内容正文:
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第2讲
物质的分离、提纯与鉴别
复习目标1,初步学会物质分离、提纯、检验等化学实验基础知识和基本技能。2能根据
物顾性质的差异选择物质分离、提纯的实验方法。3利用典型代表物的性质和反应,设计常
见物质分离、提纯、检验与鉴别等简单实验的方案。
考点一物质分离、提纯的物理方法
必备知识梳理
1.物质分离、提纯的区别
(1)物质的分离
将混合物中的各组分supl(O1)分离开来,获得几种supl(O2纯净物的过程。
(2)物质的提纯
将混合物中的杂质sup1(O3)除去而得到supl(O4)纯净物的过程,又叫物质的净化或除杂。
2.物质分离、提纯的常见实验装置
(1)过滤
适用范围
分离不溶性s\upl(01)固体与液体
一贴
滤纸紧贴漏斗内壁
滤纸边缘低于supl(O2)漏斗边缘
二低
液面低于s\up1(O3)滤纸边缘
注意事项
烧杯杯口紧靠supl(O4)玻璃棒
三靠
玻璃棒下端抵靠supl(05)三层滤纸处
漏斗颈长端紧靠常supl(O6烧杯内壁
(2)蒸发
适用范围
分离易溶性固体的溶质和溶剂
玻璃棒的作用:搅拌,防止sul(O液体局部过热而飞溅
注意事项
停止加热的标准:当有supl(O8)大量晶体析出时停止加热,
利用氽热蒸干
(3)萃取和分液
1
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萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的supl(09)溶解度不同,用一
适用
种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来
范围
分液:分离两种supl10)互不相溶且易分层的液体
①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中supl(11)大:
注意
②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶:
事项
③萃取剂与溶质不反应:
④常用的萃取剂有苯、CCL4等,一般不用酒精作萃取剂
(4蒸馏
适用范围
分离supl(12)沸点相差较大且互溶的液体混合物
①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的supl(13)支管口
温度计
处:
冷凝管角
餐
②蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是sup1(14
注意事项
防止暴燙
③冷凝管水流方向为supl(15下口进,supl16上
口出
(⑤)重结晶
主要仪器
酒精灯、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台
适用范围
分离、提纯溶解度受supl(17)温度影响差别较大的溶质(如苯甲酸的提纯)
(⑥升华
适用范围
分离某种组分易supl(18)升华的固体混合物
被提纯物质沸点较高且不易分解,如NaCI固体中的2
注意事项
可用该方法分离,但NHC固体中的2不能用升华的方
法分离
(7)渗析
分离提纯sul19胶体与小分子(或离子)组成的混合
适用范围
液
要不断更换烧杯中的蒸馏水(或用流动水)以提高渗析
注意事项
效果
2
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易错辨析判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(1)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热。(×)
错因:蒸发操作时,当出现较多固体时停止加热,利用余热蒸干。
(②)用乙醇萃取溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇。(×)
错因:乙醇与水互溶,不能用其萃取溴水中的溴。
(3)过滤时,为加快过滤速度,应用玻璃棒不断搅拌漏斗中液体。(×)
错因:不能搅拌,以防弄破滤纸。
(4)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离。(×)
错因:食用油和汽油是混溶的,不能用分液的方法分离。
(⑤)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应停止加热立即补加。(×)
错因:应冷却至室温再加沸石。
(6利用加热的方法分离NHC1和I2的固体混合物。(×)
错因:加热NHC分解,遇冷又生成NHCl。
名师思维建模
1,依据物理性质选择分离、提纯的方法
()“固十固”混合物的分离(提纯)
加热升华法:如NaC和
加水
均易溶-结品法:如KNO,和NaG
固+固
难溶+易溶过滤法:如NaCl和MgOH
其他特殊法:如FeS和Fe可用磁铁吸引
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)
萃取法:如从碘水中提取碘
互溶
蒸发结品:如从硫酸铜溶液中
固+液
获取胆矾晶体
蒸馏:如从海水中获取蒸馏水
不互溶过滤
(3)“液十液”混合物的分离(提纯)
3
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互溶
蒸馏法:如酒精和水,从石油中获
取汽油、煤油
液+液不互溶分液法:
如油和水、乙酸乙脂和饱
和NaCO溶液
2.物质的分离和提纯的创新装置
(I)过滤装置的创新一抽滤
由于水流的作用,使图1装置a、b中气体的压强减小,故使过滤速率加快。
图1
(2)蒸馏、冷凝装置的创新应用
球形冷凝管
】
温
计
烧瓶
图2
图3
图4
图2、图3、图4,由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,以三颈烧瓶为反应容器,可
使反应物循环利用,提高反应物的转化率。
关键能力提升
1.(2025贵阳市高三摸底考试)下列装置能分离苯和溴苯的是(
送的置里
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答案:B
解析:苯与溴苯都是有机物,可以互溶,而且两者沸点相差较大,因此可用蒸馏法将二者分
离。
2.利用下列装置进行实验,不能达到实验目的的是(
A.用①收集H2
B.用②蒸干A1Cl,溶液制备无水氯化铝
C.用③分离NaC1溶液和BaSO,固体
D.用④分离CC4萃取碘水中的碘后的有机层和水层
答案:B
解析:在蒸干AIC,溶液的过程中,AIC3会水解生成氢氧化铝和HCl,HCl挥发促进水解反
应正向进行,最终得不到无水氯化铝,B不能达到实验目的。
3.为达到实验目的,下表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
分离溶于水中的碘
乙醇萃取
碘在乙醇中的溶解度较大
B
除去丁醇中的乙醚
蒸馏
丁醇与乙醚的沸点相差较大
C
除去KNO,中混杂的NaCl
重结晶
NaCI在水中的溶解度很大
D
分离苯和溴苯
分液
两者不互溶
答案:B
解析:乙醇易溶于水,不能用于萃取溶于水中的碘,A错误:氯化钠溶解度随湿度变化较小,
硝酸钾溶解度随温度变化较大,应用降温结晶的方法,C错误:苯和澳苯互溶,不能用分液
的方法分离,应用蒸馏的方法,D错误。
4.下列实验装置正确且能达到实验目的的是()
5
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A1(OH),胶体
和A1C溶液
半透膜
装留水
温度计
水
乙醇、冰醋
·冷凝管酸和浓硫酸
混合
液体
饱和碳酸
钠溶液、
丙
A.用甲装置除去食盐水中混有的不溶杂质
B.用乙装置提纯AI(OH3胶体
C.用丙装置分离苯和硝基苯的混合物
D.用丁装置制取乙酸乙酯
答案:B
5.按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物:
水层游液
析出周体
3
(粗产品)
样品甲苯+甲
粉
有机层溶液
①
甲装
不溶性物质
下列各步实验操作原理与方法错误的是(
A
B
c
D
步骤①
步骤②
步骤③
步骤④
答案:C
考点二物质分离、提纯的化学方法
必备知识梳理
分离、提纯常用的化学方法
6
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方法
原理
举例说明
利用电解原理分离和提
电解精炼铜,将含杂质的粗钥作supl(O1)阻极,精铜
电解法
纯物质
作sup1(02)阻极,电解液为含铜离子的溶液
C1-、SO2-4、CO2一3及能形成弱碱的金属阳离子
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
可加入适当的沉淀剂,使离子生成沉淀,过滤除去
将气体混合物通过洗气
让混合气体通过盛有s\up1(O3)饱和NaHCO3溶液的
洗气法
装置而除去杂质气体
洗气瓶除去CO2中的少量HCI
酸碱
利用酸或碱将杂质溶解
用supl(04)盐酸除去SiO2中的CaCO3
溶解法
除去
氧化
利用氧化还原反应除去
用supl(O5酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2
还原法
杂质
利用水解反应原理除去
水解法
可用CuO、Cu(O田z等除去CuCl2溶液中的FeCh
杂质
C02-3、HC0-3、SO2-3、HS0-3、NH+4等与
气化法
将杂质离子转化为气体
H+或OH一反应生成气体除去
用加热法除去固体混合
热分
物中supl(O6易分解的
加热除去NaCI中的NH4C
解法
物质
易错辨析二
判断下列说法的正误,并指出错误说法的错因。
(I)将CO2和HCl的混合气体通入盛有饱和NzCO3溶液的洗气瓶可除去CO,中的HCI气体。
(×)
错因:NaCO溶液也可吸收CO2,应用饱和NHCO,溶液。
(2)除去ZnCl2溶液中的少量Fe3+,可加入适量NaOH后过滤。(×)
错因:加入NaOH会引入Na+杂质,可加入过量ZnO或Zn(OH2后过滤。
(3)除去苯中的少量苯酚,可加入过量饱和溴水,过滤。(×)
错因:2,4,6三溴苯酚易溶于苯,应加入NOH溶液,分液。
(4)制取无水乙醇,可向含少量水的酒精中加入C(OH2后加热蒸馏。(×)
错因:Ca(OHD无吸水性,应加入CaO。
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名师思维建模
1.分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”
不增(不增加新的杂质)
除杂试剂
不减(不减少被提纯的物质)
必须过量
四
过量试剂
易分离(被提纯物与杂质容
则
须
必须除尽风
易分离)
除杂途径必
易复原(被提纯物质要易复
须选最佳
原)
2.常见物质的除杂试剂或方法
(1)常见气体的除杂试剂
气体(括号内为杂质)
除杂试剂
CL(HCD
饱和NaCI溶液
CO2HCD)
饱和NaHCO3溶液
C02(S02)
饱和NaHCO3溶液
CO2(CO)
灼热CuO
C0C02)
NaOH浓溶液
N2(O2)
灼热铜网
CHa(CH2-CH2)
溴水
(②)常见固体或溶液的除杂试剂或方法
物质(括号内为杂质)
除杂试剂或方法
NazCO3固体NaHCO)
加热
FeCl溶液FeCl)
通C2
NaHCO3溶液CNa,CO)
通CO2
CuNO3)2溶液(AgNO)
加过量铜粉,过滤
SiO2(I2)
加热
Fe2O:(Al2Oj)
加过量NaOH溶液,过滤
3解答分离、提纯问题的步骤
()确定被提纯物质与除杂对象
对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与
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某些物质反应的差异性等),选择合适的分离方法或除杂试剂。
(2)选择合适的分离或除杂装置
根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等:根据除杂试剂的状态及反应条件,
选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。
(3)综合分析,箭选答案
综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。
关键能力提升
角度一理解与辨析物质的分离、提纯
1.下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是()
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
A
FeCl2溶液eCl)
Fe粉
NaCl溶液MgCl2)
NaOH溶液、稀HCI
C
CL(HCI)
HzO、浓H2SO4
D
NONO2)
H2O、无水CaCl2
答案:B
2.除去气体中的杂质通常有如下3套装置,请选择合适的装置序号填入横线中。
菌首心。雪
注:括号内为杂质气体。
(1)CO2(HCD:
(2)C02(C0):
(3)CO(C02):
答案:(1)A(2)C(3)A或B
3,请按要求填写合适的除杂方法或化学(离子)方程式(括号内为杂质)。
(1)NaCl():
(2)F©zO3(AlO3):加过量NaOH溶液,过滤、洗涤,离子方程式:
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(3)CuO(C):
化学方程式:
(4)镁粉(铝粉):
化学方程式:
(5)CO2(HCD:
答案:(1)加热使I2升华
(2)Al2O3+2OH-+3HO=2[A1(O4]
点燃
(3)在空气中灼烧C十O2CO2
(4)加过量NaOH溶液,过滤、洗涤2A1+2NaOH+6HzO一2Na[A1(OH)]+3H2t
(⑤)依次通过装有饱和NaHCO,溶液和浓H,SOa的洗气瓶
角度二理解与辨析工艺流程中物质的分离、提纯
4.一种含碘废水①2和I一)制取单质碘的工艺流程如下:
水过量铁粉
一→滤渣1
Gl固体过遂
KCO.(ag)
含碘废水过逃
一含Fe和T的溶液
·滤液
H02
HSO.
,推含水和的溶液
过
悲渣+
下列有关分析错误的是()
A.通入SO2的月的是将12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
答案:D
解析:经操作X后得到2,故操作X为萃取、分液、蒸馏,D错误。
5.(2025广东省河源中学高三调研)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O,还含有少量FeS2)
为原料,生产氧化铝并获得F3O,的部分工艺流程如图,下列叙述不正确的是()
室气
少量CaO NaOH溶液
FeS.
高硫
烧流
分离
→fe,0
矿新
0,
A.加入CaO可以减少SO2的排放,同时生成建筑材料CaSO4
10