化碳 B.乙醇、乙醛、乙酸 C.乙醛、乙二醇、硝基苯 D.苯酚、乙醇、甘油 例 4、贮气瓶中贮有有色气体,可能是由 NO2、CH4、CO2、HCl、NH3、Br2(蒸气)等气体的几种 混和而成。进行如下实验:①通少许于水中得无色溶液;②通少许于 AgNO3 溶液中有白色 沉淀生成;③通少许于澄清石灰水中,无浑浊现象;④通过盛水的洗气瓶后,再通入澄清 石灰水中,石灰水变浑浊。则: (1)由①可判断一定存在 ,一定不存在 (2)由②可判断一定存在 ,一定不存在 (3)由③④可判断一定存在 ,可能存在 例 5、 研究某一化学反应的实验装置如下图所示:

A~F 属于下列物质中的六种物质:浓硫酸、浓盐酸、浓氨水、稀硫酸、稀盐酸、稀氟 水、水、锌粒、铜片、食盐、高锰酸钾、氯化钙、氧化钙、四氧化三铁、氧化铁、氧化铜、 氢气、二氧化碳、二氧化氮、一氧化碳、氯气、氯化氢、氨气、氮气、氧气。 实验现象; (1)D 物质由黑色变为红色 (2)无水硫酸铜粉末放入无色透明的 E 中得到蓝色溶液 (3)点燃的镁条伸入无色无味的 F 中.镁条表面生成一种灰黄色固体物质。将该发黄 色物质放入水中,有气体放出,该气体具有刺激性气味。并能使润湿的红色石蕊试纸变蓝。 通过分析回答: ①、写出 A~F 的物质名称: A ,B ,C ,D ,E ,F 。 ②、写出有关的化学方程式: A与B ; C与D ; E 与无水硫酸铜 ; F 与 Mg ; F 与 Mg 的反应产物与水 。 【基础训练】 21.检验某未知溶液中时否含有 SO4 ,下列操作最合理的是( ) A.加入稀硝酸酸化的 Ba(NO3)2 溶液 B.加入盐酸酸化的 BaCl2 溶液 C.先加稀硝酸酸化,再加 Ba(NO3)2 溶液 D.先加盐酸酸化,再加 BaCl2 溶液 2.下列混和物可用分液漏斗分离的是( ) A.苯和溴苯 B.乙酸乙酯与碳酸钠溶液 C.甘油和水 D.苯和三溴苯酚 3.下列除杂方法中,正确的是( ) A.用灼烧法除去二氧化锰中混有的炭粉 B.用点燃法除去 CO2 中混有的少量 CO

C.将 H2 和 O2 混和气体通过赤热的 CuO 以除去氧气中的氢气 D.干燥 H2S 中的水蒸气,将混和气通过浓硫酸的洗气瓶 4、将 1 体积选项中的一种气体与 10 体积 O2 混合后,依次通过盛有足量浓 NaOH 溶液的洗气 瓶和盛有足量灼热铜屑的管子(假设反应都进行完全) ,最后得到的尾气可以是( ) A.Cl2 B.CO C.CO2 D.N2 5.上述实验及结论在科学上是错误的。由于 NO2 干扰了 O2 的检验,因此应选用 NaOH 溶液除 掉 NO2 后再检验。 【能力提升】 6、实验室有一包 KCl 和 AlCl3 的固体混合物,通过以下实验可确定 KCl 和 AlCl3 的质量 之比,试根据实验方法和主要步骤,回答有关问题: (1)调整托盘天平的零点时,若指针偏向右边,应将右边的螺丝向 旋动。 (2)某学生用已知质量为 y g 的表面皿准确称取 W g 样品,他在托盘天平的右盘上放上(W + y ) g 的砝码,在左盘的表面皿中放入样品,此时指针稍偏右边,该学生应怎样操 作 ; (3)将样品置于烧杯中加适量水溶解,滴入过量的 A 溶液,烧坏中有 沉淀物,则 A 溶液的名称是 ; (4)过滤,某学生欲用右图装置操作,错误之处应怎样纠正? 答: ; (5)甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物,然后使其干燥,得到固体 纯净物 C,质量为 W2g,C 的名称是 ; (6)乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合,然后蒸 干溶剂,再充分加热,最后得到纯净 KCl 固体 W1g,则原混合物中 KCl 与 AlCl3 的质量之比 的计算式为 。 7、回答下面问题: (l)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法? (2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪 一层液体是“水层” ,试设计一种简便的判断方法。

8、欲制无水氯化铝并保存备用。现有仪器如下图所示,并有食盐晶体、水、固体烧碱、铝 粉、二氧化锰、浓硫酸等六种试剂。 设计的制取过程是:制氯气 → 净化和干燥氯气 → 制氯化铝

请回答下列问题: (1)从上列仪器中选取必需的几种,连接成一个制无水氯化铝的连续装置,按前后顺 序填写图的编号(不一定填满) ,并写出各仪器里放入的试剂的化学式 (2)写出实验过程中有关反应的化学方程式。

9、实验室用 Zn 粒和盐酸反应制 H2,其中含酸雾、水气、硫化氢及少量氧气等杂质气体,某 同学设计了以下几种装置,按一定顺序连接,气体通过时,达到每一装置除去一种气体的 目的。 (1)它们连接的顺序为 ;

(2)除去 H2S 的离子方程式为 ; (3)除去 O2 观察到的现象为 。 10、实验室可用氯气与金属反应制备无水三氯化铁,该化合物呈棕红色、易潮解 100℃左右 时升华。下图是两个学生设计的实验装置,左边的反应装置相同,而右边的产品收集装置 则不同,分别如(Ⅰ)和(Ⅱ)所示。试回答:

(1)B 中反应的化学方程式为:__________________; (2)D 中的反应开始前,需排除装置中的空气,应采取的方未能是:___________________。 (3) D 中反应的化学方程式为: 。 (4) 装置 (Ⅰ) 的主要缺点是: 。 (5) 装置 (Ⅱ) 的主要缺点是: , 如果选用些装置来完成实验,则必须采取的改进措施是: 11、为了测定人体新陈代谢呼出气体中 CO2 的体积分数,某学生课外小组设计了如下图的实 验装置。实验中用过量 NaOH 溶液吸收气体中的 CO2,准确测量瓶 I 中溶液吸收 CO2 后的增 重及剩余气体的体积(实验时只用嘴吸气和呼气),请填空。

(1 ) 图 中 瓶 II 的 作 用 是 。 (2)对实验装置尚有如下 A、B、C、D 四种建议,你认为合理的是___________________。 (填 代号) A.在 E 处增加 CaCl2 干燥管 B.在下处增加 CaCl2 干燥管 C.在 E 和 F 两处增加 CaCl2 干燥管 D.不必增加干燥管 (3)将插入溶液的管子下端改成具有多孔的球泡(图中的Ⅲ) ,有利于提高实验的准确度,其 理由是 。 (4)实验时先缓缓吸气,再缓缓呼气,反复若干次,得如下数据:瓶 I 溶液增重 ag,收集到的 气 体 体 积 ( 标 准 状 况 ) 为 bL, 该 呼 出 气 体 中 CO2 的 体 积 分 数 是 ( 列 出 算 式) __________________。 (5)实验中若猛吸猛呼,会造成不安全后果,猛吸时会______________________。 猛呼时 会 _ 。


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