3.2 第8讲 物质的分离与提纯(课件PPT)-【金版新学案】2026年高考化学高三总复习大一轮复习(广东专版)
2025-11-14
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教辅
资源信息
| 学段 | 高中 |
| 学科 | 化学 |
| 教材版本 | - |
| 年级 | 高三 |
| 章节 | - |
| 类型 | 课件 |
| 知识点 | 仪器使用与实验安全 |
| 使用场景 | 高考复习-一轮复习 |
| 学年 | 2026-2027 |
| 地区(省份) | 广东省 |
| 地区(市) | - |
| 地区(区县) | - |
| 文件格式 | PPTX |
| 文件大小 | 3.35 MB |
| 发布时间 | 2025-11-14 |
| 更新时间 | 2025-11-14 |
| 作者 | 山东正禾大教育科技有限公司 |
| 品牌系列 | 金版新学案·高考大一轮复习讲义 |
| 审核时间 | 2025-11-14 |
| 下载链接 | https://m.zxxk.com/soft/54849897.html |
| 价格 | 5.00储值(1储值=1元) |
| 来源 | 学科网 |
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摘要:
该高中化学高考复习课件聚焦“物质的分离与提纯”专题,系统覆盖物理方法(过滤、蒸发、分液、蒸馏等)和化学方法(沉淀、调节pH、氧化还原等)两大核心考点,依据高考评价体系梳理出“实验操作规范”“装置选择判断”“流程综合分析”三大考查维度,通过近五年真题统计明确蒸馏、过滤等高频考点占比超60%,归纳出实验操作描述、杂质去除方案设计等常考题型。
课件亮点在于高考真题实战与科学探究素养培养,如以2024广东卷苯甲酸提纯真题为例,详解冷却结晶操作要点;结合2023浙江选考强调趁热过滤目的分析,培养学生科学思维与实验探究能力。特设“答题规范模板”(如洗涤沉淀操作、沉淀洗净检验)和“易错警示”(如蒸馏温度计位置错误),课时测评精准覆盖装置辨析、流程纠错等易错点,助力学生高效掌握得分技巧,教师可据此实现靶向复习。
内容正文:
第8讲 物质的分离与提纯
第三章 化学实验基础知识
高三一轮复习讲义 广东专版
1.掌握物质分离和提纯的方法。
2.能综合运用物质的不同性质对常见的物质进行分离和提纯。
复习目标
考点一 物质分离、提纯常用的物理方法
考点二 物质分离、提纯的化学方法
内容索引
答题规范
课时测评
考点一
物质分离、提纯常用的物理方法
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必备知识 整合
1.固—液分离
(1)图①为______装置,适用于____________与液体的分离。操作注意:一贴、二低、三靠。
(2)图②为蒸发装置,溶解度随温度变化不大的易溶性固体溶质,采用蒸发结晶;溶解度受温度变化较大的易溶性固体溶质,采用蒸发浓缩、降温结晶的方法。
注意:在蒸发结晶操作中:①玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞溅;②当有大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干而不能直接
蒸干。
过滤
不溶性固体
2.液—液分离
(1)图③为分液装置,分离两种__________且易分层的液体。
注意:下层液体从下口放出,上层液体由上口倒出。
(2)图④为蒸馏装置,分离______相差较大且互溶的液体混合物。
注意:①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;②蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸;③冷凝管水流方向为下口进、上口出。
(3)图⑥为渗析装置,利用________把胶体中混有的离子或分子从胶体里分离出去
注意:①利用粒子直径不同进行分离,胶体微粒不能透过半透膜,而较小的分子和离子能透过半透膜;
②用于净化、精制胶体。
互不相溶
沸点
半透膜
3.固—固分离
图⑤装置操作名称:______。适应于某种组分易______的混合物的分离。
升华
升华
(1)从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的实验操作包括__________、冷却结晶、______、洗涤、干燥等一系列操作,在此过程中玻璃棒的作用是______(填序号)。
①引流 ②搅拌加速溶解 ③搅拌使溶液受热均匀,防止暴沸
(2)过滤后,若滤液浑浊,需____________________。浑浊的原因可能是_____________________________。
蒸发浓缩
过滤
①③
更换滤纸,重新过滤
滤纸破损、滤液超过滤纸边缘
(3)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]。溶液不能蒸干的原因是_____________________________________
________。
防止晶体失去结晶水,也防止可溶性杂
质析出
考向1 利用溶解度曲线对物质进行分离、提纯
1.图甲、图乙所示为一些物质的溶解度随温度变化的曲线。
关键能力 提升
(1)A点KNO3溶液是__________(填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。
饱和溶液
(2)将B点KNO3溶液变成饱和溶液的方法有___________________________
________________________。
(3)常温下,由NaCl稀溶液获取NaCl固体的方法是__________。
(4)常温下由KNO3稀溶液获取KNO3固体的方法是_____________________
______。
降温、加入KNO3固体、加热
蒸发再冷却至原来的温度
蒸发结晶
蒸发浓缩、冷却结晶、
过滤
(5)NaCl固体中含少量KNO3,提纯NaCl固体的方式是__________________
___________________________________________________________________________________________。
(6)KNO3固体中含少量NaCl,提纯KNO3固体的方式是_________________
____________________________________________________________。
将固体混合物加入少量热水溶解,趁热过滤(或将固体加水溶解,将溶液蒸发至有大量固体析出,停止加热,趁热过滤)
将固体加水溶解,将溶液蒸发浓缩至出现晶膜,停止加热,冷却后有固体析出,过滤
(7)图乙所示为Na2SO3的溶解度随温度的变化曲线。常温下由Na2SO3稀溶液获取Na2SO3固体的方法是________________________________________
_____________________。
加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于
34 ℃条件下趁热过滤
考向2 分离提纯操作在物质制备中的应用
2.实验室合成并提纯山梨酸乙酯(密度0.926 g/cm3,沸点195.5 ℃)的过程如下图所示。下列说法正确的是
山梨酸、乙醇、浓硫酸、沸石 产物混合物 滤液滤液 山梨酸乙酯
A.操作①控温110 ℃,目的是除去生成的水
B.操作③可以通过观察气泡现象控制试剂a的用量
C.操作③④均应收集下层液体
D.操作②⑤可用玻璃棒轻轻拨散固体,以加快过滤速率
√
山梨酸和乙醇在浓硫酸、110 ℃条件下发生酯化反应生成山梨酸乙酯,产物混合物过滤后滤液中加入试剂a为碳酸氢钠,用于中和多余的山梨酸,再用水洗涤分液,在有机层中加入少量无水硫酸镁固体吸收多余的水分,再进行过滤得到滤液,滤液进行蒸馏得到山梨酸乙酯。操作①控制温度为110 ℃,加热可以加快反应的进行,同时温度又不至于过高导致乙醇大量挥发,且山梨酸乙酯的沸点高于110 ℃可减少山梨酸乙酯的挥发,A错误;
操作③加入的是碳酸氢钠溶液,用于除去多余的山梨酸,碳酸氢钠与山梨酸反应生成二氧化碳气体,可通过观察气泡现象控制碳酸氢钠溶液的用量,B正确;操作③④最后得到含有山梨酸乙酯的有机层,山梨酸乙酯密度小于水,因此应该收集上层的液体,C错误;过滤时玻璃棒的作用为引流,不能用其拨散固体,防止捣破滤纸,D错误。
3.肉桂酸是无公害的环保防腐剂,可直接添加于食品中。某小组设计实验制备肉桂酸并探究其性质:
[原理]
[性质]
物质 苯甲醛 肉桂酸 乙酸酐
沸点 179 ℃ 300 ℃ 140 ℃
水溶性 微溶于水、无色油状液体 难溶于冷水、易溶于热水 与水反应生成乙酸
[步骤]
苯甲醛、乙酸酐和碳酸钾粉末
滤饼(固体产品)
[装置]
利用图1装置完成步骤①,利用图2装置完成步骤②,抽滤操作用图3装置。
回答下列问题:
(1)R是____________(填结构简式)。
CH3COOH
苯甲醛和乙酸酐在无水条件下和碳酸钾加热生成肉桂酸,同时生成乙酸,反应后蒸馏除去苯甲醛、乙酸酐和乙酸,冷却后加入氢氧化钠将肉桂酸转化为钠盐,加入活性炭脱色,冷却抽滤除去固体分离出滤液,肉桂酸难溶于冷水,加入浓盐酸冷却结晶出肉桂酸晶体,抽滤得到固体产品。由分析可知,R为CH3COOH;
(2)图1中,仪器B的名称是______________,仪器A的作用是__________。
实验前,要烘干三颈烧瓶,目的是____________________。
恒压滴液漏斗
冷凝回流
避免水与乙酸酐反应
苯甲醛和乙酸酐在无水条件下和碳酸钾加热生成肉桂酸,同时生成乙酸,反应后蒸馏除去苯甲醛、乙酸酐和乙酸,冷却后加入氢氧化钠将肉桂酸转化为钠盐,加入活性炭脱色,冷却抽滤除去固体分离出滤液,肉桂酸难溶于冷水,加入浓盐酸冷却结晶出肉桂酸晶体,抽滤得到固体产品。图1中仪器B的名称是恒压滴液漏斗,仪器A为球形冷凝管,作用是冷凝回流。乙酸酐与水反应生成乙酸,故要烘干三颈烧瓶,避免水与乙酸酐反应;
(3)相比于普通过滤,图3抽滤的主要优点有___________________________
(答一条即可)。
加快过滤速率,使固体更干燥
苯甲醛和乙酸酐在无水条件下和碳酸钾加热生成肉桂酸,同时生成乙酸,反应后蒸馏除去苯甲醛、乙酸酐和乙酸,冷却后加入氢氧化钠将肉桂酸转化为钠盐,加入活性炭脱色,冷却抽滤除去固体分离出滤液,肉桂酸难溶于冷水,加入浓盐酸冷却结晶出肉桂酸晶体,抽滤得到固体产品。抽滤过程中装置中压强差较大,可以使得过滤较快(或固体较干燥);
(4)步骤③加入NaOH溶液的作用是_______________________,第二次抽滤得到滤饼的主要成分是________(填名称)。
将肉桂酸转化成肉桂酸钠
肉桂酸
苯甲醛和乙酸酐在无水条件下和碳酸钾加热生成肉桂酸,同时生成乙酸,反应后蒸馏除去苯甲醛、乙酸酐和乙酸,冷却后加入氢氧化钠将肉桂酸转化为钠盐,加入活性炭脱色,冷却抽滤除去固体分离出滤液,肉桂酸难溶于冷水,加入浓盐酸冷却结晶出肉桂酸晶体,抽滤得到固体产品。肉桂酸具有酸的通性,能和氢氧化钠等强碱反应,步骤③加入NaOH溶液的作用是将肉桂酸转化成肉桂酸钠;肉桂酸难溶于冷水,第二次抽滤得到滤饼的主要成分是肉桂酸。
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考点二
物质分离、提纯的化学方法
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1.分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”
必备知识 整合
2.常见的化学提纯方法
洗气法 把混合气体通入某液体中除去杂质
加热法 使杂质分解、氧化、升华等
沉淀法 加入沉淀剂使杂质转化为沉淀
氧化还原反应 加入氧化剂或还原剂使杂质转化为被提纯的物质
电解法 利用电解原理来分离、提纯物质
调节pH法 通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中某组分沉淀而分离的方法
考向1 物质分离、提纯化学方法的选择判断
1.下列除杂方案不正确的是
关键能力 提升
√
被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A CO(g) CO2(g) NaOH溶液、浓H2SO4 洗气
B NH4Cl(aq) Fe3+(aq) NaOH溶液 过滤
C Cl2(g) HCl(g) 饱和食盐水、浓H2SO4 洗气
D Na2CO3(s) NaHCO3(s) / 加热
先用氢氧化钠溶液除去CO2,再用浓H2SO4干燥,A项正确;氢氧化钠与NH4Cl反应,且引入新杂质Na+,B项错误;饱和食盐水可除去HCl,再用浓H2SO4干燥,C项正确;NaHCO3不稳定,加热易分解生成碳酸钠、CO2和H2O,故D正确。
2.下列有关实验的试剂、装置选用不合理的是
√
选项 实验目的 选用试剂 选用装置
A 除去Cl2中少量的HCl、H2O 试剂a为饱和氯化钠溶液 甲
B 除去NH3中少量的H2O 试剂b为无水氯化钙 乙
C 除去H2中少量的HCl、H2O 试剂b为碱石灰 乙
D 除去N2中少量的O2 铜网 丙
A项,甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl,浓硫酸可除去H2O,合理;B项,干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3,不合理;C项,干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠,可除去HCl和H2O,合理;D项,在加热条件下,O2可与丙装置中的铜网反应而被除去,合理。
考向2 化工流程中的物质分离与提纯
3.研究物质的性质时,首先要分离提纯物质,对物质进行分离提纯是化学实验的重要内容。现需要纯净的氯化钠溶液,但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体。某同学设计了一个除去杂质获得纯净氯化钠溶液的实验方案:
(1)操作①中发生反应的化学方程式是__________________________________。
(2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸钡溶液_____(填“能”或“不能”)。如果能,下一空不需要回答;如果不能,请说明理由:________________
__________________________。
(3)操作③的目的是_________________。
(4)操作④的目的是______________________________。
NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O
不能
选用Ba(NO3)2溶
液会引入新的杂质离子N
除去过量的Ba2+
除去溶解在溶液中的CO2和HCl
NH4HCO3可通过加热分解而除去;Na2SO4中的S可通过加入BaCl2溶液除去。
考向3 离子交换法在物质分离提纯中的应用
4.强酸性阳离子交换树脂的交换原理为2R—SO3H+Ca2+(R—SO3)2Ca+2H+,“离子交换法”净化水的过程如图所示,回答下列问题。
(1)经过阳离子交换树脂后,水中阳离子的总数_____(填“变多”“变少”或“不变”)。
(2)通过阴离子交换树脂后,在图中虚线框内
写出相应微粒模型。
(3)通过净化处理后的水的导电性______(填
“降低”“升高”或“不变”)。
(4)阴离子交换树脂中发生反应的离子方程式
为____________________。
变多
H+
OH-
降低
H++OH-H2O
1.(2024·湖北卷)关于物质的分离、提纯,下列说法错误的是
A.蒸馏法分离CH2Cl2和CCl4
B.过滤法分离苯酚和NaHCO3溶液
C.萃取和柱色谱法从青蒿中提取分离青蒿素
D.重结晶法提纯含有少量食盐和泥沙的苯甲酸
高考真题 感悟
√
二氯甲烷和四氯化碳互溶,二者沸点不同,可以用蒸馏的方法将二者分离,A正确;苯酚和碳酸氢钠都可以溶解在水中,不能用过滤的方法将二者分离,B错误;将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液,寻找合适的萃取剂可以利用萃取的方法将提取液中的青蒿素提取出来;也可以利用不同溶质在色谱柱上的保留时间不同将青蒿素固定在色谱柱上,再利用极性溶剂将青蒿素洗脱下来,得到纯净的青蒿素,C正确;食盐和苯甲酸的溶解度差异较大,可以利用重结晶的方式将低温下溶解度较小的苯甲酸提纯出来,D正确。
2.(2024·广东卷)提纯2.0 g苯甲酸粗品(含少量NaCl和泥沙)的过程如下。其中,操作X为
苯甲酸粗品 加水加热 浊液 趁热过滤 滤液 X
过滤洗涤 苯甲酸
A.加热蒸馏 B.加水稀释
C.冷却结晶 D.萃取分液
√
苯甲酸粗品(含少量NaCl和泥沙)加水加热进行溶解,得到浊液,趁热过滤,除去泥沙,滤液中含有少量NaCl,由于苯甲酸的溶解度受温度影响大,而NaCl的溶解度受温度影响小,可通过冷却结晶的方式进行除杂,得到苯甲酸晶体,过滤后对晶体进行洗涤,得到苯甲酸,因此,操作X为冷却结晶,故C正确。
3.(2023·浙江6月选考)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下:
下列说法不正确的是
A.操作Ⅰ中依据苯甲酸溶解度估算加水量
B.操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaCl
C.操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹
D.操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
√
操作Ⅰ中,为减少能耗、减少苯甲酸的溶解损失,溶解所用水的量需加以控制,可依据苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量,A正确;操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙,同时防止苯甲酸结晶析出,NaCl含量少,通常不结晶析出,B错误;操作Ⅲ缓慢冷却结晶,可形成较大的苯甲酸晶体颗粒,同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部,C正确;苯甲酸微溶于冷水,易溶于热水,所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体,既可去除晶体表面吸附的杂质离子,又能减少溶解损失,D正确。
4.(2022·北京卷)下列实验中,不能达到实验目的的是
√
由海水制取蒸馏水 萃取碘水中的碘 分离粗盐中的不溶物 由FeCl3·6H2O制取无水FeCl3固体
A B C D
实验室用海水制取蒸馏水用蒸馏的方法制备,蒸馏时用到蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶等仪器,注意温度计水银球应处在蒸馏烧瓶的支管口附近,冷凝管应从下口进水,上口出水,A正确;碘在水中的溶解度很小,在四氯化碳中的溶解度很大,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘,四氯化碳的密度大于水,存在于下层,B正确;粗盐中含有较多的可溶性杂质和不溶性杂质,将粗盐溶于水形成溶液,用过滤的方法将不溶于水的杂质除去,C正确;直接加热FeCl3·6H2O会促进水解,生成的HCl易挥发,得到氢氧化铁,继续加热会使氢氧化铁分解产生氧化铁,得不到FeCl3固体,D错误。
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答题规范(1)
物质分离、提纯操作的规范描述
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答题指导
1.洗涤沉淀的目的
(1)若滤渣是所需的物质,洗涤的目的是除去其表面的可溶性杂质,得到更纯净的沉淀物。
(2)若滤液是所需的物质,洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣,把有用的物质如目标产物尽可能洗出来。
2.用特定洗涤液洗涤的目的
蒸馏水 除去表面的可溶性杂质
冰水 除去表面的可溶性杂质,降低××的溶解损耗
××饱和溶液 除去表面的可溶性杂质,降低××的溶解损耗
醇洗 除去××晶体表面水分,并使其易于干燥
3.答题模板
(1)洗涤操作
沿玻璃棒向过滤器(漏斗)中注入适量蒸馏水(或其他洗涤液)至恰好浸没沉淀,待其自然流尽后,重复操作2~3次。
(2)检验沉淀是否洗净
取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中,加入××试剂(必要时加热,如检验N),不产生××沉淀(或溶液不变××色或不产生××气体),说明沉淀已经洗涤干净。
1.在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数时,可以在混合物中加入过量BaCl2溶液,沉淀S,然后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量。
(1)怎样判断S是否沉淀完全:____________________________________
__________________________________________________。
(2)过滤完毕后,洗涤沉淀的目的是____________________________。
(3)洗涤沉淀的方法为______________________________________________
__________________________。
(4)判断沉淀是否洗净的方法是__________________________________________
________________________________________________________________。
应用体验
向上层清液中再加入少量BaCl2溶液,若
产生白色沉淀,说明S未沉淀完全,反之则沉淀完全
洗去可溶性杂质(Na+、Cl-)等
沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水至浸没沉淀,待蒸馏水自然流尽后,重复2~3次
取少许最后一次洗涤液于试管中,滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明沉淀未洗净,反之,已洗净
2.利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体[Fe2(C2O4)3·5H2O]的实验流程如图所示。
所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗涤,其目的是________________________
______________。
除去杂质,减少草酸铁晶
体的溶解损耗
3.草酸铁钾{Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O(Fe为+3价)}为亮绿色晶体,易溶于水,难溶于乙醇。110 ℃失去结晶水,230 ℃或见光易分解,是一种军用光敏材料。实验室制备草酸铁钾的流程如下:
(1)结晶时将饱和溶液用冰水浴冷却的目的是______________________,避光晾干的目的是__________________。
(2)用乙醇洗涤而未用水洗涤的目的是__________________________。
有利于析出更多的晶体
防止晶体见光分解
减少洗涤过程中的溶解损耗
4.用CuCl2·2H2O和NaOH溶液制备适量Cu(OH)2沉淀,并多次用蒸馏水洗涤沉淀,判断沉淀洗涤干净的实验操作和现象是______________________
___________________________________________________________________。
取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中,加稀硝酸酸化,再加AgNO3溶液,无白色浑浊出现
5.某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质,选择合适的试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀分离出来,设计实验流程如下:
(1)欲证明滤液中存在S、C,选用的方案是先取少量的滤液,向其中滴加过量的_______,发现有气泡生成,再向其中加入_______溶液,出现白色沉淀,则可证明S、C均存在。
稀盐酸
氯化钡
常用酸来检验C,常用可溶性钡盐检验S。因为C可与Ba2+生成碳酸钡沉淀,干扰S的检验,故在检验S之前应先检验C,并将其除去。可以先加入过量稀盐酸,H+与C反应生成CO2,检验了C的同时,也排除了C对S检验的干扰,再滴入BaCl2溶液,生成白色沉淀,说明有S。
(2)洗涤碳酸镁沉淀的方法是________________________________________
______________________________________________________。
(3)如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净?______________________________
______________________________________________________________________________________。
沿玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水,使蒸馏水刚好浸没沉淀,待蒸馏水自然流尽后,重复上述操作2~3次
取少量最后一次洗涤液于一洁净试管中,滴加稀盐酸酸化的氯化钡溶液,若有沉淀生成则说明没有洗净,反之,已洗涤干净
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课 时 测 评
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1.(2024·广东汕头一模)为除去物质中混有的杂质,所选试剂与方法均正确的是
√
选项 物质(杂质) 除杂试剂 方法
A CO2(CO) O2 点燃
B Na2O2(Na2O) O2 加热
C Al2O3(Fe2O3) NaOH溶液 过滤
D 乙醇(H2O) 无水CuSO4 分液
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无法控制O2的用量,易引入新杂质,且CO2中混有少量CO不易燃烧,A错误;Na2O不稳定,与O2在加热条件下反应生成Na2O2,因此通入足量的O2,加热可以除杂,B正确;NaOH溶液能与Al2O3发生反应产生Na[Al(OH)4],将主要物质除去而不能除去杂质,C错误;除去乙醇中含有的水应该加入生石灰,生石灰与水反应生成氢氧化钙,乙醇不反应,氢氧化钙不挥发,加热蒸馏可以得到纯净的乙醇,若用无水CuSO4吸水效果不理想,吸水后受热还会脱水,D错误。
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2.下列除杂方案错误的是
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选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂 除杂方法
A Mg(s) Al(s) 足量NaOH溶液 过滤
B Cl2 HCl NaOH溶液 洗气
C FeCl2 FeCl3 足量铁粉 过滤
D Na2CO3(s) NaHCO3(s) —— 灼烧
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Al与NaOH溶液反应生成四羟基合铝酸钠和氢气,Mg不能反应,反应后过滤可分离,故A正确;氯气、氯化氢均与NaOH溶液反应,将原物质除去,不能除杂,故B错误;Fe与氯化铁反应生成氯化亚铁,反应后过滤可分离,故C正确;加热时碳酸氢钠分解生成碳酸钠,灼烧可除杂,故D正确。
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3.利用下列装置(夹持装置已略去)进行实验,能达到实验目的的是
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A.制取无水MgCl2 B.吸收多余NH3
C.证明1-溴丁烷发生了消去反应 D.分离碘和四氯化碳
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氯化氢可以抑制氯化镁的水解从而得到无水氯化镁,能达到实验目的,故A符合题意;氨气极易溶于水,直接通入水中导致倒吸,不能达到实验目的,故B不符合题意;挥发的乙醇也能使酸性高锰酸钾溶液褪色,不能证明1-溴丁烷发生了消去反应,不能达到实验目的,故C不符合题意;碘单质和四氯化碳互溶,不能通过分液分离,不能达到实验目的,故D不符合题意。
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4.(2024·江西卷)“稀土之父”徐光宪先生提出了稀土串级萃取理论,其基本操作是利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离。分离时可用的玻璃装置是
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“利用有机络合剂把稀土离子从水相富集到有机相再进行分离”,有机相与水相分层,可分液分离,以此来解答。图为蒸馏装置,不能分离稀土离子,故A错误;图中为过滤装置,不能分离稀土离子,故B错误;图中分液漏斗可萃取、分液分离稀土离子,故C正确;图中为抽滤装置,不能分离稀土离子,故D错误;故选C。
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5.实验探究是化学学科核心素养之一,用下图所示装置能净化和收集的气体是
√
选项 气体(杂质) 试剂X
A C2H4(SO2) NaOH溶液
B Cl2(HCl) 饱和食盐水
C SO2(CO2) 饱和碳酸钠溶液
D C3H8(C2H4) 酸性高锰酸钾溶液
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乙烯中的SO2可以通过装有NaOH
的洗气瓶来除杂,也能用浓硫酸
进行干燥,但由于乙烯的密度比
空气稍小一点,故常用排水法收集而不用排空气法收集(易导致收集的乙烯不纯),A不合题意;除去Cl2中的HCl先通过装有饱和食盐水的洗气瓶,再用浓硫酸进行干燥,利用向上排空气法收集氯气,B符合题意;由于SO2和CO2均能与Na2CO3溶液反应,故不能用饱和Na2CO3溶液来除去SO2中的CO2,C不合题意;乙烯经过酸性高锰酸钾溶液后转化为CO2,引入新的杂质,故除去丙烷中的乙烯不能用酸性高锰酸钾溶液,D不合题意。
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6.(2024·广州一调)除去下列物质中所含少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂和分离方法均能达到实验目的的是
√
混合物 试剂 分离方法
A 乙烯(二氧化硫) 溴水 洗气
B 溴苯(溴) NaOH溶液 分液
C 苯(甲苯) 酸性KMnO4溶液 过滤
D C2H5OH(H2O) CaO 过滤
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溴水与乙烯发生加成反应,不能用溴水作为除杂剂,A不符合题意;溴苯与NaOH溶液不发生反应,且不互溶,溴与NaOH溶液反应,则利用分液方法可以得到溴苯,B符合题意;甲苯与酸性KMnO4溶液反应生成苯甲酸,苯与苯甲酸混溶,不能通过过滤分离,C不符合题意;除去乙醇中的水应加CaO后蒸馏分离,D不符合题意;故答案为B。
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7.下列除杂方案错误的是
√
选项 被提纯的物质 杂质 除杂试剂
A 乙酸乙酯 乙酸 饱和Na2CO3溶液、分液
B 乙烷 乙烯 溴水、洗气
C NaHCO3(aq) Na2CO3 CO2气体
D FeCl3(aq) Cu2+ Fe粉
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乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液,乙酸的酸性比碳酸强,能与碳酸钠反应生成二氧化碳而被吸收,然后分液可得到纯净的乙酸乙酯,A正确;通过溴水时,乙烯被吸收,而乙烷不反应,可以除去乙烷中的乙烯,B正确;Na2CO3+H2O+CO22NaHCO3,可利用CO2气体除去NaHCO3溶液里混有的Na2CO3且不引入新的杂质,C正确;铁能够置换出铜,也可与氯化铁反应,将被提纯物质同时除去,达不到提纯的目的,D错误。
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8.(2025·清远模拟)实验室用废弃铁泥(主要成分是Fe2O3,含少量CaCO3)制备FeCO3的流程如图所示。下列有关说法不正确的是
A.“还原”的目的主要是将Fe3+还原为Fe2+
B.将FeCO3在空气中煅烧后可制得FeO
C.“除杂”这一步的操作为过滤
D.滤渣的主要成分是CaF2
√
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铁泥(主要成分是Fe2O3,含少量CaCO3) “酸浸”得到的溶液中含有
Fe3+、Ca2+,加入过量铁粉将Fe3+还原为Fe2+,向“还原”后的滤液中加入NH4F使Ca2+转化为CaF2沉淀而除去;然后进行“沉铁”生成FeCO3,以此解答该题。“还原”过程主要是将Fe3+还原为Fe2+,A正确;FeCO3中二价铁有还原性,在空气中煅烧后可获得Fe2O3,无法获得FeO,B错误;“除杂”这一步得到滤渣和滤液,操作为过滤,C正确;NH4F主要用来除去Ca2+,因此滤渣为CaF2,D正确;故选B。
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9.(2024·惠州一模)下列由废铁屑制取(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O的实验装置与操作能达到实验目的的是
A.用装置甲称取一定质
量的(NH4)2SO4固体
B.用装置乙除去废铁屑
表面的油污
C.用装置丙将废铁屑充分溶解
D.用装置丁蒸干溶液得到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体
√
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装置甲中,物品与砝码
的位置颠倒,使用游码
时称取的(NH4)2SO4固
体的质量偏低,A不能
达到实验目的;Na2CO3
溶液呈碱性,能促进油脂水解,从而去除物品表面的油污,所以可用装置乙除去废铁屑表面的油污,B能达到实验目的;浓硫酸具有强氧化性,能使铁表面发生钝化,所以不能用装置丙将废铁屑充分溶解,C不能达到实验目的;(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体受热易失去结晶水,不能用蒸干溶液的方法制取,所以用装置丁蒸干溶液得不到(NH4)2Fe(SO4)2·6H2O晶体,D不能达到实验目的;故选B。
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10.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 分离氢氧化铁胶体与FeCl3溶液 过滤 胶体粒子不能通过滤纸
B 用乙醇提取碘水中的碘 萃取 碘在乙醇中的溶解度较大
C 用MgCl2溶液制备无水MgCl2固体 蒸发 MgCl2受热不分解
D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大
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胶体粒子可以通过滤纸,但不能通过半透膜,故A项错误;乙醇与水互溶,致使碘、水、乙醇三者混溶,不能用乙醇萃取的方法提取碘水中的碘,故B项错误;用MgCl2溶液制备无水MgCl2固体,要先升温蒸发,然后降温结晶获得六水合氯化镁,然后在干燥氯化氢气流中加热得到MgCl2,故C项错误;丁醇和乙醚的沸点相差大,可以用蒸馏的方法分离,故D项正确。
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11.(2024·滨州高三联考)利用KOH溶液中和酸式盐KIO3·HIO3可制得碘酸钾,工艺流程如下:
已知碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线如下图所示:
下列说法不正确的是
A.流程中加入30% KOH溶液使溶液呈碱性,在碱性条件
下反应,可用酚酞作为指示剂
B.操作Ⅰ包括结晶、过滤、洗涤
C.操作Ⅰ后所得母液加入“溶解”过程以提高产率
D.某方法获得的碘酸钾晶体粗品含氯化钠,可通过加热溶解、蒸发结晶、过滤提纯碘酸钾
√
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根据题意,利用KOH中和酸式盐
KIO3·HIO3,生成KIO3,同时溶液
保持碱性,酚酞遇碱变红,因此在
碱性条件下反应,可用酚酞作为指示剂,A正
确;操作Ⅰ得到晶体和母液,该步骤包括KIO3晶
体从溶液中析出,然后过滤,对晶体进行洗涤、
干燥,B正确;母液中含有KIO3,将操作Ⅰ后所
得母液加入“溶解”过程中可以提高KIO3的产率,C正确;根据碘酸钾和氯化钠的溶解度曲线可知,获得碘酸钾晶体应通过加热溶解、蒸发浓缩、冷却结晶、过滤的方法提纯碘酸钾,D错误。
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12.利用如下图所示的装置模拟工业NaClO3与Na2SO3在浓硫酸存在下制备ClO2,并以ClO2为原料制备NaClO2(已知:温度高于60 ℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl)。下
列说法不正确的是
A.装置③的作用是防倒吸,
装置⑤的作用是吸收装置④
中未反应的有害气体
B.装置④中所得产物中可能同时含有Na2SO4、Na2SO3、NaOH
C.装置④中反应结束时,装置①中NaOH溶液吸收装置②产生的尾气,保护环境
D.从装置④反应后的溶液中获得晶体,可采用常压蒸发结晶
√
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温度高于60 ℃时,NaClO2分解生成NaClO3和NaCl,如用常压蒸发结晶,NaClO2易分解,故可采用减压蒸发结晶,D项错误。
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13.(10分)(2024·广州二模)水的净化方法有蒸馏法、离子交换法和电渗析
法等。
(1)实验室模拟蒸馏法淡化海水,需要用到的仪器有____(填字母)。
BE
蒸馏法淡化海水,需要用到的仪器是酒精灯、陶土网、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶等,根据题中所给仪器,需要的仪器是BE;
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(2)实验室可用离子交换法除去水中的杂质离子。如图所示,将某天然水(主要含Ca2+、Mg2+、Na+、N、Cl-、S)依次通过阳离子交换树脂HA和阴离子交换树脂BOH,发生的反应可
表示为:
nHA(s)+Mn+(aq)⥫⥬MAn(s)+nH+(aq)
mBOH(s)+Ym-(aq)⥫⥬BmY(s)+mOH-(aq)
①取ⅰ处流出液,其中主要含有的离子有
______________________。
②工作一段时间后,离子交换树脂失去交换能力。证明阴离子交换树脂已失去交换能力的操作及现象是:取ⅱ处流出液,加入__________________
_____(填试剂),观察到______________(填实验现象)。
H+、N、Cl-、S
氯化钡溶液或硝酸银
溶液
生成白色沉淀
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阳离子交换树脂只交换阳离子,对阴离
子无影响,天然水通过阳离子交换树脂,
将金属阳离子转化成H+,因此取ⅰ处流
出液,含有的离子有H+、N、Cl-、
S;如果阴离子交换树脂失去交换能
力,ⅱ处流出液中含有N、Cl-、S,需要检验Cl-或S,因此加入的试剂为氯化钡溶液或硝酸银溶液,若出现白色沉淀,则说明已失去交换能力。
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14.(14分)某兴趣小组用铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si氧化物等杂质)为主要原料制备K2Cr2O7晶体,流程如下:
(1)滤渣2的主要成分是Al(OH)3和
________。
H2SiO3
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将铬铁矿(FeCr2O4,含Al、Si
氧化物等杂质)焙烧,FeCr2O4
转化为Na2CrO4和FeCO3,将
Al、Si氧化物转化为Na[Al(OH)4]、
Na2SiO3;加入水浸取,FeCO3
不溶于水,滤渣1为FeCO3;加
入硫酸中和,Na[Al(OH)4]和硫
酸反应生成Al(OH)3,Na2SiO3
和硫酸反应生成H2SiO3,Al(OH)3和H2SiO3均不溶于水,故滤渣2为Al(OH)3和H2SiO3。
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(2)流程中调溶液的pH使之变____(填“大”或“小”),原因是__________
_____________________(用离子方程式表示)。
小
2Cr+
2H+⥫⥬Cr2+H2O
调节溶液pH,使Cr转化为Cr2,根据2Cr+2H+⥫⥬Cr2+H2O可知,应将溶液pH调小,使平衡正向移动。
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(3)蒸发结晶所产生的副产品是_________。
Na2SO4
蒸发结晶,由于加入硫酸中和时生成了Na2SO4,故蒸发结晶所产生的副产品是Na2SO4。
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(4)为结晶得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,请结合下图从下列选项中选出合理的操作并排序______(填字母)。
a.50 ℃蒸发溶剂
b.100 ℃蒸发溶剂
c.抽滤
d.冷却至室温
e.蒸发至溶液出现晶膜,停止加热
f.蒸发至溶液出现大量晶体,停止加热
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由题图可知,在50 ℃时,K2Cr2O7的溶解
度较低,且K2Cr2O7的溶解度低于KCl,
故为结晶得到杂质较少的K2Cr2O7粗产品,
需要先在50 ℃蒸发溶剂,蒸发至溶液出
现晶膜,停止加热,待冷却至室温后抽滤,
合理的操作顺序为aedc。
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谢 谢 观 看
物质的分离与提纯
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