山东版高考化学总复习专题二十物质的检验、分离与提纯（讲解练）教学讲练

考点清单知能拓展实践探究栏目索引专题二十物质的检验、分离与提纯化学化学 山东省专用山东省专用考点清单知能拓展实践探究栏目索引考点考点清单清单考点一物质的分离与提纯考点一物质的分离与提纯1.物质分离与提纯的区别(1)物质的分离:将混合物中的各组分分离开来,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目标物质的过程2.物质分离与提纯的基本原则(1)“四原则”:不增(提纯过程中不增加新的杂质);不减(不减少被提纯的物质);易分离(被提纯物质与杂质容易分离);易复原(被提纯物质转化后要易复原)考点清单知能拓展实践探究栏目索引(2)“四必须”:除杂试剂必须过量;过量试剂必须除尽(因为过量试剂可能会引入新的杂质);选最佳除杂途径;除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序3.物质分离与提纯的物理、化学方法(1)物理方法方法适用范围主要仪器注意点实例蒸发易溶固体与液体的分离酒精灯、蒸发皿、玻璃棒a.不断搅拌;b.最后用余热加热,液体不能蒸干;c.液体体积不超过蒸发皿容积的2/3NaCl(H2O)结晶溶解度受温度影响差别较大的物质的分离NaCl(NaNO3)升华能升华固体与不升华固体的分离酒精灯I2(NaCl)考点清单知能拓展实践探究栏目索引过滤易溶物与难溶物的分离 漏斗、烧杯、玻璃棒a.一贴、二低、三靠;b.沉淀要洗涤;c.定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)萃取提取在互不相溶的溶剂中溶解度不同的溶质分液漏斗a.查漏;b.对萃取剂的要求;c.使漏斗内外大气相通;d.上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶且密度相差较大的液体分液漏斗分离乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液考点清单知能拓展实践探究栏目索引蒸馏分离沸点不同的液态混合物蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶a.温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处;b.冷凝水从下口通入;c.加碎瓷片乙醇和水渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与NaCl盐析加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油洗气溶解度不同的气体的分离洗气瓶气体长进短出CO2(HCl)液化沸点不同的气体的分离U形管常用冰水冷却SO2(SO3)考点清单知能拓展实践探究栏目索引方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl-、S、C、Mg2+、Fe3+气化法将杂质离子转化为气体C、HC、S、HS、S2-、N杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质与被提纯物含有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(用酸、酸酐或碱)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,用热的铜粉除去N2中的O2(2)化学方法考点清单知能拓展实践探究栏目索引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混合后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,含杂质的金属作阳极、纯金属(M)作阴极,含M的盐溶液作电解质溶液方法原理杂质成分考点清单知能拓展实践探究栏目索引考点二物质的检验与鉴别考点二物质的检验与鉴别1.物质检验的分类分类不同点相同点鉴定根据物质的性质,对一种物质分别检验出阴、阳离子或组成元素均需根据物质的特征或特殊性质,选择恰当的试剂和方法,准确观察反应中颜色的变化、沉淀的生成或溶解、气体的生成等现象加以判定鉴别对两种或两种以上的物质进行辨认、区分推断通过已知实验事实,根据性质分析,推出被检物质的组成,写出其化学式或名称考点清单知能拓展实践探究栏目索引(1)物质检验的方法1)物理方法:常利用物质的物理性质和特征进行检验,如颜色、气味、溶解性、状态、焰色反应等。

2)化学方法:利用物质发生化学反应时表现出的一些特殊现象,结合指示剂和反应条件进行检验2)物质检验时对化学反应和实验操作的基本要求1)反应要有明显的现象特征,如溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等2)反应要在适宜的条件下进行,如溶液的酸碱性、浓度、温度等条件的选择3)物质检验时常需排除干扰物的影响,如用Ba2+检验S应排除S、C等的干扰2.物质检验的方法和步骤考点清单知能拓展实践探究栏目索引4)当试样是固体时,一般需要先将少量试样溶解,观察溶解后溶液的颜色,在溶解过程中有无气体产生、有无沉淀生成以及沉淀的颜色等5)在检验试样或配好的试样溶液中是否含有某种物质时,每次应取少量进行实验3)物质检验的步骤:取少许试样溶解加入试剂观察现象得出结论考点清单知能拓展实践探究栏目索引知能拓展知能拓展掌握常见气体和离子的检验1.常见气体的检验气体检验方法和现象化学方程式H2(1)纯净的氢气在空气中燃烧,火焰呈淡蓝色,罩在火焰上方的冷且干燥的烧杯内壁有水珠产生(2)点燃不纯的氢气有爆鸣声2H2+O22H2OCO2通入澄清的石灰水中,石灰水变浑浊CO2+Ca(OH)2CaCO3+H2OO2能使带火星的木条复燃C+O2CO2Cl2黄绿色气体,能使湿润的淀粉KI试纸变为蓝色Cl2+2KI2KCl+I2考点清单知能拓展实践探究栏目索引HCl硝酸银溶液吸收HCl气体后,产生白色沉淀HCl+AgNO3AgCl+HNO3SO2(1)能使品红溶液褪色(加热后恢复红色)(2)使澄清石灰水变浑浊SO2+Ca(OH)2CaSO3+H2ONO在空气中迅速变为红棕色2NO+O22NO2NO2红棕色气体,能使湿润的淀粉KI试纸变蓝(但不与AgNO3溶液反应)3NO2+H2O2HNO3+NO8HNO3+6KI6KNO3+3I2+2NO+4H2O气体检验方法和现象化学方程式考点清单知能拓展实践探究栏目索引NH3(1)能使湿润的红色石蕊试纸变蓝(2)用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近,能产生白烟(1)NH3+H2ONH3H2ON+OH-(2)NH3+HClNH4ClCO(1)点燃,安静燃烧,火焰呈淡蓝色(2)通过灼热的黑色氧化铜时,能还原出红色的铜(1)2CO+O22CO2(2)CuO+COCu+CO2气体检验方法和现象化学方程式考点清单知能拓展实践探究栏目索引2.常见阳离子的检验常见阳离子试剂或方法实验现象H+紫色石蕊试液变红活泼金属(如Zn)或Na2CO3溶液有无色无味气体产生Na+焰色反应黄色火焰K+焰色反应紫色火焰(透过蓝色钴玻璃)Mg2+NaOH溶液白色沉淀,不溶于过量的碱Al3+NaOH溶液白色沉淀,溶于过量的强碱考点清单知能拓展实践探究栏目索引Fe2+NaOH溶液白色沉淀灰绿色红褐色先加KSCN溶液,再加氯水加KSCN溶液无明显变化,再加氯水溶液变为红色K3Fe(CN)6溶液产生蓝色沉淀Fe3+NaOH溶液产生红褐色沉淀KSCN溶液溶液呈红色苯酚溶液溶液呈紫色Cu2+NaOH溶液蓝色沉淀,加热则沉淀变黑NNaOH溶液,加热产生使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体Ba2+硫酸(或硫酸盐溶液)和稀硝酸产生不溶于稀硝酸的白色沉淀Ag+盐酸和稀硝酸产生不溶于稀硝酸的白色沉淀常见阳离子试剂或方法实验现象考点清单知能拓展实践探究栏目索引3.常见阴离子的检验常见阴离子试剂或方法实验现象OH-无色酚酞试液、紫色石蕊试液、红色石蕊试纸、pH试纸分别变为红色、蓝色、蓝色、蓝色Cl-加入AgNO3溶液、稀硝酸白色沉淀(AgCl),不溶于稀硝酸Br-加入AgNO3溶液、稀硝酸浅黄色沉淀(AgBr),不溶于稀硝酸加入氯水后振荡,滴入少许四氯化碳分层,下层呈橙红色考点清单知能拓展实践探究栏目索引I-加入AgNO3溶液、稀硝酸黄色沉淀(AgI),不溶于稀硝酸加入氯水后振荡,滴入少许四氯化碳分层,下层呈紫红色加入氯水和淀粉溶液溶液变蓝S先加入盐酸再加入BaCl2溶液加入盐酸时无现象,加入BaCl2溶液后生成白色沉淀(BaSO4)S加入盐酸或硫酸产生无色、有刺激性气味的气体(SO2)加BaCl2溶液、盐酸白色沉淀(BaSO3),溶于盐酸,产生无色、有刺激性气味的气体(SO2)S2-加入盐酸产生具有臭鸡蛋气味的气体(H2S)加入Pb(NO3)2溶液或CuSO4溶液生成黑色的沉淀(PbS或CuS)常见阴离子试剂或方法实验现象考点清单知能拓展实践探究栏目索引常见阴离子试剂或方法实验现象C加入CaCl2或BaCl2溶液、稀盐酸、澄清的石灰水白色沉淀(CaCO3或BaCO3),沉淀溶于稀盐酸,产生无色、无味气体(CO2),气体能使澄清的石灰水变浑浊加入盐酸、澄清的石灰水;CaCl2溶液加入盐酸,产生无色、无味的气体(CO2),该气体能使澄清的石灰水变浑浊;向原溶液中加入CaCl2溶液,产生白色沉淀(CaCO3)HC加入盐酸、澄清的石灰水;CaCl2溶液加入盐酸,产生无色、无味的气体(CO2),该气体能使澄清的石灰水变浑浊;向原溶液中加入CaCl2溶液,无明显现象Si加入稀硝酸白色胶状沉淀(H2SiO3)N向浓溶液中加入铜片、浓硫酸、加热放出红棕色、有刺激性气味的气体(NO2)Al加入盐酸先生成白色沉淀Al(OH)3后沉淀溶解考点清单知能拓展实践探究栏目索引例(2019济宁期末,6)下列关于某些离子的检验及结论,一定正确的是()A.加入稀盐酸产生无色气体,将该气体通入澄清石灰水中变浑浊,则一定有CB.加入氯化钡溶液有白色沉淀产生,再加盐酸,沉淀不消失,则一定有SC.加入浓烧碱溶液加热,产生的气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,则一定有ND.加入Na2CO3溶液产生白色沉淀,再加盐酸,白色沉淀消失,则一定有Ba2+解题导引离子的检验需要注意加入试剂的顺序以及其他离子的干扰。

考点清单知能拓展实践探究栏目索引解析能够使澄清石灰水变浑浊的气体可能是CO2或SO2,且两种气体均无色,则溶液中的离子可能是C、HC、S或HS,A项错误;加入氯化钡产生不溶于盐酸的白色沉淀,沉淀可能是BaSO4或AgCl,B项错误;能够使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体只有NH3,C项正确;与碳酸钠反应产生的白色沉淀可能是CaCO3或BaCO3等,D项错误答案C考点清单知能拓展实践探究栏目索引实践探究实践探究1.要实现物质的分离、提纯,需要对常见物质的物理性质、化学性质的特点、相同点、差异点熟练掌握,进而针对差异点选择合适的方法,并排除干扰如固液分离、分离互不相溶的溶液、分离互溶的溶液等物理方法;如沉淀法、气体法、氧化还原法等化学方法考点清单知能拓展实践探究栏目索引例1(2019广东深圳二模,10)NiSO46H2O易溶于水,其溶解度随温度升高明显增大以电镀废渣(主要成分是NiO,还有CuO、FeO等少量杂质)为原料制备该晶体的流程如下,下列说法错误的是()A.溶解废渣时不能用稀盐酸代替稀H2SO4B.除去Cu2+可采用FeSC.流程中ab的目的是富集NiSO4D.“操作I”为蒸发浓缩、冷却结晶考点清单知能拓展实践探究栏目索引解题导引物质的分离提纯思路:确定目标产物、杂质;分析两者物理性质、化学性质的差异;根据性质差异选择分离提纯方法;检查是否满足分离除杂的基本原则“不增、不减、易分、易复原”。

解析该流程在除去Cu2+和Fe2+后加入Na2CO3溶液沉淀Ni2+,所以溶解废渣时可用稀盐酸代替稀H2SO4,对制备不会有影响,故A错误;CuS比FeS更难溶,向含有Cu2+溶液中加入FeS会发生沉淀的转化生成CuS,可除去Cu2+,故B正确;将Ni2+先转化为NiCO3沉淀,再加适量稀硫酸溶解,可提高NiSO4的浓度,故C正确;该晶体为结晶水合物,从溶液中得到晶体的实验操作为蒸发浓缩、冷却结晶,故D正确答案A题目价值本题考查物质除杂方法的选择,涉及元素及其化合物的性质及实验基本操作,体现了科学探究与创新意识的学科核心素养考点清单知能拓展实践探究栏目索引2.熟练掌握常见离子、常见气体的检验方法、对应的现象,能找出物质检验中的干扰因素,并能采取合适的排除干扰措施,培养宏观辨识与微观探析的学科素养,运用化学反应原理解决简单的化学实际问题例2(2019天津河西二模,5)下列实验操作、现象与对应的结论或解释正确的是()选项 操作现象结论或解释A用洁净铂丝蘸取某溶液进行焰色反应火焰呈黄色原溶液中有Na+,无K+B将CH3CH2Br与NaOH乙醇溶液共热产生的气体通入盛有少量酸性KMnO4的溶液的烧杯中溶液紫色褪去CH3CH2Br发生消去反应,且气体产物为乙烯C向AgNO3溶液中滴加过量氨水得到澄清溶液Ag+与NH3H2O能大量共存D向盛有少量溴水的分液漏斗中加入裂化汽油,充分振荡,静置上、下层液体均近无色裂化汽油不可用作溴的萃取溶剂考点清单知能拓展实践探究栏目索引解析钾元素的焰色需要通过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,只能说明有钠元素,不能说明不含K+,故A错误;乙醇易挥发且具有还原性,能使酸性高锰酸钾溶液褪色,会干扰乙烯的检验,故B错误;Ag+和NH3H2O会反应生成Ag(NH3)2OH,溶液无色,故C错误;裂化汽油中含有烯烃,能与溴水中的Br2反应生成不溶于水的卤代烃,故不能用作溴的萃取剂,故D正确。

解题导引物质检验、离子鉴别思路:确定目标物质(离子),分析是否存在干扰项;选择合适的方法排除干扰,而不影响目标物质(离子);选择特征方法进行检验答案D题目价值本题涉及常见金属阳离子的检验、常见气体的检验,考查考生对特征检验方法及对应现象的识记和辨析能力。