第02讲 物质的分离、提纯与鉴别(复习讲义)(全国通用)2027年高考化学一轮复习讲练测
2026-09-03
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精品
摘要:
该高中化学高考复习讲义围绕物质的分离提纯与鉴别核心考点,按物理/化学方法、无机物/有机物、工业应用逻辑构建知识框架,通过考点梳理、方法指导、真题训练等环节,帮助学生系统突破实验操作与方案设计难点。
资料以科学思维和科学探究与实践为导向,创新设计工业流程分离模型等解题策略,结合新情境变式题分层训练,确保学生高效掌握除杂试剂选择、检验方案评价等关键能力,为教师把控复习节奏提供精准教学支持。
内容正文:
第02讲 物质的分离、提纯与鉴别
内容导航
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 物质的分离与提纯
知识解构 知识点1 物质分离、提纯的区别 ∣ 知识点2 物质分离、提纯的常用方法及装置
知识点3物质分离、提纯的物理方法 ∣ 知识点4 物质分离与提纯的化学方法
知识点5 高考常考物质的除杂方法
考向破译 考向1 无机物的分离与提纯及其方案评价 ∣ 考向2 有机物的分离与提纯
考向3 分离、提纯技术在工业生产中的应用
解题妙招1 分离提纯试题的思维模型
解题妙招2 有机物的分离与提纯的解题思维
解题妙招3 工业流程题中的分离提纯思维模型
考点二 物质的检验与鉴别
知识解构 知识点1 常见物质的检验 ∣ 知识点2 常见物质的鉴定、鉴别和推
考向破译 考向1 常见无机物的检验与推断 ∣ 考向2 常见有机物的检验与推断
解题妙招1 固体物质检验的答题思路
解题妙招2 常见有机物检验与鉴别解题策略
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
物质的分离和提纯
重庆卷T7,3分
贵州卷T2,3分
江苏卷T3,3分
陕晋青宁卷T9,3分
江苏卷T7,3分
浙江1月卷T10,3分
江西卷T6,3分
江西卷T3,3分
湖北卷T3,3分
浙江1月卷T6,3分
物质的检验
全国理综卷T2,6分
湖南卷T4,3分
海南卷T5,2分
江西卷T14,3
浙江卷1月卷T9,3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题、化工流程、实验设计等形式呈现,考查内容主要有以下两个方面:
(1)根据物质中各成分的特征性质,用不同的试剂,根据不同的实验现象来检测物质中某成分的存在;
(2)运用不同的方法分离混合物或提纯物质等为主,强调试剂的加入顺序、分离仪器的选择、重要物质的检验方法等基本实验操作。
2.从命题思路上看,侧重以实际工艺生产和实验设计为背景,考查物质的分离提纯和物质的检验。
(1)选择题:物质的检验在一般以两种形式出现:一是在选项中设置检验的方法是否可靠;二是以推断形式判断是否存在某种离子等。
(2)非选择题:表现形式较为灵活多变,主要通过实验现象判断可产生什么物质或设计实验判断某种物质是否存在等。重点考查过滤、蒸馏、萃取、分液等基本操作及注意事项,同时将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查。
3.预计2027年高考会以选择题形式考查,分值为 3分,也可能在实验综合题中出现,作为其中的一部分考点,分值约 4-8 分。基于真实情境中的物质制备与纯化、物质组成与性质的实验探究仍是高考命题的重要题型,会注重考查考生观察记录实验现象、分析实验结果、得出正确结论的分析能力,以及根据实验试题要求设计实验方案的探究能力等。
4.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)过滤、萃取、蒸馏等装置的判断;
(2)化工流程中分离、提纯方法的选择。
►复习目标:
1.掌握常见物质分离、提纯和检验的方法。
2.掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求,正确选用物质分离、提纯和检验的实验装置。
3.根据化学实验目的,设计、评价物质的分离、提纯和检验的实验方案。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 物质的分离与提纯
知●识●解●构
知识点1 物质分离、提纯的区别
1.物质的分离:将混合物的________分离开来,获得________________的过程。
2.物质的提纯:将混合物中的________除去而得到________的过程,又叫物质的净化或除杂。
知识点2 物质分离、提纯的常用方法及装置
1.过滤
(1)适用于不溶性固体与液体的分离。
(2)装置图(如右图)
(3)操作注意事项:
①一贴:滤纸紧贴漏斗________。
②二低:滤纸低于________,液面低于________________。
③三靠:烧杯紧靠________,玻璃棒轻靠________________,漏斗下端紧靠烧杯________。
④过滤时不能用玻璃棒搅拌。
(4)洗涤沉淀操作:目的是除去沉淀表面吸附的________。操作:在过滤器中,沿________向沉淀中加蒸馏水,直到________,等水流完后,重复操作________次。
2.蒸发和结晶(如图)
(1)蒸发是将溶液________、溶剂________或溶质以________的方法;
(2)结晶是________从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的________,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度________,从而使________析出。
(3)蒸发结晶适用于溶解度随温度变化________的物质;而对溶解度受温度变化影响________的固态溶质,采用________的方法。
(4)在蒸发结晶中应注意:①玻璃棒的作用:________,防止液体局部过热而飞溅;②当有________析出时,停止________,利用余热________而不能直接蒸干。
得分速记
(1)若溶液中的溶质不稳定或含结晶水,宜采用蒸发浓缩、降温结晶的方法。
(2)若溶液中含有两种(或以上)可溶性溶质,应根据溶质的溶解度随温度变化的差异,选择蒸发浓缩、降温结晶(或趁热过滤)的方法除去杂质。
3.蒸馏和分馏
(1)蒸馏是提纯或分离________的液体混合物的方法。
(2)用蒸馏原理进行________________的分离,叫分馏。
(3)操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量________,防止液体________。
②温度计水银球的位置支管口________。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的________,也不能少于________。
④冷凝管水流方向应为“________”,即冷凝管中冷却水从从________口进,从________口出。
⑤加热温度不能超过混合物中________________的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
得分速记
(1)蒸馏的操作顺序:安装蒸馏装置→加入待蒸馏的物质和沸石→通冷凝水→加热→弃去前馏分→收集馏分→停止加热→停止通冷凝水。
(2)几种防暴沸措施
①外加沸石(如果加热后发现未加沸石,应停止加热,待冷却后补加)。
②毛细管连通大气(在减压蒸馏中,毛细管吸入少量空气形成小气泡,防止液体暴沸,同时还具有搅拌等作用)。
(3)当蒸馏分离受热易分解的物质时,常采取减压蒸馏的方法,以降低馏出物的沸点。
4.萃取和分液:
(1)萃取:萃取是利用________________的溶剂里的________不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法,实验步骤:装液——振荡——静置——分液。
(2)分液:分液是把________________________的液体分离开的方法。
(3)萃取和分液中的注意事项:
①萃取剂须具备的条件:溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要________;萃取剂与原溶剂________;萃取剂与溶质________________。
②将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从________倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的________,塞好塞子进行振荡。
③振荡时________手捏住漏斗上口的颈部,并用________根部压紧塞子,以________手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
④分液时把待分离的液体混合物注入________,盖好________,注意使塞上凹槽对准漏斗口径上的________,把分液漏斗置于铁架台上,分液漏斗下端紧靠烧杯内,静置,待液体________。打开漏斗下方的旋塞,使液体慢慢流至烧杯中,下层液体从________口流出,下层液体流完立即关闭旋塞;把上层液体从________口倒出。
5.升华(如下左图):升华是指固态物质吸热后________________直接变成气态的过程,属于________变化。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它________________的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。
6.洗气(如上右图):除去气体中的杂质气体。说明:________管进气________管出气。
7.渗析——用________(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等)使________________从胶体中分离出来,常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。如除去淀粉胶体中的NaCl。
注意:将要提纯的胶体装入半透膜袋中,将袋系好,浸入蒸馏水中,并不断更换蒸馏水,渗析时间要充分。
8.盐析法
(1)利用某些物质在加入某些无机盐时,其溶解度________________的性质来分离物质。
(2)主要仪器________、________及________。如:从皂化液中分离肥皂、甘油,蛋白质的盐析等。
知识点3 物质分离、提纯的物理方法
1.“固+固”混合物的分离(提纯)
2.“固+液”混合物的分离(提纯)
3.“液+液”混合物的分离(提纯)
知识点4 物质分离、提纯的化学方法
1.化学方法除杂“四原则”
①不增,不得引入________;
②不减,尽量________被提纯和分离的物质;
③易分,应使被提纯或分离的物质与其他物质________;
④易复原,被提纯物质转化后要易________。
2.化学方法除杂操作“四注意”
①除杂试剂要________;
②过量试剂需________;
③选择的途径要________;
④除去多种杂质时要考虑加入试剂的________________。
3.物质分离、提纯常用的化学方法
方法
原理
杂质成分
沉淀法
将杂质离子转化为________
Cl-、SO、CO及能形成弱碱沉淀的阳离子
气化法
将杂质离子转化为________
CO、HCO、SO、HSO、S2-、NH
杂转纯法
将杂质转化为需要________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)
洗气法
将气体混合物通过________装置而除去杂质气体
如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
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等
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溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
电解法
利用________除去杂质
含杂质的金属(M)作阳极、纯金属(M)作阴极,含M的含氧酸盐溶液作电解质溶液
调pH法
加入试剂调节溶液pH使溶液中某种成分生成沉淀而分离
如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等,调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去
知识点5 高考常考物质的除杂方法
原物质
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
N2
O2
______________
______________
CO
CO2
______________
______________
CO2
CO
______________
______________
CO2
H2S
______________
______________
CO2
HCl
______________
______________
SO2
HCl
______________
______________
Cl2
HCl
______________
______________
H2S
HCl
______________
______________
炭粉
MnO2
______________
______________
Fe2O3
Al2O3
______________
______________
Al2O3
SiO2
______________
______________
NaHCO3溶液
Na2CO3
______________
______________
FeCl3溶液
FeCl2
______________
______________
FeCl3溶液
CuCl2
______________
______________
FeCl2溶液
FeCl3
______________
______________
乙烷
乙烯
______________
______________
乙醇
水
______________
______________
乙烯
SO2
______________
______________
溴苯
溴
______________
______________
乙酸乙酯
乙酸
______________
______________
考●向●破●译
考向1 无机物的分离与提纯及其方案评价
例1(2026·湖南怀化一模)工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下。下列说法错误的是( )
A.“锰酸钾歧化”可以用HCl代替CO2
B.该流程中可循环使用的物质是MnO2
C.“结晶”操作与从NaCl溶液中获得NaCl晶体的操作不相同
D.“熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或Al2O3坩埚均不行
解题妙招
分离提纯试题的思维模型
第一步: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、熔点沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。
第二步: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。
第三步:综合分析,合理解答
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。
【变式1】【变题型】1.(2026·广东河源一模)实验小组尝试从海藻中提取碘,下列仪器或装置不能达到实验目的的是( )
A.捣碎干海藻
B.灼烧海藻
C.萃取含碘溶液
D.蒸馏浸出液
【变式2】【新情境】从海带灰(含可溶性碘化物、碳酸盐、硫酸盐等)中提取碘元素的实验方案如下所示,下列说法正确的是( )
A.取滤液加入淀粉溶液可检验海带灰中是否含碘元素
B.分液操作需用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯
C.过程①发生的反应为2I-+H2O2=I2+2OH-
D.滤液中的CO32-、SO42-,需在萃取前加入过量BaCl2溶液,通过过滤操作除去
【变式3】【新情境】(2026·黑龙江辽宁二模)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径如下:
已知:。
下列说法正确的是( )
A.“热熔冷却”步骤为了得到玻璃态固体,需缓慢冷却
B.“反萃取”生成1molNa2]Be(OH)4],理论上消耗4 mol NaOH
C.滤液2可以进入“萃取分液”步骤再利用
D.电解熔融BeCl2获得Be时需加入NaCl,其主要作用是增强导电性
考向2 有机物的分离与提纯
例2(2026·湖南名校联考高三模拟)为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
B
FeCl2溶液(FeCl3)
铁粉
过滤
C
乙酸乙酯(乙酸)
浓NaOH溶液
分液
D
H2S(HCl)
饱和Na2S溶液
洗气
解题妙招
有机物的分离与提纯的解题思维
(1)明确目标有机物与杂质的性质差异,比如溶解性不同(有的溶于水,有的溶于有机溶剂等)、沸点高低差异、化学性质上能否与特定试剂反应等。
(2)依据性质差异来选择合适的分离提纯方法,若是沸点差异大,考虑蒸馏;溶解性不同可尝试萃取、分液等操作;若杂质能与某试剂反应而目标物不反应,那就用相应的洗气或化学除杂方法。
(3)对于给定的方案进行评价,要从能否有效除去杂质且不引入新杂质这一关键角度出发,同时还要考量操作的可行性、简易程度以及是否符合绿色环保理念等,综合各方面来判断方案的优劣。
【变式1】【新情境—提取桂花油】(2026·江西九校高三期中联考)实验室提取桂花精油的步骤如下。下列说法错误的是( )
A.操作①是过滤,操作②是分液
B.“乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率
C.“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质
D.流程中可以循环使用的物质是乙醇和石油醚
【变式2】【新情境】苯酚是一种重要的化工原料,其废水对生物具有毒害作用,在排放前必须经过处理。为回收利用含苯酚的废水,某小组设计如下方案,有关说法正确的是( )
A.步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出废水,再放出有机溶液
B.试剂①可用NaOH溶液或Na2CO3 溶液
C.步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为过滤
D.试剂②若为少量CO2,则反应为2+CO2+H2O=2+ CO32-
【变式3】【变考法】(2026·陕西咸阳一模)实验室用苯胺和乙酸在105℃制备乙酰苯胺的实验装置如图所示(省略夹持及加热装置)。已知:苯胺易被氧化变质;锌粉几乎不与纯乙酸反应;用重结晶法纯化乙酰苯胺的粗品。制备的化学方程式为:
下列说法错误的是( )
A.制备时加入锌粉可有效减少苯胺被氧化 B.若及时分离出水可提高乙酰苯胺的产率
C.为了更好的控制温度,可采用水浴加热 D.纯化乙酰苯胺不会用到分液漏斗、坩埚
考向3 分离、提纯技术在工业生产中的应用
例3(2026·河南濮阳高三一模)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.矿粉“焙烧”时加入少量CaO可以减少SO2排放
B.反应过程中Al和Si元素的化合价均未发生改变
C.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,可以得到Al(OH)3
D.Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:15
解题妙招
工业流程题中的分离提纯思维模型
【变式1】【变载体】(2026·河南新未来联合测评高三联考)某科研团队利用废炉渣(主要成分为Fe2O3,还含有少量Fe3O4、CaO、CuO、SiO2等)制备一种多功能饮用水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),其制备流程如图所示:
已知:室温下,物质的溶解度:K2FeO4<Na2FeO4。下列说法正确的是( )
A.“滤渣I”的主要成分为CaSO4和SiO2
B.“氧化I”中H2O2溶液用量往往要稍微过量的主要原因是加快反应速率
C.“氧化Ⅱ”发生反应的离子方程式:6ClO-+2Fe3++4OH-=2FeO42-+3Cl2↑+2H2O
D.“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【变式2】【新情境】(2026·辽宁鞍山高三考前模拟预测)一种利用废铜渣(含CuS、ZnS、Fe3O4、SiO2等)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确的是( )
A.“酸溶”时仅S元素被氧化
B.“沉铜”的离子方程式为2NH3+2Cu2++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+SO42-+6H+
C.增大溶液Ⅱ的酸度有利于超细Cu粉的生成
D.流程中可循环使用的物质有SO2和 H2SO4
【变式3】【新变题型】(2026·山东荷泽一模)从银锌渣(含金属Bi、Pb、Ag、Zn、Au)中回收Bi、Ag、Au的工艺流程如下:
已知:①氯化浸出Au单质的效率高于置换还原Au单质;
②常温下,Ksp(PbCl2)= 9×10-5,Ksp(AgCl)= 1.8×10-10;
③溶液中离子浓度时,即可认定该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”通入蒸汽的目的是 ;实际生产中为了提高Au单质的回收效率,KClO3溶液的浓度不宜 (填“过高”或“过低”)。
(2)“置换1”反应的离子方程式 ;“置换2”可选用的试剂Y为 (填标号)。
A.Mg B.Zn C.Au D.Bi
(3)“还原熔炼”中纯碱与AgCl反应生成两种无色气体,两种气体的化学式为 。
(4)“氨溶”中发生反应的化学方程式为 。
(5)“沉银”中水合肼(N2H4·H2O)的作用是 。
(6)常温下,若“酸溶”过滤后的溶液中含有0.1molAg+、0.2molPb2+,加入NaCl充分沉铅银后的溶液体积为250 mL,理论上至少消耗 molNaCl。
考点二 物质的检验与鉴别
知●识●解●构
知识点1 常见物质的检验
1.物质检验对反应的一般要求
(1)反应要有良好的________性,反应速率要________,并能反应________。
(2)反应要有明显的________________,如:溶液________的改变、________的生成或溶解、________的生成等。
(3)要排除干扰物质的影响。
2.物质检验的基本步骤
(1)对试样进行外观观察:对试样进行外观观察的主要目的是利用________________,对可能含有的某些组分进行推断,进而排除某些组分存在的可能性。
(2)试样的准备:不论是固体试样,还是液体试样,都只能取________用于配制溶液或用于检验,要留有一定量的试样备用。
(3)检验:在进行检验时,除了要考虑各离子的特征反应外,最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰。只要排除干扰的方法得当,就可以设计出正确的实验方案
3.物质检验的原理
(1)依据物质的________________进行检验。如物质的________、________、________等。
(2)依据物质间反应时所产生的________的反应现象。即所选的试剂和被检验的物质在发生化学反应时,必须能够产生下列现象中的一种:①________;②放________(通常指产生气体的气味或在溶液中反应时产生的气泡);③________等。
4.物质检验的方法
(1)物理方法:依据物理性质,如________、________、________、________等,通过观察、实验分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:利用物质的________________及反应时产生的________。即所选的试剂与被检验的物质反应时要有明显实验现象(如放出气体、生成沉淀或颜色改变),通过观察、分析,得出结论。
得分速记
(1)不用原瓶操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若用原瓶操作,会污染原瓶中的试剂。要有“各取少许”字样。
(2)不“指名道姓”:结论的得出,来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,应该叙述为“若……(现象),则证明有……”,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂……”的字样,一般回答顺序为:各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。
6.常见阳离子的检验方法
离子
检验试剂方法
实验步骤
实验现象
K+
___________
___________
①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰颜色;
②蘸取溶液,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色
火焰呈_______(通过蓝色钴玻璃观察)
Na+
火焰呈_______
NH
___________
取少量待测溶液于试管中,加入NaOH浓溶液并加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
生成有_______气味、能使湿润红色石蕊试纸_______的气体
Fe3+
___________
取少量待测溶液于试管中,加入KSCN溶液
变为_______溶液
___________
取少量待测溶液于试管中,滴加NaOH溶液
产生_______沉淀
Fe2+
___________
取少量待测溶液于试管中,先加入KSCN溶液,再加入新制的氯水
加入KSCN溶液不显红色,加入少量新制的_______后,立即显红色
___________
取少量待测溶液于试管中,加入NaOH溶液并露置在空气中
开始时生成___________,迅速变成_______,最后变成_______沉淀
___________
取少量待测溶液于试管中,加入酸性KMnO4溶液
溶液_______褪去
___________
取少量待测溶液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液
生成___________
7.常见阴离子的检验方法
离子
检验试剂或方法
实验现象
Cl-
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成___________(AgCl)
Br-
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成___________(AgBr)
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳
四氯化碳层(下层)呈_______
I-
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成___________(AgI)
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳
四氯化碳层(下层)呈___________
加入氯水和淀粉溶液
___________
SO
先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液
生成___________(BaSO4)
CO
加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水
先生成___________(CaCO3或BaCO3),将沉淀溶于稀盐酸,产生无色、无味的气体(CO2),该气体能使澄清石灰水变浑浊
加入盐酸、澄清石灰水;CaCl2溶液
产生无色、无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊;向原溶液中加入稀CaCl2溶液,产生___________
8.常见气体的检验方法
气体
检验试剂或方法
实验现象
H2
点燃(纯氢)
火焰呈浅_______色,干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有_______产生
O2
带火星的木条
木条_______
Cl2
湿润的淀粉-KI试纸
试纸变_______
CO2
通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊(通入过量二氧化碳后又变澄清)
SO2
通入品红溶液中
品红溶液_______色,加热后又恢复_______色
NH3
湿润的红色石蕊试纸
试纸变_______
CH4
点燃
火焰呈_______色,干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有_______产生,加澄清石灰水振荡变浑浊
C2H4
通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液)
溶液_______色
C2H2
通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液)
溶液_______色
得分速记
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO、OH-
加稀硝酸酸化
SO
CO、SO、Ag+
加盐酸酸化
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
8.常见有机物的检验
(1)常用的检验有机物的试剂
有机物的性质主要是由其_______决定的,有机物的检验,主要是_______的检验,常用的试剂有:
①酸性KMnO4溶液:含碳碳双键或碳碳三键的有机化合物、苯的同系物、醇、苯酚、醛、甲酸、甲酸的酯或盐、葡萄糖、麦芽糖等皆可使之_______。
②溴水:含碳碳双键或碳碳三键的有机化合物、酚、醛、甲酸、甲酸的酯或盐、葡萄糖与溴水反应使溴水褪色;苯的同系物、四氯化碳等可萃取溴水中的溴,使溴水_______。
③银氨溶液:含醛基的有机物皆可发生_______反应(注意发生反应和形成银镜的条件)。
④新制的Cu(OH)2(碱性):a.含醛基的物质与其混合加热煮沸生成_______沉淀;b.羧酸可使其溶解得_______溶液;c.多羟基化合物(丙三醇、葡萄糖等)使之溶解得_______溶液。
⑤FeCl3溶液遇苯酚显_______色;蛋白质(含苯环)与浓硝酸作用变_______色(颜色反应);淀粉与I2作用显_______色。
(2)有机物类别的检验
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃
加入_______或酸性_______溶液
褪色的是不饱和烃
苯与苯的同系物
加酸性_______溶液
褪色的是苯的同系物
醛基化合物
加_______溶液、水浴加热
有银镜产生
加新制的_______、加热
煮沸后有砖红色沉淀生成
醇
加乙酸、浓硫酸
有果香味液体生成
酚
FeCl3溶液
溶液变为_______色
浓溴水
产生_______色沉淀
羧酸
加Na2CO3溶液
有气体逸出
加紫色石蕊溶液
溶液显_______色
淀粉
加碘水
溶液显_______色
蛋白质
灼烧
有烧焦羽毛气味
加浓硝酸微热
显_______色(只用于检验部分蛋白质)
(3)常见有机物的检验
①苯:能与液溴、铁屑反应,产生HBr,形成_______。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成_______色的苦杏仁气味的油状(密度大于1 g·cm-3)_______溶于水的硝基苯。
②甲苯:取两份甲苯,一份滴入溴水,振荡后上层呈_______色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振荡,紫色_______。
③卤代烷:与NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共热后,先用_______酸化,再滴加AgNO3溶液,产生_______色沉淀的为氯代烷,产生_______色沉淀的为溴代烷,产生_______沉淀的为碘代烷。
④乙醇:加入金属钠,有_______产生;与乙酸、浓硫酸共热产生_______。
⑤苯酚:滴加过量的浓溴水,有_______沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈_______色。
⑥乙醛或葡萄糖:加入银氨溶液,水浴加热,产生_______;或加入新制的Cu(OH)2加热至沸腾,有______________沉淀生成。
⑦乙酸:使石蕊溶液变_______;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有_______产生;或加入新制的Cu(OH)2溶解得_______溶液;或与乙醇、浓硫酸共热,产生_______。
⑧乙酸乙酯:加入滴有酚酞的NaOH溶液加热,红色___________。
⑨淀粉:滴加碘水,呈_______色。
⑩蛋白质:灼烧,有烧焦_______气味;或加入浓硝酸微热,出现_______色。
(4)检验与鉴别有机物的四种主要方法
①检验有机物_______:通常是加水检查、观察是否能溶于水。例如:用此法可以鉴别乙酸与乙酸乙酯、乙醇与氯乙烷、甘油与油脂等。
②检查液态有机物的_______:观察不溶于水的有机物在水中浮沉情况,可知其密度比水的密度小还是大。例如,用此法可以鉴别硝基苯与苯、四氯化碳与1-氯丁烷。
③检查有机物_______情况:如观察是否可燃(大部分有机物可燃,四氯化碳和少数有机物不可燃)、燃烧时黑烟的多少(可区分乙烷、乙烯和乙炔,己烯和苯,聚乙烯和聚苯乙烯)、燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯和蛋白质)。
④检查有机物的_______:结构决定性质,官能团体现结构,选取典型试剂检验对应的官能团是有机物检验的关键。
知识点2 常见物质的鉴定、鉴别和推断
1.概念
(1)鉴别是指对两种或两种以上的物质进行_______辨认。
(2)鉴定是指用化学方法来确定未知物质的_______,各组成部分一定要逐一检验出来,鉴定又分为定性和定量两种。
(3)推断是通过已知实验事实,根据性质分析推理出物质的______________________。
2.物质鉴别的思路
(1)鉴别主要是寻找各物质的_______现象,包括_______、_______、_______、______________等。
(2)如果要加入试剂进行鉴别,一定要先_______,不能直接对样品进行鉴别。
(3)选用鉴别方法时先_______后_______,先考虑_______方法后_______方法。
3.物质鉴别的原则
操作简便
能用物理方法鉴别的不用化学方法,能用一种试剂鉴别的不用多种试剂
现象明显
使待鉴别的物质之间的现象对比度较大
防止干扰
区别Cl-和SO42-时,只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液
4.物质鉴别的一般类型和方法
分类
鉴别方法
不用试剂
①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它或它们去鉴别其他几种物质
②若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应等方法鉴别出一种或几种物质
③若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合或相互滴加,记录反应现象,分析确定
只用一种试剂
①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、颜色等,初步将被鉴别物质确定或分组
②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂
③可考虑用已检出的物质为试剂做后续鉴别
任选或限选试剂
此类题目不限制所加试剂的种类或在指定范围内选择试剂,可有多种解法,题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案,其要求是操作步骤简单,试剂选用最少,现象最明显
5.推断
(1)推断是通过已知___________,根据_______分析推理出物质的组成、结构或名称。
(2)推断与鉴别、鉴定的区别在于:鉴别、鉴定中的每一步都靠自己设计,可以尽自己的长处选比较熟悉的知识;推断则不然,条件已给出,虽只回答结论,但环上套环,答题者必须根据题设的用意回答问题,往往思考难度大。
考●向●破●译
考向1 常见无机物的检验与推断
例1实验室检验下列离子所用试剂或现象错误的是( )
选项
离子
试剂
现象
A
Fe2+
K3[Fe(CN)6]溶液
溶液变蓝
B
NH
NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸
与碱反应(可加热)产生气体,生成的气体使该试纸变蓝
C
Cl-
①AgNO3溶液;②稀硝酸
加试剂①时生成白色沉淀,加②时沉淀不溶解
D
SO
①盐酸;②氯化钡溶液
加试剂①酸化时无沉淀,再滴加②时析出白色沉淀
解题妙招
固体物质检验的答题思路
【变式1】【变载体】下列实验操作能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
检验粗盐溶液中的Cl-
取少量粗盐溶液,滴加AgNO3溶液,观察现象
B
检验碳酸钠
将Pt丝蘸取盐酸灼烧至无色后,蘸取碳酸钠灼烧,观察现象
C
除去MnO2中的碳粉
反复灼烧至质量不再变化
D
检验CO、CO2混合气体
将气体依次通过CuO(灼热)、澄清石灰水
【变式2】【变考法】通过以下实验得出的结论正确的是( )
A.将某固体试样完全溶于盐酸,产生使品红褪色的气体,则该固体试样中存在SO
B.将某固体样品溶于水,再滴加AgNO3溶液与稀HNO3,若产生白色沉淀,则该固体样品中存在Cl-
C.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,若出现红色,则该固体试样中存在Fe3+
D.将某固体样品溶于水,再加入NaOH溶液,若无沉淀产生,则该固体样品中仍可能存在Ag+
【变式3】【新情景—传统文化古籍与学科知识结合】砷盐有用,但亦有毒。古蔡氏法检查砷盐的原理:金属锌与酸作用产生新生态的氢,新生态的氢与药物中微量的砷盐反应,生成具有挥发性的砷化氢气体,砷化氢气体遇溴化汞试纸产生黄色或棕色的砷斑,与一定量标准砷溶液在同样条件下生成的砷斑比较,来判定药物中砷盐的含量。根据该原理,采用如图装置进行砷盐检测,下列说法正确的是
A.在砷盐转化为砷化氢的过程中,锌作催化剂
B.KI、的作用是将五价砷转化为三价砷,由此说明三价砷在锌的作用下更易转化为砷化氢
C.若砷盐中有硫化物杂质,则生成的遇反应的离子方程式为
D.在对照实验中,待测液对应砷斑颜色深于标准溶液,说明待测液中砷含量较低
考向2 常见有机物的检验与鉴别
例2关于有机物检测,下列说法正确的是( )
A.分子式为C4H10O的有机物不能使酸性KMnO4溶液褪色,则该有机物一定不是醇
B.可用溴水鉴别甲酸水溶液、甲醛水溶液和甲苯
C.CH3CHO与CH3COOH的核磁共振氢谱谱图是完全相同的
D.淀粉水解液碱化后,加入新制氢氧化铜并加热,出现砖红色沉淀,说明淀粉水解生成了还原性糖
解题妙招
常见有机物检验与鉴别解题策略
第一步先做“特征现象秒定位”,优先抓取题干里的专属唯一反应:遇碘水变蓝直接锁定淀粉,灼烧有烧焦羽毛气味指向蛋白质,遇浓硝酸微热显黄色是含苯环的蛋白质,这些几乎没有干扰的特征反应,能直接敲定物质类别,不用在无关选项上浪费时间。同时要主动避开之前提到的误区,比如不能看到溴水褪色就直接判定是碳碳双键,还要考虑酚类取代、醛基氧化等其他可能。
第二步用“物理性质快速筛”,不用加试剂就能先排除一半错误选项:利用水溶性快速分组,乙醇、乙酸易溶于水,烷烃、酯类难溶于水;再结合密度分层判断,烃、油脂浮在水面上,溴苯、四氯化碳沉在水下,仅用水就能一次性鉴别出乙酸、乙醇、苯、四氯化碳四组液体,大幅减少后续试剂的使用量。
第三步用“官能团逻辑排干扰”,遇到多官能团物质时,先排除干扰官能团再检验目标基团:检验烯醛中的碳碳双键,要先加足量新制氢氧化铜煮沸除去醛基,酸化后再加溴水,避免醛基直接和溴水反应导致误判;检验溶解在苯中的苯酚,要先加NaOH溶液分液取水层,酸化后再加FeCl₃,避免苯酚溶于苯无法接触显色试剂。最后把所有鉴别现象代入题干逐一核对,确保没有反例冲突,就能100%锁定正确答案。
【变式1】【变载体】关于有机物检测,下列说法不正确的是( )
A.1-溴丁烷中的溴元素检验所需的试剂:NaOH溶液、稀硝酸和硝酸银溶液
B.用饱和溴水可鉴别1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液
C.通过核磁共振氢谱检测CH3OCOOCH3,谱图上呈现两组峰
D.可通过灼烧闻气味来区分衣物的材质属于蛋白质还是纤维素
【变式2】【变载体】下列说法正确的是( )
A.用酸性KMnO4溶液可鉴别汽油、煤油和柴油
B.用NaOH溶液、硝酸银溶液可鉴别氯乙烷、溴乙烷和碘乙烷
C.用溴水可鉴别酒精、苯酚、己烯和甲苯
D.用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯
【变式3】【新情景—文化遗产保护与学科知识结合】在日常生活和工业生产中,常常需要对一些有机物进行准确鉴别,下列有关有机物鉴别方法的说法正确的是( )
A. 鉴别生活中常见的保鲜膜材质聚乙烯和聚氯乙烯:分别取少量样品点燃,有刺激性气味产生且伴有黑烟的是聚乙烯,无刺激性气味产生且燃烧较充分的是聚氯乙烯
B. 检验酿造白酒中是否含有甲醇:取少量白酒样品,加入适量酸性重铬酸钾溶液,若溶液颜色由橙色变为绿色,则说明含有甲醇
C. 区分工业生产中常用的两种有机溶剂苯和四氯化碳:各取少量置于两支试管中,分别加入水,振荡后静置,若液体分层且上层为无色下层为橙红色的是苯,若液体分层且上层为橙红色下层为无色的是四氯化碳
D. 鉴别家中食用油是否变质:取少量食用油,滴加几滴碘酒,若溶液变蓝,则说明食用油已经变质
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2026·重庆卷,7,3分)下列实验相关项目的叙述正确的是( )
选项
项目
叙述
A
试剂存放
用正丙醇保存金属Na
B
物质鉴别
用NaOH溶液可鉴别MgCl2和AlCl3
C
试剂除杂
用Cu粉可除去FeCl3溶液中的FeCl2
D
酸碱滴定
用残留有蒸馏水的锥形瓶会影响滴定结果
2.(2026·贵州卷,2,3分)好山、好水、好茶,贵州茶文化源远流长。下列茶文化实践过程与对应的分离方法不匹配的是( )
选项
茶文化实践过程
分离方法
A
茶青烘干
蒸馏
B
清泉泡茶
萃取
C
茶水分离
过滤
D
茶吸异味
吸附
3.(2026·全国理综卷,2,6分)下列检验方法不能达到目的的是( )
选项
检验目的
检验方法
A
CuO是否被氢气完全还原
取少量还原后的样品,加入稀硫酸,若溶液变蓝色,则未完全还原
B
硫酸亚铁是否氧化变质
取少量样品溶于稀盐酸,加入KSCN溶液,若溶液变红色,则样品氧化变质
C
市购食盐是否为加碘盐
取少量样品溶于水,加入淀粉溶液,若溶液不变为蓝色,则不是加碘盐
D
自来水中是否存在Cl-
取水样,硝酸酸化后加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则存在Cl-
4.(2026·陕晋青宁卷,9,3分)某实验团队对某有机合成实验中产生的浓磷酸废液进行加热回流处理(使有机杂质形成不溶物),回收磷酸、测定其含量并制备磷酸二氢钾,部分装置如图(夹持装置等略)。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中,X为球形冷凝管,从a口通入冷凝水
B.Ⅱ中,定容后,摇匀,再次补加蒸馏水至容量瓶刻度线
C.Ⅱ中,若未用标准溶液润洗滴定管,则Ⅲ中所需K2CO3的计算值偏小
D.Ⅲ中,在搅拌下,将K2CO3固体分批缓慢加入磷酸溶液m中
5.(2026·江苏卷,3,3分)实验室从黄花蒿中提取青蒿素的步骤为:研磨→石油醚浸取→过滤→蒸馏浓缩→提纯,部分装置如图。下列描述或操作正确的是( )
A.研磨的目的是提高青蒿素浸取率
B.青蒿素溶于石油醚的原因是二者密度相近
C.使用甲装置过滤,将青蒿素留在滤纸上
D.使用乙装置蒸馏浓缩,冷却水温度要高于石油醚沸点
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第02讲 物质的分离、提纯与鉴别
内容导航
01
命题透视·考情前瞻
对标素养,研判高考命题趋势
02
思维建模·脉络梳理
搭建知识框架,构建系统思维
03
考点精讲·靶向突破
拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 物质的分离与提纯
知识解构 知识点1 物质分离、提纯的区别 ∣ 知识点2 物质分离、提纯的常用方法及装置
知识点3物质分离、提纯的物理方法 ∣ 知识点4 物质分离与提纯的化学方法
知识点5 高考常考物质的除杂方法
考向破译 考向1 无机物的分离与提纯及其方案评价 ∣ 考向2 有机物的分离与提纯
考向3 分离、提纯技术在工业生产中的应用
解题妙招1 分离提纯试题的思维模型
解题妙招2 有机物的分离与提纯的解题思维
解题妙招3 工业流程题中的分离提纯思维模型
考点二 物质的检验与鉴别
知识解构 知识点1 常见物质的检验 ∣ 知识点2 常见物质的鉴定、鉴别和推
考向破译 考向1 常见无机物的检验与推断 ∣ 考向2 常见有机物的检验与推断
解题妙招1 固体物质检验的答题思路
解题妙招2 常见有机物检验与鉴别解题策略
04
真题溯源·考向感知
溯源真题逻辑,感知高考考向
命题透视·考情前瞻
——对标素养,研判高考命题趋势
考情梳理--三年真题 考向梳理
核心考点
2026年
2025年
2024年
物质的分离和提纯
重庆卷T7,3分
贵州卷T2,3分
江苏卷T3,3分
陕晋青宁卷T9,3分
江苏卷T7,3分
浙江1月卷T10,3分
江西卷T6,3分
江西卷T3,3分
湖北卷T3,3分
浙江1月卷T6,3分
物质的检验
全国理综卷T2,6分
湖南卷T4,3分
海南卷T5,2分
江西卷T14,3
浙江卷1月卷T9,3分
考向解读--洞悉趋势 精准预判
►命题解码:
1.从考查题型和内容上看,高考命题以选择题、化工流程、实验设计等形式呈现,考查内容主要有以下两个方面:
(1)根据物质中各成分的特征性质,用不同的试剂,根据不同的实验现象来检测物质中某成分的存在;
(2)运用不同的方法分离混合物或提纯物质等为主,强调试剂的加入顺序、分离仪器的选择、重要物质的检验方法等基本实验操作。
2.从命题思路上看,侧重以实际工艺生产和实验设计为背景,考查物质的分离提纯和物质的检验。
(1)选择题:物质的检验在一般以两种形式出现:一是在选项中设置检验的方法是否可靠;二是以推断形式判断是否存在某种离子等。
(2)非选择题:表现形式较为灵活多变,主要通过实验现象判断可产生什么物质或设计实验判断某种物质是否存在等。重点考查过滤、蒸馏、萃取、分液等基本操作及注意事项,同时将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查。
3.预计2027年高考会以选择题形式考查,分值为 3分,也可能在实验综合题中出现,作为其中的一部分考点,分值约 4-8 分。基于真实情境中的物质制备与纯化、物质组成与性质的实验探究仍是高考命题的重要题型,会注重考查考生观察记录实验现象、分析实验结果、得出正确结论的分析能力,以及根据实验试题要求设计实验方案的探究能力等。
4.根据高考命题的特点和规律,复习时要注意以下几个方面:
(1)过滤、萃取、蒸馏等装置的判断;
(2)化工流程中分离、提纯方法的选择。
►复习目标:
1.掌握常见物质分离、提纯和检验的方法。
2.掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求,正确选用物质分离、提纯和检验的实验装置。
3.根据化学实验目的,设计、评价物质的分离、提纯和检验的实验方案。
思维建模·脉络梳理
——搭建知识框架,构建系统思维
考点精讲·靶向突破
——拆解核心考点,归纳解题范式
考点一 物质的分离与提纯
知●识●解●构
知识点1 物质分离、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。
知识点2 物质分离、提纯的常用方法及装置
1.过滤
(1)适用于不溶性固体与液体的分离。
(2)装置图(如右图)
(3)操作注意事项:
①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁。
②二低:滤纸低于漏斗口,液面低于滤纸边缘。
③三靠:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠三层滤纸,漏斗下端紧靠烧杯内壁。
④过滤时不能用玻璃棒搅拌。
(4)洗涤沉淀操作:目的是除去沉淀表面吸附的杂质离子。操作:在过滤器中,沿玻璃棒向沉淀中加蒸馏水,直到浸没沉淀,等水流完后,重复操作2~3次。
2.蒸发和结晶(如图)
(1)蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法;
(2)结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。
(3)蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质;而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质,采用降温结晶的方法。
(4)在蒸发结晶中应注意: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。
得分速记
(1)若溶液中的溶质不稳定或含结晶水,宜采用蒸发浓缩、降温结晶的方法。
(2)若溶液中含有两种(或以上)可溶性溶质,应根据溶质的溶解度随温度变化的差异,选择蒸发浓缩、降温结晶(或趁热过滤)的方法除去杂质。
3.蒸馏和分馏
(1)蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。
(2)用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
(3)操作时要注意:
①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置支管口下缘。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管水流方向应为“逆流”,即冷凝管中冷却水从从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
得分速记
(1)蒸馏的操作顺序:安装蒸馏装置→加入待蒸馏的物质和沸石→通冷凝水→加热→弃去前馏分→收集馏分→停止加热→停止通冷凝水。
(2)几种防暴沸措施
①外加沸石(如果加热后发现未加沸石,应停止加热,待冷却后补加)。
②毛细管连通大气(在减压蒸馏中,毛细管吸入少量空气形成小气泡,防止液体暴沸,同时还具有搅拌等作用)。
(3)当蒸馏分离受热易分解的物质时,常采取减压蒸馏的方法,以降低馏出物的沸点。
4.萃取和分液:
(1)萃取:萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法,实验步骤:装液——振荡——静置——分液。
(2)分液:分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。
(3)萃取和分液中的注意事项:
①萃取剂须具备的条件:溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大得多;萃取剂与原溶剂互不相溶;萃取剂与溶质不发生反应。
②将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
③振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
④分液时把待分离的液体混合物注入分液漏斗,盖好玻璃塞,注意使塞上凹槽对准漏斗口径上的小孔,把分液漏斗置于铁架台上,分液漏斗下端紧靠烧杯内,静置,待液体分层。打开漏斗下方的旋塞,使液体慢慢流至烧杯中,下层液体从下口流出,下层液体流完立即关闭旋塞;把上层液体从上口倒出。
5.升华(如下左图):升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程,属于物理变化。利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。
6.洗气(如上右图):除去气体中的杂质气体。说明:长管进气短管出气。
7.渗析——用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等)使离子或小分子从胶体中分离出来,常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。如除去淀粉胶体中的NaCl。
注意:将要提纯的胶体装入半透膜袋中,将袋系好,浸入蒸馏水中,并不断更换蒸馏水,渗析时间要充分。
8.盐析法
(1)利用某些物质在加入某些无机盐时,其溶解度降低而聚沉的性质来分离物质。
(2)主要仪器是烧杯、玻璃棒及过滤装置。如:从皂化液中分离肥皂、甘油,蛋白质的盐析等。
知识点3 物质分离、提纯的物理方法
1.“固+固”混合物的分离(提纯)
2.“固+液”混合物的分离(提纯)
3.“液+液”混合物的分离(提纯)
知识点4 物质分离、提纯的化学方法
1.化学方法除杂“四原则”
①不增,不得引入新杂质;
②不减,尽量不减少被提纯和分离的物质;
③易分,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离;
④易复原,被提纯物质转化后要易被复原。
2.化学方法除杂操作“四注意”
①除杂试剂要过量;
②过量试剂需除去;
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.物质分离、提纯常用的化学方法
方法
原理
杂质成分
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl-、SO、CO及能形成弱碱沉淀的阳离子
气化法
将杂质离子转化为气体
CO、HCO、SO、HSO、S2-、NH
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)
洗气法
将气体混合物通过洗气装置而除去杂质气体
如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
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等
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溶液可除去Fe2O3中的Al2O3
电解法
利用电解原理除去杂质
含杂质的金属(M)作阳极、纯金属(M)作阴极,含M的含氧酸盐溶液作电解质溶液
调pH法
加入试剂调节溶液pH使溶液中某种成分生成沉淀而分离
如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等,调节pH使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去
知识点5 高考常考物质的除杂方法
原物质
所含杂质
除杂质试剂
主要操作方法
N2
O2
灼热的铜网
吸收法
CO
CO2
NaOH溶液
洗气
CO2
CO
灼热CuO
转化法
CO2
H2S
CuSO4溶液
洗气
CO2
HCl
饱和NaHCO3溶液
洗气
SO2
HCl
饱和NaHSO3溶液
洗气
Cl2
HCl
饱和食盐水
洗气
H2S
HCl
饱和NaHS溶液
洗气
炭粉
MnO2
浓盐酸(加热)
过滤
Fe2O3
Al2O3
过量NaOH溶液
过滤
Al2O3
SiO2
①盐酸;②氨水
过滤、灼烧
NaHCO3溶液
Na2CO3
CO2
转化法
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
转化法
FeCl3溶液
CuCl2
Fe、Cl2
过滤
FeCl2溶液
FeCl3
过滤
乙烷
乙烯
溴水
洗气
乙醇
水
新制CaO
蒸馏
乙烯
SO2
NaOH溶液
洗气
溴苯
溴
NaOH溶液
分液
乙酸乙酯
乙酸
饱和Na2CO3溶液
分液
考●向●破●译
考向1 无机物的分离与提纯及其方案评价
例1(2026·湖南怀化一模)工业上以软锰矿(主要成分为MnO2)为原料通过固体碱熔氧化法生产高锰酸钾,主要流程如下。下列说法错误的是( )
A.“锰酸钾歧化”可以用HCl代替CO2
B.该流程中可循环使用的物质是MnO2
C.“结晶”操作与从NaCl溶液中获得NaCl晶体的操作不相同
D.“熔融氧化”应在铁坩埚中进行,陶瓷坩埚或Al2O3坩埚均不行
【答案】A
【解析】将软锰矿(主要成分为MnO2)与KOH和KClO3熔融氧化可得K2MnO4,该反应方程式为:3MnO2+6KOH+KClO3=3K2MnO4+KCl+3H2O,加入蒸馏水浸取可得含有K2MnO4,KCl等溶质的混合溶液。向溶液中通入CO2,K2MnO4发生歧化反应,该反应方程式为3K2MnO4+2CO2=MnO2↓+2KMnO4+2K2CO3,将混合物抽滤后加热浓缩、冷却结晶后过滤可得KMnO4。A项,歧化过程生成KMnO4会和HCl发生反应,生成Cl2和MnCl2,影响反应收率,因此不能用HCl代替CO2,A错误;B项,由分析可知,在锰酸钾歧化过程中会生成MnO2,可以回到“熔融氧化”过程中循环使用,B正确;C项,要从NaCl溶液中获得NaCl晶体可直接蒸发结晶。该流程中,要获得KMnO4需浓缩混合溶液至表面出现晶膜,之后冷却浓缩液获得结晶,避免长时间加热造成KMnO4分解,二者操作不同,C正确;D项,“熔融氧化”过程中存在KOH,会腐蚀陶瓷和氧化铝,因此该操作应该在铁坩埚中进行,不能使用陶瓷坩埚或氧化铝坩埚,D正确;故选A。
解题妙招
分离提纯试题的思维模型
第一步: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、熔点沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。
第二步: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。
第三步:综合分析,合理解答
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。
【变式1】【变题型】1.(2026·广东河源一模)实验小组尝试从海藻中提取碘,下列仪器或装置不能达到实验目的的是( )
A.捣碎干海藻
B.灼烧海藻
C.萃取含碘溶液
D.蒸馏浸出液
【答案】B
【解析】A项,捣碎干海藻固体,使用研钵研磨操作正确,可以达到实验目的,A不符合题意;B项,灼烧海藻属于高温固体灼烧,需要将海藻放在坩埚中,坩埚直接放在泥三角上加热;该装置在蒸发皿中灼烧海藻,不能达到实验目的,B符合题意;C项,碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度,可以用四氯化碳萃取碘水中的碘;振荡时分液漏斗需要倒转振荡,操作正确,可以达到实验目的,C不符合题意;D项,蒸馏浸出液时,温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处,冷凝水遵循“下进上出”,符合蒸馏操作要求,装置正确,可以达到实验目的,D不符合题意;故选B。
【变式2】【新情境】从海带灰(含可溶性碘化物、碳酸盐、硫酸盐等)中提取碘元素的实验方案如下所示,下列说法正确的是( )
A.取滤液加入淀粉溶液可检验海带灰中是否含碘元素
B.分液操作需用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯
C.过程①发生的反应为2I-+H2O2=I2+2OH-
D.滤液中的CO32-、SO42-,需在萃取前加入过量BaCl2溶液,通过过滤操作除去
【答案】B
【解析】海带灰中有I-离子,加水浸泡过滤,滤液中有I-,加硫酸酸化再加氧化剂,将I-氧化为I2,用CCl4萃取分液得到I2的CCl4溶液,再经过蒸馏操作得到单质I2。A项,I2单质遇淀粉显示蓝色,I-不能与淀粉发生显色反应,A错误;B项,分液操作是互不相溶的液体的分离,需用到的玻璃仪器有分液漏斗和烧杯,B正确;C项,过程①在酸性条件下进行的,发生的反应为2I-+H2O2+2H+=I2+2H2O-,C错误;D项,滤液中的CO32-、SO42-,在萃取前不需要除去,D错误;故选B。
【变式3】【新情境】(2026·黑龙江辽宁二模)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐中提取铍的路径如下:
已知:。
下列说法正确的是( )
A.“热熔冷却”步骤为了得到玻璃态固体,需缓慢冷却
B.“反萃取”生成1molNa2]Be(OH)4],理论上消耗4 mol NaOH
C.滤液2可以进入“萃取分液”步骤再利用
D.电解熔融BeCl2获得Be时需加入NaCl,其主要作用是增强导电性
【答案】D
【解析】以Be3Al2(SiO3)6为原料提取铍,先经热熔冷却得到玻璃态,再用稀硫酸酸浸过滤,滤渣为含硅的不溶物,滤液1含Be2+、Al3+等金属离子;加入含HA的煤油萃取分液,Be2+按进入有机相,水相1含Al3+等杂质;有机相加过量NaOH反萃取分液,Be以[Be(OH)42-]进入水相2,有机相为含NaA的煤油;水相2加热过滤得到Be(OH)2,最终冶炼得到Be。A项,玻璃态属于非晶体,快速冷却才能形成玻璃态固体,缓慢冷却会使晶体析出,无法得到玻璃态,A错误;B项,反萃取时,有机相中的BeA2(HA)2与NaOH反应:BeA2(HA)2+NaOH=Na2]Be(OH)4]+4NaA+2H2O,生成1molNa2]Be(OH)4]理论上消耗6molNaOH,B错误;C项,滤液2为加热过滤Be(OH)2后的溶液,主要含NaOH等杂质,呈碱性,萃取分液步骤需在酸性条件下进行,因此滤液2可进入反萃取步骤再利用,不能进入萃取分液步骤,C错误;D项,BeCl2为共价化合物,熔融态几乎不导电,电解熔融BeCl2时加入NaCl,NaCl为离子化合物,熔融态可电离出离子,主要作用是增强熔融盐的导电性,同时可降低熔点,D正确;故选D。
考向2 有机物的分离与提纯
例2(2026·湖南名校联考高三模拟)为了提纯下表所列物质(括号内为杂质),有关除杂试剂和分离方法的选择均正确的是( )
选项
被提纯的物质
除杂试剂
分离方法
A
苯(苯酚)
浓溴水
过滤
B
FeCl2溶液(FeCl3)
铁粉
过滤
C
乙酸乙酯(乙酸)
浓NaOH溶液
分液
D
H2S(HCl)
饱和Na2S溶液
洗气
【答案】B
【解析】A项,苯酚与浓溴水反应生成的三溴苯酚溶于苯,无法通过过滤分离,且会引入新杂质溴单质,不能达到除杂目的,A错误;B项,铁粉能与FeCl3反应生成FeCl2,反应后过滤可除去多余铁粉,能实现除杂,B正确;C项,乙酸乙酯和乙酸都能与NaOH溶液反应,不能用浓NaOH溶液除杂,应选用饱和碳酸钠溶液,C错误;D项,Na2S溶液能吸收H2S,应选用饱和NaHS溶液,D错误;故选B。
解题妙招
有机物的分离与提纯的解题思维
(1)明确目标有机物与杂质的性质差异,比如溶解性不同(有的溶于水,有的溶于有机溶剂等)、沸点高低差异、化学性质上能否与特定试剂反应等。
(2)依据性质差异来选择合适的分离提纯方法,若是沸点差异大,考虑蒸馏;溶解性不同可尝试萃取、分液等操作;若杂质能与某试剂反应而目标物不反应,那就用相应的洗气或化学除杂方法。
(3)对于给定的方案进行评价,要从能否有效除去杂质且不引入新杂质这一关键角度出发,同时还要考量操作的可行性、简易程度以及是否符合绿色环保理念等,综合各方面来判断方案的优劣。
【变式1】【新情境—提取桂花油】(2026·江西九校高三期中联考)实验室提取桂花精油的步骤如下。下列说法错误的是( )
A.操作①是过滤,操作②是分液
B.“乙醇洗涤”可提高桂花精油的收率
C.“减压蒸馏”可防止桂花精油在较高温度下变质
D.流程中可以循环使用的物质是乙醇和石油醚
【答案】A
【解析】向桂花中加入石油醚,充分振荡,过滤,分离除去不溶物,得到溶液,然后根据物质沸点的不同,将溶液进行蒸馏,分离出沸点低的石油醚和桂花浸膏,再向桂花浸膏中加入无水乙醇回流1小时,进行抽滤,并用乙醇洗涤固体残渣,充分回收桂花精油,将分离得到的溶液进行减压蒸馏,分离得到桂花精油。A项,由分析可知,操作①是过滤,操作②是蒸馏,A错误;B项,桂花精油可以溶于乙醇,“乙醇洗涤”可以溶解不溶物中的桂花精油防止损失,提高收率,B正确;C项,“减压蒸馏”可降低沸点,防止桂花精油在较高温度下变质,C正确;D项,操作②蒸馏得到的石油醚可以循环使用,减压蒸馏得到的组分乙醇也可以循环利用,D正确;故选A。
【变式2】【新情境】苯酚是一种重要的化工原料,其废水对生物具有毒害作用,在排放前必须经过处理。为回收利用含苯酚的废水,某小组设计如下方案,有关说法正确的是( )
A.步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出废水,再放出有机溶液
B.试剂①可用NaOH溶液或Na2CO3 溶液
C.步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为过滤
D.试剂②若为少量CO2,则反应为2+CO2+H2O=2+ CO32-
【答案】B
【解析】向含苯酚的废水加入苯,萃取出苯酚,然后分液分离出苯酚和苯的混合有机溶液,加入NaOH溶液或Na2CO3 溶液将苯酚转化为苯酚钠溶液,向苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚,蒸馏分离出苯酚。A项,步骤①中,分液时从分液漏斗下口先放出废水,再从分液漏斗上口放出有机溶液,故A错误;B项,苯酚和NaOH溶液或Na2CO3 溶液都能发生反应生成苯酚钠,故B正确;C项,步骤①②的操作为分液,步骤③的操作为蒸馏,故C错误;D项,苯酚钠溶液中通入少量CO2生成苯酚和碳酸氢钠,故D错误;故选B。
【变式3】【变考法】(2026·陕西咸阳一模)实验室用苯胺和乙酸在105℃制备乙酰苯胺的实验装置如图所示(省略夹持及加热装置)。已知:苯胺易被氧化变质;锌粉几乎不与纯乙酸反应;用重结晶法纯化乙酰苯胺的粗品。制备的化学方程式为:
下列说法错误的是( )
A.制备时加入锌粉可有效减少苯胺被氧化 B.若及时分离出水可提高乙酰苯胺的产率
C.为了更好的控制温度,可采用水浴加热 D.纯化乙酰苯胺不会用到分液漏斗、坩埚
【答案】C
【解析】A项,苯胺具有较强的还原性,容易被氧化变质,锌粉作为还原剂,可消耗体系中的氧气,从而有效防止苯胺被氧化,A正确;B项,苯胺与乙酸生成乙酰苯胺的反应是可逆反应,根据勒夏特列原理,及时分离出生成物水,平衡会向正反应方向移动,从而提高乙酰苯胺的产率,B正确;C项,实验要求的反应温度是105℃,而水浴加热的温度最高只能达到约100℃,无法满足该实验的温度需求,若要更好地控制温度,应采用油浴或电热套直接加热的方式,C错误;D项,纯化乙酰苯胺采用的是重结晶法,主要操作包括溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤洗涤等,这些操作仅需烧杯、玻璃棒、漏斗等玻璃仪器,不需要用到分液漏斗和坩埚,D正确;故选C。
考向3 分离、提纯技术在工业生产中的应用
例3(2026·河南濮阳高三一模)以高硫铝土矿(主要成分为Al2O3、Fe2O3、SiO2,少量FeS2)为原料,生产氧化铝并获得Fe3O4的部分工艺流程如下:
下列说法错误的是( )
A.矿粉“焙烧”时加入少量CaO可以减少SO2排放
B.反应过程中Al和Si元素的化合价均未发生改变
C.向“过滤”得到的滤液中通入过量CO2,可以得到Al(OH)3
D.Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:15
【答案】D
【解析】由流程可知,矿粉中通入空气、加入CaO焙烧,其中CaO和SO2、O2反应生成硫酸钙,和SiO2反应生成硅酸钙,得到产物加入NaOH溶液碱浸,其中Al2O3溶解生成Na[Al(OH)4]溶液,过滤分离出的滤液含Na[Al(OH)4],过滤得到的滤渣含大量的Fe2O3,焙烧时Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下生成Fe3O4和SO2,根据原子守恒配平反应为:FeS2+16Fe2O3=11Fe3O4+2SO2,磁选分离出Fe3O4。A项,焙烧时FeS2会生成SO2,加入的CaO可与SO2反应生成CaSO3,进一步被氧化为CaSO4,因此能减少的排放,A正确;B项,流程中Al元素始终以+3价存在(Al2O3转化为[Al(OH)4]-),Si元素SO2始终以+4价存在(SiO2转化为硅酸盐),二者化合价均未发生改变,B正确;C项,过滤后的滤液中含有Na[Al(OH)4],通入过量CO2会发生反应:CO2+ Na[Al(OH)4]=Al(OH)3↓+NaHCO3,可以得到Al(OH)3,C正确;D项,由分析可知,Fe2O3与FeS2混合后在缺氧条件下焙烧生成Fe3O4和SO2的反应方程式为FeS2+16Fe2O3=11Fe3O4+2SO2,理论上完全反应消耗的n(FeS2):n(Fe2O3)=1:16,D错误;故选D。
解题妙招
工业流程题中的分离提纯思维模型
【变式1】【变载体】(2026·河南新未来联合测评高三联考)某科研团队利用废炉渣(主要成分为Fe2O3,还含有少量Fe3O4、CaO、CuO、SiO2等)制备一种多功能饮用水处理剂高铁酸钾(K2FeO4),其制备流程如图所示:
已知:室温下,物质的溶解度:K2FeO4<Na2FeO4。下列说法正确的是( )
A.“滤渣I”的主要成分为CaSO4和SiO2
B.“氧化I”中H2O2溶液用量往往要稍微过量的主要原因是加快反应速率
C.“氧化Ⅱ”发生反应的离子方程式:6ClO-+2Fe3++4OH-=2FeO42-+3Cl2↑+2H2O
D.“一系列操作”为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【答案】A
【解析】废炉渣(主要成分为Fe2O3,还含有少量Fe3O4、CaO、CuO、SiO2等)用稀硫酸酸溶,Fe3O4转化为Fe2+和Fe3+,CuO转化为Cu2+,CaO转化为微溶的CaSO4,SiO2不溶于稀硫酸,过滤后“滤渣I”的主要成分为CaSO4和SiO2,滤液中加入铁粉将Cu2+转化为Cu过滤除去,向滤液中加入H2O2溶液,把Fe2+氧化为Fe3+,将含硫酸铁的溶液与NaClO、NaOH溶液混合得到Na2FeO4,向Na₂FeO₄溶液中加入饱和KOH溶液,利用溶解度差异析出K2FeO4,再经过滤、洗涤、干燥等一系列操作得到高铁酸钾晶体。A项,由分析可知,“滤渣I”的主要成分为CaSO4和SiO2,A正确;B项,氧化Ⅰ中H2O2的作用是将Fe2+氧化为Fe3+,H2O2受热或者在Fe3+的催化下易发生分解,所以H2O2溶液用量往往要稍微过量,确保Fe2+完全氧化,B错误;C项,氧化Ⅱ在碱性条件下进行,ClO-氧化Fe3+生成FeO42-,Cl元素应被还原为Cl-,根据得失电子守恒和电荷守恒配平离子方程式为:3ClO-+2Fe3++10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O,C错误;D项,室温下,物质的溶解度:K2FeO4<Na2FeO4,向Na2FeO4溶液中加入饱和KOH溶液,K2FeO4因溶解度小直接析出,无需蒸发浓缩,一系列操作应为过滤、洗涤、干燥,D错误;故选A。
【变式2】【新情境】(2026·辽宁鞍山高三考前模拟预测)一种利用废铜渣(含CuS、ZnS、Fe3O4、SiO2等)制备超细铜粉的流程如下:
下列说法正确的是( )
A.“酸溶”时仅S元素被氧化
B.“沉铜”的离子方程式为2NH3+2Cu2++3SO2+4H2O=2NH4CuSO3↓+SO42-+6H+
C.增大溶液Ⅱ的酸度有利于超细Cu粉的生成
D.流程中可循环使用的物质有SO2和 H2SO4
【答案】D
【解析】由题给流程可知,向废铜渣中加入硫酸溶液,通入过量空气酸溶,将金属元素转化为硫酸盐、硫元素转化为硫,二氧化硅不反应,过滤得到含有二氧化硅、硫的滤渣Ⅰ和滤液;向滤液中通入过量氨气,将溶液中铁离子转化为氢氧化铁沉淀,锌离子、铜离子转化为四氨合锌离子、四氨合铜离子,过滤得到含有氢氧化铁的滤渣Ⅱ和滤液;向滤液中通入二氧化硫,将溶液中四氨合铜离子转化为NH4CuSO3沉淀,过滤得到溶液Ⅰ和NH4CuSO3;向NH4CuSO3中加入硫酸溶液,溶液中铜离子在酸性条件下发生歧化反应生成铜和铜离子,亚硫酸根离子在酸性溶液中转化为可以循环使用的二氧化硫,过滤得到超细铜粉和溶液Ⅱ;向溶液Ⅱ中通入氢气,将溶液中的铜离子转化为铜,过滤得到超细铜粉和含有硫酸铵和硫酸的溶液,反应生成的硫酸可以循环使用。A项,酸溶时通入过量空气作氧化剂,Fe3O4中的Fe2+和CuS、ZnS中的S元素化合价均升高被氧化,不是仅S元素被氧化,A错误;B项,沉铜前加入过量NH3,Cu2+转化为[Cu(NH3)4]2+配离子,不是游离的Cu2+,且过量NH3会与H+结合为NH4+,给出的离子方程式不符合反应实际,B错误;C项,溶液Ⅱ中通入H2生成Cu的反应为Cu2++H2=Cu+2H+,增大酸度即H+浓度升高,平衡逆向移动,不利于超细Cu粉生成,C错误;D项,转化步骤中NH4CuSO3与硫酸反应生成的SO2可返回沉铜步骤使用,溶液Ⅱ中反应生成的H2SO4可返回酸溶或转化步骤使用,二者均为可循环使用的物质,D正确;故选D。
【变式3】【新变题型】(2026·山东荷泽一模)从银锌渣(含金属Bi、Pb、Ag、Zn、Au)中回收Bi、Ag、Au的工艺流程如下:
已知:①氯化浸出Au单质的效率高于置换还原Au单质;
②常温下,Ksp(PbCl2)= 9×10-5,Ksp(AgCl)= 1.8×10-10;
③溶液中离子浓度时,即可认定该离子沉淀完全。
回答下列问题:
(1)“氯化浸出”通入蒸汽的目的是 ;实际生产中为了提高Au单质的回收效率,KClO3溶液的浓度不宜 (填“过高”或“过低”)。
(2)“置换1”反应的离子方程式 ;“置换2”可选用的试剂Y为 (填标号)。
A.Mg B.Zn C.Au D.Bi
(3)“还原熔炼”中纯碱与AgCl反应生成两种无色气体,两种气体的化学式为 。
(4)“氨溶”中发生反应的化学方程式为 。
(5)“沉银”中水合肼(N2H4·H2O)的作用是 。
(6)常温下,若“酸溶”过滤后的溶液中含有0.1molAg+、0.2molPb2+,加入NaCl充分沉铅银后的溶液体积为250 mL,理论上至少消耗 molNaCl。
【答案】(1) 加快反应速率,使反应充分进行 过高
(2) Bi+ AuCl4-=Bi3++ Au+4Cl- B
(3)O2、 CO2
(4) AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl
(5)还原剂,将[Ag(NH3)2]+还原为 Ag 单质
(6)1.25
【解析】氯化浸出:银锌渣(含Bi、Pb、Ag、Zn、Au)加入KClO3和HCl和蒸汽,使大部分金属形成氯化物或配离子进入浸出液(Bi3+、Pb2+、Zn2+、AuCl4-),但PbCl2、AgCl溶解度较小,与未反应的Au进入浸出渣;
置换1:向浸出液(含Bi3+、Zn2+、AuCl4-)加入试剂X(Bi),将AuCl4-还原为Au单质得到黑金粉(Au、Bi),溶液剩余Bi3+、Zn2+;
置换2:向含Bi3+、Zn2+的溶液加入Zn粉,置换出Bi单质,同时过量的Zn进入溶液,最终得到Bi产品和含ZnCl2的溶液;
系列操作:对含ZnCl2溶液进一步处理,回收ZnCl2产品;还原熔炼:浸出渣(PbCl2、AgCl 、Au)加纯碱(Na2CO3)高温熔炼,PbCl2被还原为Pb,AgCl被还原为Ag,形成铅银合金,实现Au、Ag、Pb初步分离;
酸溶:黑金粉(Au、Bi)加入稀硝酸溶解Bi(生成Bi3+),Au不溶而被分离;
氨溶与沉银:将“还原熔炼”产物中的AgCl与氨水反应生成[Ag(NH3)2]+,再加入水合肼(N2H4·H2O)将银氨配离子还原为Ag单质,实现Ag的纯化回收,据此分析。
(1)升温能提高反应速率,促进 Au、Ag 等金属的氯化浸出;已知氯化浸出 Au 单质的效率高于置换还原,若 KClO3浓度过高,氧化性过强可能产生杂质反应或浪费试剂,反而不利于 Au 的高效回收;
(2)在置换1中加入试剂X后能将AuCl4-还原为Au单质,溶液剩余Bi3+、Zn2+,不能置换出Bi,根据金属活动顺序Bi<Zn ,同时又不能引入杂质,则X可选用Bi, “置换1”反应的离子方程式:Bi+ AuCl4-=Bi3++ Au+4Cl-;置换2:向含Bi3+、Zn2+的溶液加入Y,置换出Bi单质,最终得到Bi产品和含ZnCl2的溶液, 使用Zn粉可将Bi3+、置换出来,同时避免引入新杂质;Mg 过于活泼,可能引入Mg2+杂质;Au 不活泼无法置换;Bi 活泼性弱于Zn,且本身是回收目标之一,不宜用作置换剂;
(3)“还原熔炼”中纯碱与AgCl反应生成两种无色气体,加纯碱(Na2CO3)高温熔炼,PbCl2被还原为Pb,AgCl被还原为Ag,纯碱(Na2CO3)与AgCl发生反应:2Na2CO3+4AgCl4Ag+4NaCl+2CO2↑+O2↑;
(4)AgCl 溶于氨水形成银氨络离子,实现 Ag 的分离,“氨溶”反应的化学方程式:AgCl+2NH3=[Ag(NH3)2]Cl;
(5)水合肼(N2H4·H2O)具有强还原性,可将银氨络离子还原析出Ag;
(6)若“酸溶”过滤后的溶液中含有0.1molAg+、0.2molPb2+,加入NaCl充分沉铅银,根据,0.1molAg+~0.1molCl-~0.1molAgCl;0.2molPb2+~0.4molCl-~0.2mollPbCl2,首先需要,当溶液中离子浓度时,即可认定该离子沉淀完全,当,,;, ,当溶液中时,Ag+、Pb2+完全沉淀,故消耗的至少为。
考点二 物质的检验与鉴别
知●识●解●构
知识点1 常见物质的检验
1.物质检验对反应的一般要求
(1)反应要有良好的选择性,反应速率要快,并能反应完全。
(2)反应要有明显的外部特征,如:溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的生成等。
(3)要排除干扰物质的影响。
2.物质检验的基本步骤
(1)对试样进行外观观察:对试样进行外观观察的主要目的是利用被检验物质的颜色和状态,对可能含有的某些组分进行推断,进而排除某些组分存在的可能性。
(2)试样的准备:不论是固体试样,还是液体试样,都只能取少量用于配制溶液或用于检验,要留有一定量的试样备用。
(3)检验:在进行检验时,除了要考虑各离子的特征反应外,最重要的是要选取适当的措施排除离子之间可能存在的干扰。只要排除干扰的方法得当,就可以设计出正确的实验方案
3.物质检验的原理
(1)依据物质的特殊性质进行检验。如物质的颜色、气味、溶解性等。
(2)依据物质间反应时所产生的特殊的反应现象。即所选的试剂和被检验的物质在发生化学反应时,必须能够产生下列现象中的一种:①变色;②放出气体(通常指产生气体的气味或在溶液中反应时产生的气泡);③生成沉淀等。
4.物质检验的方法
(1)物理方法:依据物理性质,如颜色、气味、溶解性、磁性等,通过观察、实验分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:利用物质的特殊化学性质及反应时产生的特征现象。即所选的试剂与被检验的物质反应时要有明显实验现象(如放出气体、生成沉淀或颜色改变),通过观察、分析,得出结论。
得分速记
(1)不用原瓶操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若用原瓶操作,会污染原瓶中的试剂。要有“各取少许”字样。
(2)不“指名道姓”:结论的得出,来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,应该叙述为“若……(现象),则证明有……”,叙述时不可出现“取某某物质加入某某试剂……”的字样,一般回答顺序为:各取少许→溶解→加入试剂→描述现象→得出结论。
6.常见阳离子的检验方法
离子
检验试剂方法
实验步骤
实验现象
K+
焰色试验
①铂丝用盐酸洗涤后在火焰上灼烧至原火焰颜色;
②蘸取溶液,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色
火焰呈紫色(通过蓝色钴玻璃观察)
Na+
火焰呈黄色
NH
NaOH溶液(浓)
取少量待测溶液于试管中,加入NaOH浓溶液并加热,将湿润红色石蕊试纸置于试管口
生成有刺激性气味、能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体
Fe3+
KSCN溶液
取少量待测溶液于试管中,加入KSCN溶液
变为红色溶液
NaOH溶液
取少量待测溶液于试管中,滴加NaOH溶液
产生红褐色沉淀
Fe2+
KSCN溶液、新制的氯水
取少量待测溶液于试管中,先加入KSCN溶液,再加入新制的氯水
加入KSCN溶液不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色
NaOH溶液
取少量待测溶液于试管中,加入NaOH溶液并露置在空气中
开始时生成白色沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色沉淀
酸性KMnO4溶液
取少量待测溶液于试管中,加入酸性KMnO4溶液
溶液紫红色褪去
K3[Fe(CN)6]溶液
取少量待测溶液于试管中,加入K3[Fe(CN)6]溶液
生成蓝色沉淀
7.常见阴离子的检验方法
离子
检验试剂或方法
实验现象
Cl-
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成白色沉淀(AgCl)
Br-
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成淡黄色沉淀(AgBr)
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳
四氯化碳层(下层)呈橙红色
I-
加入AgNO3溶液、稀硝酸
生成黄色沉淀(AgI)
加入氯水后振荡,滴入四氯化碳
四氯化碳层(下层)呈紫红色
加入氯水和淀粉溶液
溶液变蓝
SO
先加入稀盐酸,再加入BaCl2溶液
生成白色沉淀(BaSO4)
CO
加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清石灰水
先生成白色沉淀(CaCO3或BaCO3),将沉淀溶于稀盐酸,产生无色、无味的气体(CO2),该气体能使澄清石灰水变浑浊
加入盐酸、澄清石灰水;CaCl2溶液
产生无色、无味的气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊;向原溶液中加入稀CaCl2溶液,产生白色沉淀
8.常见气体的检验方法
气体
检验试剂或方法
实验现象
H2
点燃(纯氢)
火焰呈浅蓝色,干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水雾产生
O2
带火星的木条
木条复燃
Cl2
湿润的淀粉-KI试纸
试纸变蓝
CO2
通入澄清石灰水中
澄清石灰水变浑浊(通入过量二氧化碳后又变澄清)
SO2
通入品红溶液中
品红溶液褪色,加热后又恢复红色
NH3
湿润的红色石蕊试纸
试纸变蓝
CH4
点燃
火焰呈蓝色,干冷的烧杯罩在火焰上方,烧杯内壁有水雾产生,加澄清石灰水振荡变浑浊
C2H4
通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液)
溶液褪色
C2H2
通入溴的四氯化碳溶液(或酸性KMnO4溶液)
溶液褪色
得分速记
离子检验中的常见干扰离子以及排除措施
待检离子
干扰离子
排除措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO、OH-
加稀硝酸酸化
SO
CO、SO、Ag+
加盐酸酸化
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中,溶液褪色
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中,溶液变浑浊
8.常见有机物的检验
(1)常用的检验有机物的试剂
有机物的性质主要是由其官能团决定的,有机物的检验,主要是官能团的检验,常用的试剂有:
①酸性KMnO4溶液:含碳碳双键或碳碳三键的有机化合物、苯的同系物、醇、苯酚、醛、甲酸、甲酸的酯或盐、葡萄糖、麦芽糖等皆可使之褪色。
②溴水:含碳碳双键或碳碳三键的有机化合物、酚、醛、甲酸、甲酸的酯或盐、葡萄糖与溴水反应使溴水褪色;苯的同系物、四氯化碳等可萃取溴水中的溴,使溴水褪色。
③银氨溶液:含醛基的有机物皆可发生银镜反应(注意发生反应和形成银镜的条件)。
④新制的Cu(OH)2(碱性):a.含醛基的物质与其混合加热煮沸生成砖红色沉淀;b.羧酸可使其溶解得蓝色溶液;c.多羟基化合物(丙三醇、葡萄糖等)使之溶解得绛蓝色溶液。
⑤FeCl3溶液遇苯酚显紫色;蛋白质(含苯环)与浓硝酸作用变黄色(颜色反应);淀粉与I2作用显蓝色。
(2)有机物类别的检验
物质
试剂与方法
现象与结论
饱和烃与不饱和烃
加入溴水或酸性KMnO4溶液
褪色的是不饱和烃
苯与苯的同系物
加酸性KMnO4溶液
褪色的是苯的同系物
醛基化合物
加银氨溶液、水浴加热
有银镜产生
加新制的Cu(OH)2、加热
煮沸后有砖红色沉淀生成
醇
加乙酸、浓硫酸
有果香味液体生成
酚
FeCl3溶液
溶液变为紫色
浓溴水
产生白色沉淀
羧酸
加Na2CO3溶液
有气体逸出
加紫色石蕊溶液
溶液显红色
淀粉
加碘水
溶液显蓝色
蛋白质
灼烧
有烧焦羽毛气味
加浓硝酸微热
显黄色(只用于检验部分蛋白质)
(3)常见有机物的检验
①苯:能与液溴、铁屑反应,产生HBr,形成白雾。能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1 g·cm-3)难溶于水的硝基苯。
②甲苯:取两份甲苯,一份滴入溴水,振荡后上层呈橙色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振荡,紫色褪去。
③卤代烷:与NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共热后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀的为氯代烷,产生淡黄色沉淀的为溴代烷,产生黄色沉淀的为碘代烷。
④乙醇:加入金属钠,有气泡产生;与乙酸、浓硫酸共热产生果香味。
⑤苯酚:滴加过量的浓溴水,有白色沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。
⑥乙醛或葡萄糖:加入银氨溶液,水浴加热,产生银镜;或加入新制的Cu(OH)2加热至沸腾,有砖红色沉淀生成。
⑦乙酸:使石蕊溶液变红;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有气泡产生;或加入新制的Cu(OH)2溶解得蓝色溶液;或与乙醇、浓硫酸共热,产生果香味。
⑧乙酸乙酯:加入滴有酚酞的NaOH溶液加热,红色变浅或消失。
⑨淀粉:滴加碘水,呈蓝色。
⑩蛋白质:灼烧,有烧焦羽毛气味;或加入浓硝酸微热,出现黄色。
(4)检验与鉴别有机物的四种主要方法
①检验有机物溶解性:通常是加水检查、观察是否能溶于水。例如:用此法可以鉴别乙酸与乙酸乙酯、乙醇与氯乙烷、甘油与油脂等。
②检查液态有机物的密度:观察不溶于水的有机物在水中浮沉情况,可知其密度比水的密度小还是大。例如,用此法可以鉴别硝基苯与苯、四氯化碳与1-氯丁烷。
③检查有机物燃烧情况:如观察是否可燃(大部分有机物可燃,四氯化碳和少数有机物不可燃)、燃烧时黑烟的多少(可区分乙烷、乙烯和乙炔,己烯和苯,聚乙烯和聚苯乙烯)、燃烧时的气味(如识别聚氯乙烯和蛋白质)。
④检查有机物的官能团:结构决定性质,官能团体现结构,选取典型试剂检验对应的官能团是有机物检验的关键。
知识点2 常见物质的鉴定、鉴别和推断
1.概念
(1)鉴别是指对两种或两种以上的物质进行定性辨认。
(2)鉴定是指用化学方法来确定未知物质的组成,各组成部分一定要逐一检验出来,鉴定又分为定性和定量两种。
(3)推断是通过已知实验事实,根据性质分析推理出物质的组成、结构或名称。
2.物质鉴别的思路
(1)鉴别主要是寻找各物质的特殊现象,包括颜色、状态、气味、反应情况等。
(2)如果要加入试剂进行鉴别,一定要先取样,不能直接对样品进行鉴别。
(3)选用鉴别方法时先简单后复杂,先考虑物理方法后化学方法。
3.物质鉴别的原则
操作简便
能用物理方法鉴别的不用化学方法,能用一种试剂鉴别的不用多种试剂
现象明显
使待鉴别的物质之间的现象对比度较大
防止干扰
区别Cl-和SO42-时,只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液
4.物质鉴别的一般类型和方法
分类
鉴别方法
不用试剂
①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它或它们去鉴别其他几种物质
②若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应等方法鉴别出一种或几种物质
③若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合或相互滴加,记录反应现象,分析确定
只用一种试剂
①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、颜色等,初步将被鉴别物质确定或分组
②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可依据“相反原理”确定试剂进行鉴别。即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂
③可考虑用已检出的物质为试剂做后续鉴别
任选或限选试剂
此类题目不限制所加试剂的种类或在指定范围内选择试剂,可有多种解法,题目考查的形式往往是从众多的鉴别方案中选择最佳方案,其要求是操作步骤简单,试剂选用最少,现象最明显
5.推断
(1)推断是通过已知实验事实,根据性质分析推理出物质的组成、结构或名称。
(2)推断与鉴别、鉴定的区别在于:鉴别、鉴定中的每一步都靠自己设计,可以尽自己的长处选比较熟悉的知识;推断则不然,条件已给出,虽只回答结论,但环上套环,答题者必须根据题设的用意回答问题,往往思考难度大。
考●向●破●译
考向1 常见无机物的检验与推断
例1实验室检验下列离子所用试剂或现象错误的是( )
选项
离子
试剂
现象
A
Fe2+
K3[Fe(CN)6]溶液
溶液变蓝
B
NH
NaOH溶液、湿润的红色石蕊试纸
与碱反应(可加热)产生气体,生成的气体使该试纸变蓝
C
Cl-
①AgNO3溶液;②稀硝酸
加试剂①时生成白色沉淀,加②时沉淀不溶解
D
SO
①盐酸;②氯化钡溶液
加试剂①酸化时无沉淀,再滴加②时析出白色沉淀
【答案】A
【解析】检验Fe2+的试剂为K3[Fe(CN)6]溶液,现象为生成蓝色沉淀,A错误;NH与碱反应(可加热)产生NH3,NH3能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,B正确;检验Cl-所用试剂为硝酸银溶液和稀硝酸,氯化银(白色)沉淀不溶于稀硝酸,排除碳酸银等沉淀的干扰,C正确;检验SO,通常先加盐酸排除干扰离子,再滴加氯化钡溶液时即析出白色沉淀。
解题妙招
固体物质检验的答题思路
【变式1】【变载体】下列实验操作能达到实验目的的是( )
实验目的
实验操作
A
检验粗盐溶液中的Cl-
取少量粗盐溶液,滴加AgNO3溶液,观察现象
B
检验碳酸钠
将Pt丝蘸取盐酸灼烧至无色后,蘸取碳酸钠灼烧,观察现象
C
除去MnO2中的碳粉
反复灼烧至质量不再变化
D
检验CO、CO2混合气体
将气体依次通过CuO(灼热)、澄清石灰水
【答案】C
【解析】A项,粗盐溶液中含有硫酸根离子等,滴加AgNO3溶液,会生成微溶于水的硫酸银沉淀,不能检验粗盐溶液中的Cl-,故A错误;B项,将Pt丝蘸取盐酸灼烧至无色后,蘸取碳酸钠灼烧,观察现象,火焰呈黄色,只能证明物质中含有钠元素,不能证明含有碳酸根离子,故B错误;C项,碳能够在空气中燃烧生成二氧化碳气体,反复灼烧至质量不再变化,可以除去MnO2中的碳粉,故C正确;D项,将气体依次通过CuO(灼热),CO会被氧化生成二氧化碳,不能检验原混合气体中是否存在二氧化碳,应该先检验二氧化碳,再通过CuO(灼热)、澄清石灰水检验CO,故D错误;故选C。
【变式2】【变考法】通过以下实验得出的结论正确的是( )
A.将某固体试样完全溶于盐酸,产生使品红褪色的气体,则该固体试样中存在SO
B.将某固体样品溶于水,再滴加AgNO3溶液与稀HNO3,若产生白色沉淀,则该固体样品中存在Cl-
C.将某固体试样完全溶于盐酸,再滴加KSCN溶液,若出现红色,则该固体试样中存在Fe3+
D.将某固体样品溶于水,再加入NaOH溶液,若无沉淀产生,则该固体样品中仍可能存在Ag+
【答案】D
【解析】亚硫酸根离子、亚硫酸氢根离子均能与盐酸反应生成二氧化硫,则固体中可能含亚硫酸根离子或亚硫酸氢根离子,A错误;将某固体样品溶于水,再滴加AgNO3溶液与稀HNO3,若产生白色沉淀,白色沉淀可能是硫酸银等,则该固体样品中不一定存在Cl-,B错误;加入KSCN溶液出现红色,只能说明溶液中存在铁离子,但无法确定该固体样品中是否存在Fe3+,如固体试样中存在硝酸亚铁也会出现同样的现象,C错误;将某固体样品溶于水,再加入NaOH溶液,无沉淀产生,可能生成银氨溶液,固体试样中仍可能存在Ag+,D正确。
【变式3】【新情景—传统文化古籍与学科知识结合】砷盐有用,但亦有毒。古蔡氏法检查砷盐的原理:金属锌与酸作用产生新生态的氢,新生态的氢与药物中微量的砷盐反应,生成具有挥发性的砷化氢气体,砷化氢气体遇溴化汞试纸产生黄色或棕色的砷斑,与一定量标准砷溶液在同样条件下生成的砷斑比较,来判定药物中砷盐的含量。根据该原理,采用如图装置进行砷盐检测,下列说法正确的是
A.在砷盐转化为砷化氢的过程中,锌作催化剂
B.KI、的作用是将五价砷转化为三价砷,由此说明三价砷在锌的作用下更易转化为砷化氢
C.若砷盐中有硫化物杂质,则生成的遇反应的离子方程式为
D.在对照实验中,待测液对应砷斑颜色深于标准溶液,说明待测液中砷含量较低
【答案】B
【解析】A.根据题意可知,金属锌与酸作用产生新生态的氢,新生态的氢将砷盐还原为砷化氢,在这过程中,锌作还原剂,A错误;B.+5价的As处于最高价,有一定的氧化性,而AsH3中的As为-3价,因此加入KI、SnCl2可将+5价的砷转化为+3价的砷,+3价的As再转化为-3价的As更容易一些,因此+3价的砷在锌的作用下更易转化为砷化氢,B正确;C.H2S、(CH3COO)2Pb均为弱电解质,不能拆分,C错误;D.砷斑颜色越深,砷含量越高,D错误;故选B。
考向2 常见有机物的检验与鉴别
例2关于有机物检测,下列说法正确的是( )
A.分子式为C4H10O的有机物不能使酸性KMnO4溶液褪色,则该有机物一定不是醇
B.可用溴水鉴别甲酸水溶液、甲醛水溶液和甲苯
C.CH3CHO与CH3COOH的核磁共振氢谱谱图是完全相同的
D.淀粉水解液碱化后,加入新制氢氧化铜并加热,出现砖红色沉淀,说明淀粉水解生成了还原性糖
【答案】D
【解析】属于醇,但不能使酸性KMnO4溶液褪色,A错误;甲酸水溶液、甲醛水溶液就能和溴水反应使溴水褪色,现象相同,故不能用溴水鉴别甲酸水溶液、甲醛水溶液和甲苯,B错误; CH3CHO与CH3COOH都含有两种不同环境的氢原子,且个数比均为3:1,但由于所含官能团不同使得化学位移不同,故二者的核磁共振氢谱谱图不完全相同,C错误;淀粉水解液生成葡萄糖,葡萄糖为还原性糖,碱化后,加入新制氢氧化铜并加热,,出现砖红色沉淀,D正确;故选D。
解题妙招
常见有机物检验与鉴别解题策略
第一步先做“特征现象秒定位”,优先抓取题干里的专属唯一反应:遇碘水变蓝直接锁定淀粉,灼烧有烧焦羽毛气味指向蛋白质,遇浓硝酸微热显黄色是含苯环的蛋白质,这些几乎没有干扰的特征反应,能直接敲定物质类别,不用在无关选项上浪费时间。同时要主动避开之前提到的误区,比如不能看到溴水褪色就直接判定是碳碳双键,还要考虑酚类取代、醛基氧化等其他可能。
第二步用“物理性质快速筛”,不用加试剂就能先排除一半错误选项:利用水溶性快速分组,乙醇、乙酸易溶于水,烷烃、酯类难溶于水;再结合密度分层判断,烃、油脂浮在水面上,溴苯、四氯化碳沉在水下,仅用水就能一次性鉴别出乙酸、乙醇、苯、四氯化碳四组液体,大幅减少后续试剂的使用量。
第三步用“官能团逻辑排干扰”,遇到多官能团物质时,先排除干扰官能团再检验目标基团:检验烯醛中的碳碳双键,要先加足量新制氢氧化铜煮沸除去醛基,酸化后再加溴水,避免醛基直接和溴水反应导致误判;检验溶解在苯中的苯酚,要先加NaOH溶液分液取水层,酸化后再加FeCl₃,避免苯酚溶于苯无法接触显色试剂。最后把所有鉴别现象代入题干逐一核对,确保没有反例冲突,就能100%锁定正确答案。
【变式1】【变载体】关于有机物检测,下列说法不正确的是( )
A.1-溴丁烷中的溴元素检验所需的试剂:NaOH溶液、稀硝酸和硝酸银溶液
B.用饱和溴水可鉴别1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液
C.通过核磁共振氢谱检测CH3OCOOCH3,谱图上呈现两组峰
D.可通过灼烧闻气味来区分衣物的材质属于蛋白质还是纤维素
【答案】C
【解析】1-溴丁烷中的溴元素检验需要在氢氧化钠溶液中水解,硝酸酸化后,加入硝酸银溶液,即所需的试剂:NaOH溶液、稀硝酸和硝酸银溶液,A正确;饱和溴水和1-丙醇互溶,和2-氯丙烷分层,和丙炔混合褪色,和苯酚混合产生白色沉淀,因此用饱和溴水可鉴别1-丙醇、2-氯丙烷、丙醛和苯酚溶液,B正确; CH3OCOOCH3分子中只有1类氢原子,通过核磁共振氢谱检测时,谱图上呈现一组峰,C错误;蛋白质灼烧可产生烧焦羽毛的气味,可通过灼烧闻气味来区分衣物的材质属于蛋白质还是纤维素,D正确;故选C。
【变式2】【变载体】下列说法正确的是( )
A.用酸性KMnO4溶液可鉴别汽油、煤油和柴油
B.用NaOH溶液、硝酸银溶液可鉴别氯乙烷、溴乙烷和碘乙烷
C.用溴水可鉴别酒精、苯酚、己烯和甲苯
D.用饱和Na2CO3溶液可鉴别乙醇、乙醛、乙酸和乙酸乙酯
【答案】C
【解析】汽油能使酸性高锰酸钾溶液褪色,煤油和柴油均不能使酸性高锰酸钾溶液褪色,A错误;氯乙烷、溴乙烷和碘乙烷在碱性条件下可水解,应先加入酸中和碱后再加入硝酸银,进行卤素离子的检验,B错误;溴水与酒精不反应,但是可以混溶;苯酚与溴水反应生成白色沉淀;乙烯与溴水发生加成反应使溴水褪色;甲苯与溴水萃取,可以鉴别,C正确;乙醇溶于饱和Na2CO3溶液,乙醛不与饱和Na2CO3溶液反应,但可与饱和Na2CO3溶液互溶,乙酸与饱和Na2CO3溶液反应有气泡冒出,乙酸乙酯不溶于饱和Na2CO3溶液分层,不能鉴别,D错误;故选C。
【变式3】【新情景—文化遗产保护与学科知识结合】在日常生活和工业生产中,常常需要对一些有机物进行准确鉴别,下列有关有机物鉴别方法的说法正确的是( )
A. 鉴别生活中常见的保鲜膜材质聚乙烯和聚氯乙烯:分别取少量样品点燃,有刺激性气味产生且伴有黑烟的是聚乙烯,无刺激性气味产生且燃烧较充分的是聚氯乙烯
B. 检验酿造白酒中是否含有甲醇:取少量白酒样品,加入适量酸性重铬酸钾溶液,若溶液颜色由橙色变为绿色,则说明含有甲醇
C. 区分工业生产中常用的两种有机溶剂苯和四氯化碳:各取少量置于两支试管中,分别加入水,振荡后静置,若液体分层且上层为无色下层为橙红色的是苯,若液体分层且上层为橙红色下层为无色的是四氯化碳
D. 鉴别家中食用油是否变质:取少量食用油,滴加几滴碘酒,若溶液变蓝,则说明食用油已经变质
【答案】C
【解析】A .聚氯乙烯燃烧时会有刺激性气味(因为含有氯元素,燃烧产生氯化氢等有刺激性气味的物质)且伴有黑烟,而聚乙烯燃烧时无刺激性气味,燃烧时相对聚氯乙烯更充分些,所以该选项中对聚乙烯和聚氯乙烯燃烧现象的描述颠倒了,A 错误;B.酸性重铬酸钾溶液能与乙醇发生氧化还原反应,颜色由橙色变为绿色,所以用此方法检验的是白酒中是否含有乙醇,而不是甲醇,甲醇也能被氧化,但不能用此方法来专门鉴别是否含甲醇,B 错误;C.苯的密度比水小,四氯化碳的密度比水大,且它们都不溶于水。向苯中加入水振荡静置后,苯在上层,萃取溴水中的溴后(假设水中事先加了溴便于观察现象)上层苯层呈现橙红色,下层水层无色;向四氯化碳中加入水振荡静置后,四氯化碳在下层,萃取溴水中的溴后下层四氯化碳层呈现橙红色,上层水层无色,该鉴别方法正确,C 正确;D.食用油中含有不饱和键,能与碘发生加成反应,正常未变质的食用油也可能会使碘酒褪色等情况出现,不能单纯依据滴加碘酒变蓝来判断食用油是否变质,D 错误。故选C。
真题溯源·考向感知
——溯源真题逻辑,感知高考考向
1.(2026·重庆卷,7,3分)下列实验相关项目的叙述正确的是( )
选项
项目
叙述
A
试剂存放
用正丙醇保存金属Na
B
物质鉴别
用NaOH溶液可鉴别MgCl2和AlCl3
C
试剂除杂
用Cu粉可除去FeCl3溶液中的FeCl2
D
酸碱滴定
用残留有蒸馏水的锥形瓶会影响滴定结果
【答案】B
【解析】A项,正丙醇含有羟基,可与金属Na发生反应生成丙醇钠和氢气,不能用于保存Na,通常Na保存在煤油或石蜡油中,A错误;B项,向MgCl2溶液中加入NaOH溶液,仅生成白色Mg(OH)2沉淀且沉淀不溶于过量NaOH;向AlCl3 溶液中加入NaOH溶液,先生成白色Al(OH)3沉淀,NaOH过量后沉淀溶解生成可溶性的Na[Al(OH)4],二者现象不同可鉴别,B正确;C项,Cu粉会与FeCl3发生反应2Fe3++Cu==Cu2++2Fe2+,消耗FeCl3的同时引入Cu2+等新杂质,无法达到除杂目的,C错误;D项,酸碱滴定中,锥形瓶残留的蒸馏水不会改变待测液中溶质的总物质的量,因此不会影响滴定结果,D错误;故选B。
2.(2026·贵州卷,2,3分)好山、好水、好茶,贵州茶文化源远流长。下列茶文化实践过程与对应的分离方法不匹配的是( )
选项
茶文化实践过程
分离方法
A
茶青烘干
蒸馏
B
清泉泡茶
萃取
C
茶水分离
过滤
D
茶吸异味
吸附
【答案】A
【解析】A项,茶青烘干是通过加热使茶叶中含有的水分受热汽化,属于蒸发干燥操作,而蒸馏的原理是利用互溶的液态混合物中各组分沸点的不同,实现多组分液体的分离,二者原理不同,A符合题意;B项,清泉泡茶时,水作为溶剂,将茶叶中的可溶性物质从固态茶料中提取进入水溶液,属于固液萃取操作,B不符合题意;C项,茶水分离是将液态茶水和不溶性的固态茶渣进行分离,属于过滤操作,C不符合题意;D项,茶叶本身具有多孔结构,可通过物理作用吸附异味分子,属于吸附分离操作,D不符合题意;故选A。
3.(2026·全国理综卷,2,6分)下列检验方法不能达到目的的是( )
选项
检验目的
检验方法
A
CuO是否被氢气完全还原
取少量还原后的样品,加入稀硫酸,若溶液变蓝色,则未完全还原
B
硫酸亚铁是否氧化变质
取少量样品溶于稀盐酸,加入KSCN溶液,若溶液变红色,则样品氧化变质
C
市购食盐是否为加碘盐
取少量样品溶于水,加入淀粉溶液,若溶液不变为蓝色,则不是加碘盐
D
自来水中是否存在Cl-
取水样,硝酸酸化后加入AgNO3溶液,若生成白色沉淀,则存在Cl-
【答案】C
【解析】A项,若CuO未完全还原,样品中含有的CuO可与稀硫酸反应生成蓝色的CuSO4溶液,Cu与稀硫酸不反应,该方法可达到检验目的,A不符合题意;B项,硫酸亚铁氧化变质会生成Fe3+,Fe3+遇KSCN溶液显红色,该方法可达到检验目的,B不符合题意;C项,加碘盐中碘元素以IO3-形式存在,淀粉仅遇I2单质显蓝色,直接加淀粉溶液无法检验是否为加碘盐,该方法不能达到检验目的,C符合题意;D项,硝酸酸化可排除CO32-等干扰离子,Cl-与AgNO3反应生成不溶于硝酸的AgCl白色沉淀,该方法可达到检验目的,D不符合题意;故选C。
4.(2026·陕晋青宁卷,9,3分)某实验团队对某有机合成实验中产生的浓磷酸废液进行加热回流处理(使有机杂质形成不溶物),回收磷酸、测定其含量并制备磷酸二氢钾,部分装置如图(夹持装置等略)。
下列说法正确的是( )
A.Ⅰ中,X为球形冷凝管,从a口通入冷凝水
B.Ⅱ中,定容后,摇匀,再次补加蒸馏水至容量瓶刻度线
C.Ⅱ中,若未用标准溶液润洗滴定管,则Ⅲ中所需K2CO3的计算值偏小
D.Ⅲ中,在搅拌下,将K2CO3固体分批缓慢加入磷酸溶液m中
【答案】D
【解析】A项,Ⅰ中,X为球形冷凝管,球形冷凝管的冷凝水应下进上出,即从b口通入、a口流出,A错误;B项,定容摇匀后液面低于刻度线是部分溶液附着在容量瓶塞、颈部的正常现象,补加蒸馏水会导致溶液浓度偏低,B错误;C项,未用标准NaOH溶液润洗滴定管,会使标准液被残留的水稀释,滴定相同量磷酸时消耗NaOH溶液体积偏大,计算得到的磷酸物质的量偏大,所需K2CO3的计算值偏大,C错误;D项,将K2CO3固体分批缓慢加入磷酸溶液并搅拌,防止生成K2HPO4甚至K3PO4杂质;将K2CO3分批缓慢加入磷酸溶液中,可保证磷酸过量,得到纯净的目标产物KH2PO4,D正确;故选D。
5.(2026·江苏卷,3,3分)实验室从黄花蒿中提取青蒿素的步骤为:研磨→石油醚浸取→过滤→蒸馏浓缩→提纯,部分装置如图。下列描述或操作正确的是( )
A.研磨的目的是提高青蒿素浸取率
B.青蒿素溶于石油醚的原因是二者密度相近
C.使用甲装置过滤,将青蒿素留在滤纸上
D.使用乙装置蒸馏浓缩,冷却水温度要高于石油醚沸点
【答案】A
【解析】A项,研磨能够增大黄花蒿与石油醚的接触面积,使青蒿素更充分地溶解在石油醚中,可提高青蒿素浸取率,A正确;B项,青蒿素与石油醚都属于有机物,依据相似相溶原理青蒿素易溶于石油醚,物质的溶解性和密度无关联,B错误;C项,过滤操作中,青蒿素已经溶解在石油醚中,存在于滤液内,滤纸上残留的是黄花蒿的固体残渣,C错误;D项,蒸馏时冷却水的作用是将石油醚蒸气冷凝为液态,其温度需要远低于石油醚的沸点,否则无法达到冷凝效果,D错误;故选A。
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