高考风向标化学化学实验部分物质的分离提纯与检验正式版 17页

第34讲 物质的分离、提纯与检验 ★ 一、考情直播 考纲解读 考纲内容 能力要求 考向定位 ‎1．能对常见混合物分离、提纯；‎ ‎2．能对常见的物质(包括气体、无机离子)进行检验和鉴别。‎ ‎1．了解对混合物分离、提纯的基本要求。‎ ‎2．掌握常用的分离和提纯基本操作的使用条件、使用仪器、操作的注意事项。‎ ‎3．能综合运用化学知识对常见的物质(包括气体、无机离子)进行分离、提纯和鉴别 本讲重点是①混合物分离、提纯；②分离和提纯基本操作的使用条件、使用仪器、操作的注意事项；③综合运用化学知识对常见的物质(包括气体、无机离子)进行检验和鉴别。‎ 今后的命题方向：将元素化合物知识作为实验的载体，以新情境来考查考生对常见的物质进行分离、提纯、检验和鉴别的实验综合运用能力。‎ ‎2.考点整合 考点1物质的分离提纯 ‎1．物质的分离、提纯的一般原则：分离或提纯一般应遵循“两不两易”原则，即不增加，不减少所需物质，所选试剂便宜易得，欲得物质易于。‎ ‎2．物质分离提纯的常用方法 ‎①物理方法: 过滤、结晶重结晶、蒸发、蒸馏、分馏、分液、萃取、升华、渗析、溶解、盐析、洗气等。‎ ‎②化学方法：‎ ‎(1)加热法：混合物中混有性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去，有时受热后能变为被提纯的物质。例如，食盐中混有氯化铵。‎ ‎(2)沉淀法：在混合物中加入某试剂，使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。使用该种方法一定要注意不能引入新。若使用多种试剂将溶液中不同离子逐一沉淀，这时应注意后加试剂能将先加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新杂质。例如，加适量BaCl2溶液除去NaCl中的Na2SO4。‎ ‎(3)转化法：不能通过一次反应达到分离的目的，而要经过转化为其他物质才能分离，然后在将转化物质恢复为原物质。例如，苯酚中混有硝基苯时，先加入NaOH溶液后分液，再向苯酚钠溶液中通入CO2重新生成苯酚等。注意转化过程中尽量减少被分离物的损失。‎ ‎(4)酸碱法：被提纯物不与酸反应，而杂质与酸可反应，用酸作除杂试剂；被提纯物不与碱反应，而杂质与碱易反应，用碱作除杂试剂。例如，用氢氧化钠除去铁粉中的铝粉。‎ ‎(5)氧化还原法：对混合物中含有还原性杂质，加入适当氧化剂使其氧化为被提纯物质；对混合物中含氧化性杂质，可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。例如，FeCl2中含有FeCl3，加入铁粉，振荡过滤，即可除去FeCl3而又不引入新的杂质。‎ ‎②化学方法：加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原法等。‎ 特别提醒：在解答物质提纯试题时，选择试剂和实验措施应考虑三个方面：①不能引入新杂质；②提纯后的物质成分不变；③实验过程和操作方法简单易行。‎ ‎ [例1](黄冈中学2009届高三月考)下列各组混合物的分离或提纯方法不正确的是（ ）‎ A．用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物 B．用结晶法提纯NaCl和KNO3的混合物中的KNO3‎ C．用蒸馏法分离乙醇和苯酚的混合物 D．除去FeCl2溶液中的少量FeCl3：加入足量铁屑，充分反应后，过滤 ‎［解析］胶体不能透过半透膜，能透过滤纸，不能用过滤的方法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物。‎ 答案:A 考点2 物质的检验 ‎ ‎1．常见阳离子的检验 物质 检验方法 H+‎ 能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。‎ Na+、K+‎ 用焰色反应来检验时，它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色)。‎ Ba2+‎ 能使稀H2SO4或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀，且沉淀不溶于稀HNO3。‎ Mg2+‎ 能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀，该沉淀能溶于NH4Cl溶液。‎ Al3+‎ 能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀，该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。‎ Ag+‎ 能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应，生成白色AgCl沉淀，不溶于稀HNO3，但溶于氨水，生成[Ag(NH3)2]+。‎ NH4+‎ 铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应，并加热，放出使湿润的红色石蕊试纸变蓝或有刺激性气味的NH3气体。‎ Fe2+‎ 能与少量NaOH溶液反应，开始时生成白色Fe(OH)2沉淀，迅速变成灰绿色，最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液，不显红色，加入少量新制的氯水后，立即显红色。有关反应方程式为：2Fe2+ + Cl2=2Fe3+ + ‎ ‎2Cl－。‎ Fe3+‎ 能与KSCN溶液反应，变为血红色溶液；能与NaOH溶液反应，生成红褐色Fe(OH)3沉淀。‎ Cu2+‎ 蓝色溶液(浓的CuCl2溶液显绿色)能与NaOH溶液反应，生成蓝色的沉淀，加热后可转变为黑色的CuO沉淀。含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应，在金属片上有红色的铜生成。‎ ‎2．常见阴离子的检验 物质 检验方法 OH－‎ 能使①无色酚酞、②紫色石蕊、③橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。‎ C1－‎ 能与AgNO3溶液反应，生成白色的AgCl沉淀，沉淀不溶于稀硝酸，能溶于氨水，生成。‎ Br－‎ 能与AgNO3溶液反应，生成淡黄色AgBr沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。‎ I－‎ ‎①能与AgNO3反应，生成黄色AgI沉淀，沉淀不溶于稀HNO3。② I－也能与氯水反应生成I2，使淀粉溶液变蓝 SO42－‎ 能与含Ba2+溶液反应，生成白色BaSO4沉淀，沉淀不溶于硝酸。‎ SO32－‎ ‎①浓溶液能与强酸反应，产生无色有刺激性气味的SO2气体，该气体能使品红溶液褪色。②能与BaCl2溶液反应，生成白色BaSO3沉淀，该沉淀溶于盐酸，生成无色有刺激性气味的SO2气体。注：BaSO3在硝酸中也不溶解，而是转化为BaSO4沉淀，但有NOx放出。‎ S2－‎ 能与Pb(NO3)2或CuSO4溶液反应，生成黑色PbS或CuS沉淀。‎ CO32－‎ 能与BaCl2溶液反应，生成白色的BaCO3沉淀，该沉淀溶于硝酸(或盐酸)，生成无色无味能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。‎ HCO3－‎ ‎①取含HCO3－盐溶液煮沸，放出无色无味CO2气体，气体能使澄清石灰水变浑浊。或②向HCO3－盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液，无现象，加热煮沸，有白色沉淀生成，同时放出CO2气体。‎ PO43－‎ 含PO43－的中性溶液，能与AgNO3反应，生成黄色Ag3PO4沉淀，该沉淀溶于硝酸。‎ NO3－‎ 浓溶液或晶体中加入铜片、浓H2SO4加热，放出红棕色气体。有关反应方程式为：NO3－+H2SO4=HSO4－+HNO3，Cu+4HNO3 Cu(NO3)2+2NO2↑+ 2H2O。‎ 特别提醒：无机物鉴别颜色方面的突破口：‎ ‎1、红色世界 ‎（1）基态：Fe2O3 （红褐色）、Fe (OH)3（红 棕色）、[Fe (SCN)]2+（血红色）、Cu （紫红色）、Cu2O （砖红色）、NO2（红棕色）、P（红磷、暗红色）、Br2（深红棕色）、红色石蕊试纸、品红溶液。‎ ‎（2）激发态：充氦气的灯光呈粉红色，充氖气的灯光呈红色，钙元素的焰色呈砖红色。‎ ‎（3）化学变化：‎ ‎①紫色石蕊在酸性溶液(pH<5.0)中变红，‎ ‎②润湿的蓝色石蕊试纸遇酸性(CO2、SO2、H2S 、HCl)变红，‎ ‎③酚酞在碱性溶液中呈浅红色(8.210)，‎ ‎④甲基橙在酸性溶液(pH<3.1)中呈红色，‎ ‎⑤甲基红在酸性溶液(pH<4.4)中呈红色，‎ ‎⑥pH试纸（黄色）遇酸性溶液(pH<2)变红，‎ ‎⑦已经被二氧化硫褪色的品红溶液在加热时会出现红色，‎ ‎⑧C(NaHSO4)>0.001mol/L时遇甲基橙变红。‎ ‎2、橙色世界 ‎（1）基态：浓溴水 、甲基橙试剂、Br2 (CCl4)呈橙红色。‎ ‎（2）化学变化：甲基橙在酸性溶液(3.14.4)溶液中呈黄色，‎ ‎②久置的浓硝酸因溶有自身分解产生的二氧化氮而变黄 ‎4、绿色世界 ‎（1）基态：F2（浅黄绿色）、Cl2（黄绿色）、Cu 2(OH)2CO3（绿色）CuCl2（浓溶液呈绿色）、FeSO4（浅绿色）‎ ‎（2）激发态：铜元素的焰色呈绿色 ‎（3）化学变化：Fe (OH)2（白色）——灰绿色——Fe (OH)3（红棕色）‎ ‎5、青色世界 ‎（1）基态：铁粉、银粉及大多数金属粉末、石墨、CuO 、 CuS 、Cu2S FeO 、 Fe3O4、 MnO2‎ ‎（2）化学变化：‎ ‎①蔗糖遇浓硫酸被炭化变黑，‎ ‎②润湿的白色醋酸铅试纸遇H2S变黑，‎ ‎③硫磺粉与白色的水银反应生成黑红色的HgS，‎ ‎④H2S通入Pb(NO3)2、 AgNO3、 CuSO4溶液产生不溶于水也不溶于稀盐酸和稀硫酸的黑色沉淀。‎ ‎6、蓝色世界 ‎（1）基态：CuSO4（溶液）、 CuSO4•5H2O （晶体）、液氧、臭氧 ‎（2）化学变化：‎ ‎①紫色石蕊在碱性溶液（pH>8）中变蓝，‎ ‎②润湿的红色石蕊试纸遇碱性气体变蓝，‎ ‎③无水 CuSO4（白色粉末）遇水变蓝，‎ ‎④H2、H2S 、 CH4、C2H5OH 燃烧火焰呈淡兰色，CO燃烧火焰呈蓝色，‎ ‎⑤S8在空气中燃烧呈淡蓝色火焰，在纯氧中燃烧呈现明亮的蓝紫色火焰，‎ ‎⑥淀粉遇 I2 (aq)变蓝，‎ ‎⑦Cl2、 Br2、 NO2、O3遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝 ‎7、紫色世界 ‎（1）基态：KMnO4 (H+)、紫色石蕊、碘单质呈紫黑色 ‎（2）激发态：充氩气的灯光呈紫蓝色，钾元素的焰色呈紫色（透过蓝色钴玻璃观察）‎ ‎（3）化学变化：‎ ‎①I2升华生紫烟，‎ ‎②NH4I受热生紫烟，‎ ‎③紫色石蕊在（5.0