第3章 第10讲 物质的分离和提纯(教师用书Word)-【高考领航】2027年高考化学大一轮复习学案（创新版）

该高中化学讲义聚焦物质的分离和提纯核心考点，按物理方法（过滤、蒸发、萃取分液等）和化学方法（沉淀法、气化法等）系统梳理，结合创新装置与规范操作，通过考点精讲、方法指导、分层练习及真题训练，帮助学生构建知识网络，突破实验操作与方法选择难点。 资料以科学思维和科学探究与实践为导向，设计沉淀洗涤答题模板、溶解度曲线应用策略等特色内容，如通过“取样-加试剂-现象-结论”模板训练沉淀检验，结合高考真题情境分析，培养学生规范操作与证据推理能力，助力教师精准把控复习节奏，提升学生应考效率。

第10讲　物质的分离和提纯 [目标导航·明方向] 1．能根据物质性质的差异选择物质分离、提纯的实验方法。　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。 考点一　常用物理方法 1．物质分离与提纯的区别 (1)物质的分离：将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。 (2)物质的提纯：将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。 2．物质分离、提纯常用物理方法及装置 (1)固体与液体的混合物 ①过滤(装置如图所示) a．是把不溶性固体与液体进行分离。涉及的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗。 b．注意事项： 一贴 滤纸紧贴漏斗内壁 二低 滤纸上缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘 三靠 烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁 若滤液浑浊，需再过滤。浑浊的原因可能是滤纸破损、液面超过滤纸边缘。 ②蒸发结晶(装置如图所示) 涉及的仪器有铁架台(含铁圈)、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯。 [注意]　加热时不要将溶液蒸干，当蒸发皿中出现较多晶体时，即停止加热，利用余热将液体蒸干。 (2)液体与液体的混合物 图1　　　　　　　　　　图2 ①图1的分离提纯方法称为萃取分液，涉及的玻璃仪器主要是分液漏斗和烧杯。 a.萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来。 b.分液：分离互不相溶且易分层的两种液体的方法。 [提醒]　ⅰ.溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的大；ⅱ.萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；ⅲ.萃取剂与溶质不反应；ⅳ.分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。 ②图2的分离提纯方法称为蒸馏。 a.适用范围：分离沸点相差较大的互溶液体混合物。 b.注意事项：温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；蒸馏烧瓶内要加沸石防止液体暴沸；冷凝管水流方向应为“下口进，上口出”。 (3)固体与固体的混合物 方法 适用条件及说明 溶解、 过滤 在某种试剂中，一种可溶而另一种不溶的固体混合物 结晶与 重结晶 溶解度随温度变化相差较大的可溶性固体混合物。若结晶一次纯度达不到要求，则需要将固体溶于水再次结晶，称之为重结晶 升华 含某种易升华组分的固体混合物 3．两种创新装置 (1)蒸馏装置的创新 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。 (2)减压蒸馏装置如图所示 特点：减压蒸馏(又称真空蒸馏)是分离和提纯化合物的一种重要方法，尤其适用于高沸点物质和那些在常压蒸馏时未达到沸点就已受热分解、氧化或聚合的化合物的分离和提纯。 4．沉淀洗涤的答题规范 (1)洗涤沉淀的目的 ①若滤渣是所需物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物。 ②若滤液是所需物质，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)洗涤剂的选择 ①蒸馏水：除去沉淀吸附的可溶性杂质。 ②冷水：除去沉淀吸附的可溶性杂质，降低沉淀在水中的溶解度，减少沉淀的损失。 ③有机溶剂(酒精、丙酮、乙醚等)：适用于易溶于水的固体，既能减少固体的溶解，又能利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥。 (3)沉淀洗涤操作的答题模板 注洗涤剂→达到标准→重复操作 即：沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤剂，使洗涤剂完全浸没沉淀或晶体，待洗涤剂自然流尽后，重复操作2～3次)。 (4)沉淀是否洗涤干净的答题模板 取样→加试剂→现象→结论 即：取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中，加入××试剂(必要时可加热，如检验，不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气体，说明沉淀已经洗涤干净。 判|断|正|误　正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)过滤时，为加快过滤速度，可用玻璃棒搅拌漏斗中液体(　　) (2)蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加热(　　) (3)在蒸馏过程中，若发现忘加沸石，应停止加热立即补加(　　) (4)根据食用油和汽油的密度不同，可选用分液的方法分离(　　) (5)用乙醇萃取溴水中的溴，再用蒸馏的方法分离溴与乙醇(　　) (6)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物(　　) (7)提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)×　(4)×　(5)×　(6)×　(7)× 一、物质的分离和提纯 1．请选用适当的分离或提纯方法，填入下表： A．过滤　B．蒸发　C．萃取　D．蒸馏　E．升华　F．分液　G．重结晶　H．盐析 序号 描述操作 方法选择 ① 从海水中获得粗食盐 ② 从溴水中提取溴 ③ 除去氯化钠溶液中的泥沙 ④ 用自来水制取蒸馏水 ⑤ 油脂发生皂化反应后产物的分离 ⑥ 四氯化碳和水的分离 ⑦ 从鸡蛋清溶液中提取蛋白质 答案：①B　②C、F、D　③A　④D　⑤H、A　⑥F　⑦H、A 2．物质分离操作的注意事项 (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，防止飞溅 (2)过滤后，若滤液浑浊，需________________________。浑浊的原因可能是________________________________________。 (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膜时即停止加热，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_____________________________________________________________ ___________________________________________________________________。 (4)分液时，分液漏斗中的液体很难滴下，可能的原因是_________________ ___________________________________________________________________。 答案：(1)蒸发浓缩　过滤　①③　(2)更换滤纸，重新过滤　滤纸破损、滤液超过滤纸边缘　(3)防止晶体失去结晶水，也防止可溶性杂质析出　(4)没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐) 二、溶解度曲线的应用 3．利用物质的溶解度对物质进行分离、提纯。 图甲、图乙为一些物质的溶解度随温度变化的曲线。 图甲　 图乙 (1)A点KNO3溶液是____________(填“饱和溶液”或“不饱和溶液”)。 (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___________________。 (5)NaCl固体中含少量KNO3，提纯NaCl固体的方法是_________________ ________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 (6)KNO3固体中含少量NaCl，提纯KNO3固体的方法是_________________ ________________________________________________________________。 (7)常温下，由Na2SO3稀溶液获取Na2SO3固体的方法是________________ _______________________________________________________________。 答案：(1)饱和溶液　(2)降温、加入KNO3固体、加热蒸发再冷却至原来的温度　(3)蒸发结晶　(4)蒸发浓缩、冷却结晶　(5)将固体混合物加入热水，搅拌、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)　(6)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)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 三、沉淀的洗涤 4．从铝土矿(含有Fe2O3、SiO2等杂质)中提取氧化铝的流程如下。 洗涤滤渣c的实验操作方法是_____________________________________ ______________________________________________________________。 答案：沿玻璃棒向漏斗中注入蒸馏水，使蒸馏水完全浸没滤渣c，待蒸馏水自然流尽后，重复操作2～3次 5．氧化锌为白色粉末，可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌[含有Fe(Ⅱ)、Mn(Ⅱ)、Ni(Ⅱ)等杂质]的流程如下。 提示：在本实验条件下，Ni(Ⅱ)不能被氧化；高锰酸钾的还原产物是MnO2。 反应④形成的沉淀要用水洗涤，检验沉淀是否洗涤干净的方法是 _________________________________________________________________ _________________________________________________________________ ________________________________________________________________。 答案：取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中，滴入适量稀盐酸，再滴入氯化钡溶液，若无白色沉淀生成，则说明沉淀已经洗涤干净(答案合理即可) 考点二　常用化学方法 1．物质分离、提纯常用的化学方法 方法 原理 实例 沉淀法 将杂质离子转化为沉淀 如除去溶液中的Cl－、、及能形成氢氧化物沉淀的阳离子 气化法 将杂质离子转化为气体 如除去溶液中的、、、、S2-、 杂转 纯法 将杂质转化为需要提纯的物质 杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用对应的酸或碱) 氧化 还原法 用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质 如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2，用 灼热的铜网除去N2中的O2 热分 解法 加热使不稳定的物质分解除去 如除去NaCl中的NH4Cl 酸碱 溶解法 利用物质与酸或碱溶液反应的差异进行分离 如用过量的NaOH溶液除去Fe2O3中的Al2O3 水解法 利用水解原理除去杂质 如用CuO、Cu(OH)2等除去CuCl2溶液中的FeCl3杂质 2．物质除杂“四原则”和“四注意” “四原则” (1)不增——不得引入新杂质 (2)不减——尽量不减少被提纯的物质 (3)易分离——被提纯的物质与其他物质应易分离 (4)易复原——被提纯物质转化后要易被复原 “四注意” (1)除杂试剂要过量 (2)过量试剂须除去 (3)选择的途径要最佳 (4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序 3．物质提纯实例——粗盐提纯 (1)除杂试剂与反应 若除去粗盐中的杂质(硫酸盐、CaCl2、MgCl2)，将选用的试剂反应的离子方程式填入下表： 杂质 加入的试剂 离子方程式 硫酸盐 BaCl2溶液 Ba2+＋===BaSO4↓ CaCl2 Na2CO3溶液 Ca2+＋===CaCO3↓ MgCl2 NaOH溶液 Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓ (2)除杂试剂加入顺序 除杂过程中为了将杂质离子完全除去，应加入稍过量的试剂，而后续试剂(或操作)应将前面所加试剂中的杂质离子除去，Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入，目的是除去Ca2+和过量的Ba2+，过滤后再加入过量的盐酸，目的是除去过量的OH－、。 判|断|正|误　正确的划“√”，错误的划“×”。 (1)通过灼热的CuO除去H2中的CO(　　) (2)向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl3(　　) (3)向硝酸中加入少量水并通入空气，可除去硝酸中的NO2(　　) (4)CO2中的HCl可通过饱和Na2CO3溶液除去(　　) (5)将Cl2和HCl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2(　　) (6)除去NaCl溶液中少量的Na2S，可加入AgCl后再过滤(　　) 答案：(1)×　(2)×　(3)√　(4)×　(5)×　(6)√ 1．(2025·广东汕头统考)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 解析：B　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，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。 2．下列除杂方案不正确的是(　　) 选 项 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 解析：B　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Cl2中混有的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，D项正确。 3．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、，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、均存在。 (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？___________________________ ______________________________________________________________。 解析：(1)常用酸来检验，常用可溶性钡盐检验。因为可与Ba2+生成碳酸钡沉淀，干扰的检验，故在检验之前应先检验，并将其除去。可以先加入过量稀盐酸，H＋与反应生成CO2，检验了的同时，也排除了对检验的干扰，再滴入BaCl2溶液，生成白色沉淀，说明有。 答案：(1)稀盐酸　氯化钡　(2)沿玻璃棒向过滤器中加入蒸馏水，使蒸馏水刚好浸没沉淀，让蒸馏水自然流下，重复上述操作2～3次　(3)取少量最后一次洗涤液，滴加稀盐酸和氯化钡溶液，若有沉淀生成，则说明没有洗净，反之，已洗涤干净 1．(2025·甘肃卷，6)丁酸乙酯有果香味。下列制备、纯化丁酸乙酯的实验操作对应的装置错误的是(加热及夹持装置略)(　　) A B C D 回流 蒸馏 分液 干燥 解析：B　蒸馏时温度计下端水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处，B错误。 2．(2023·海南卷，3)下列气体除杂(括号里为杂质)操作所选用的试剂合理的是(　　) A．CO2(HCl)：饱和Na2CO3溶液 B．NH3(H2O)：碱石灰 C．C2H2(H2S)：酸性KMnO4溶液 D．C2H4(SO2)：P4O10 解析：B　二氧化碳、氯化氢均会和碳酸钠溶液反应，A不符合题意；氨气和碱石灰不反应，水和碱石灰反应，合理，B符合题意；酸性高锰酸钾会把乙炔氧化，C不符合题意；P4O10、二氧化硫均为酸性氧化物，不反应，不能除去二氧化硫，D不符合题意。 3．(2024·湖北卷，3)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 解析：B　CH2Cl2和CCl4互溶，但二者沸点不同，可用蒸馏法进行分离，A正确；苯酚常温下在水中的溶解度为9.2 g，不能用过滤法分离苯酚和NaHCO3溶液，B错误；将青蒿浸泡在有机溶剂中得到提取液，利用合适的萃取剂可以将提取液中的青蒿素提取出来，也可以利用不同溶质在流动相与固定相间的分配不同而分离青蒿素，C正确；利用苯甲酸在水中的溶解度随温度变化较大的特点，采用重结晶法进行提纯，D正确。 4．(2025·北京卷，8)25 ℃时，在浓NaOH溶液中通入过量Cl2，充分反应后，可通过调控温度从反应后的固液混合物中获得NaCl和NaClO固体。已知：NaOH、NaClO、NaCl溶解度(S)随温度变化关系如下图。 下列说法不正确的是(　　) A．通入Cl2后开始发生反应：Cl2＋2NaOH===NaClO＋NaCl＋H2O B．25 ℃时，随反应进行NaCl先析出 C．将反应后的固液混合物过滤，滤液降温可析出NaClO固体 D．在冷却结晶的过程中，大量NaOH会和NaClO一起析出 解析：D　通入Cl2后，与NaOH发生氧化还原反应：Cl2＋2NaOH===NaCl＋NaClO＋H2O，A正确；观察图像，随反应进行，生成的NaCl、NaClO增多，因NaCl溶解度小先析出，B正确；将反应后的固液混合物过滤得到NaCl固体，滤液中剩余NaClO，降温可析出，C正确；因为通入过量Cl2，NaOH全部消耗，冷却结晶时不会有大量NaOH析出，D错误。 5．(2025·浙江1月选考，10)提纯NaCl粗品(含少量的Ca2+、Mg2+、K＋和得到NaCl纯品的方案如下，所用试剂为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸和NaOH溶液。 下列说法不正确的是(　　) A．用过量的BaCl2溶液除去 B．Ca2+、Mg2+、通过生成沉淀后过滤除去 C．4种试剂的使用顺序为BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸、NaOH溶液 D．调pH后的滤液蒸发至大量固体析出，趁热过滤、洗涤、干燥后即得NaCl纯品 解析：C　过量的BaCl2溶液可使全部转化为BaSO4沉淀而除去，A正确；粗盐中的Ca2+、Mg2+、可分别通过生成、、BaSO4沉淀后过滤除去，B正确；盐酸应在过滤沉淀后再加入，以除去过量的OH－和，C错误；NaCl的溶解度随温度变化很小，而KCl的溶解度随温度的升高增大较多，故应趁热过滤、洗涤、干燥后得到NaCl纯品，而K＋留在母液中，D正确。 学科网（北京）股份有限公司 $