高三二轮同步复习精品资料-专题 物质的分离与提纯

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专题 物质的分离与提纯
直击高考考点
物质的分离、提纯与鉴别是化学实验中的重要内容,也是高考常考考点,2006年高考北京T7,四川T26,重庆T26、广东T7、江苏T4、上海T21均对这一部分知识作了重点考查。本部分涉及的考点有:常见物质的分离和提纯,常见气体、无机离子、重要有机物的鉴别和鉴定,物质的推断等。常见的命题形式:
1.物质分离提纯除杂时所加试剂的顺序;
2.只用一种试剂的一组物质;
3.不用任何试剂鉴别一组物质;
4.常见物质的鉴别与鉴定;
5.无机离子的推断与分离;
6.设计物质分离或检验的方案。
这部分内容以离子的检验、气体的制备和检验、元素化合物性质为基础知识,以化学实验基本操作,对材料的组织水平和语言表达能力为基础进行考查,且考查的内容逐渐加深,形式渐趋多样化。
本部分内容重点掌握:(1)常见物质的物理性质:颜色、状态、气味、水或在有机溶剂中的溶解性、升华等。(2)常见物质的化学性质:①常见的阴阳离子(CO32―、HCO3―、SO42―、Cl―、Br―、I―、Al3+、NH4+、Mg2+、Fe2+、Fe3+等)的检验;②常见气体的检验;③重要有机物官能团的性质及物理性质(溶解性、密度等)。(3)过滤、萃取、分液、重结晶、蒸馏(分馏)的原理及操作。
知识要点串讲
要点一 物质的分离与提纯方法
1.混合物的物理分离方法
方法 适用范围 主要仪器 注意点 实例
固+液 蒸发 易溶固体与液体分开 酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 ①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3 NaCl(H2O)
固+固 结晶 溶解度差别大的溶质分开 NaCl(NaNO3)
升华 能升华固体与不升华物分开 酒精灯 I2(NaCl)
固+液 过滤 易溶物与难溶物分开 漏斗、烧杯 ①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损” NaCl(CaCO3)
液+液 萃取 溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来 分液漏斗 ①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出 从溴水中提取Br2
分液 分离互不相溶液体 分液漏斗 乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液
蒸馏 分离沸点不同混合溶液 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管 ①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片 乙醇和水、I2和CCl4
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
气+气 洗气 易溶气与难溶气分开 洗气瓶 长进短出 CO2(HCl)
液化 沸点不同气分开 U形管 常用冰水 NO2(N2O4)
2.化学方法
用化学方法分离和提纯物质的原理:不引入新的杂质;不能损耗或减少被提纯物质的质量;实验操作要简便,不能繁杂。常见的方法有:
①加热法,如:Na2CO3中含有NaHCO3
②氧化还原法,如:除CO2中少量的O2,可将气体通过灼热的铜网。
③沉淀法,将杂质(离子)转化为沉淀,如:除去NaNO3溶液中的NaCl,可往溶液中加入AgNO3溶液。
④气化法,将杂质转化为气体,如:除NaCl溶液中少量的 Na2CO3,加入盐酸。
⑤其它方法,酸碱反应,彻底水解法等。
要点二 物质的检验
1.常见物质的检验方法
检验类型 鉴别 利用不同物质的性质差异,通过实验,将它们区别开来。
鉴定 根据物质的特性,通过实验,检验出该物质的成分,确定它是否是这种物质。
推断 根据已知实验及现象,分析判断,确定被检的是什么物质,并指出可能存在什么,不可能存在什么。
检验方法 ① 若是固体,一般应先用蒸馏水溶解
② 若同时检验多种物质,应将试管编号
③ 要取少量溶液放在试管中进行实验,绝不能在原试剂瓶中进行检验
④ 叙述顺序应是:实验(操作)→现象→结论→原理(写方程式)
2.常见离子的检验
离子 试剂 现象 注意
沉淀法 Cl-、Br-、I-、 AgNO3+HNO3 AgCl↓白、AgBr↓淡黄、AgI↓黄
SO42- 稀HCl和BaCl2 白色沉淀 须先用HCl酸化
Fe2+ NaOH溶液 白色沉淀→灰绿色→红褐色沉淀
Fe3+ NaOH溶液 红褐色沉淀
Al3+ NaOH溶液 白色沉淀→溶解 不一定是Al3+
气体法 NH4+ 浓NaOH溶液和湿润的红色石蕊试纸 产生刺激性气体,使试纸变蓝 要加热
CO32- 稀盐酸+石灰水 石灰水变浑浊 SO32-也有此现象
SO32- 稀H2SO4和品红溶液 品红溶液褪色
显色法 I- Cl2水(少量),CCl4 下层为紫色
Fe2+ KSCN溶液,再滴Cl2水 先是无变化,滴Cl2水后变红色
Fe3+ ①KSCN溶液 红色
②苯酚溶液 紫色
Na+、K+ Pt丝+HCl 火焰为黄色、浅紫色 K+要透过蓝色钴玻璃片
3.几种重要有机物的检验
(1)苯 能与纯溴、铁屑反应,产生HBr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)难溶于水的硝基苯。
(2)乙醇 能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚 能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。
(4)乙醛 能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀。
要点三 物质的鉴别
鉴别物质常见的方法:(1)不限制任何试剂;(2)只用一种试剂;(3)不用任何试剂。
在解决物质鉴别时,要根据不同类型选择合适的解题方法。
①被鉴别的一组物质的阴离子不同,一般用强酸溶液鉴别。如:NaCl、Na2CO3、Na2S、Na2SO3、Na2S2O3、Na2SiO3 6种溶液可用盐酸鉴别。
②被鉴别的一组物质的阳离子不同,一般用强碱溶液鉴别:如NaCl、MgCl2、AlCl3、NH4Cl、CuSO4、FeSO4、AgNO3 8种溶液可用氢氧化钠鉴别。
③分析所给物质组中有特征反应现象的物质或离子,从而找出试剂。如:Ba(OH)2溶液与(NH4)2SO4、(NH4)2CO3等溶液共热,同时产生沉淀和气体。则用Ba(OH)2溶液可鉴别Na2SO4、NH4Cl、(NH4)2SO4、AlCl3、NaCl等一组溶液。
不用任何试剂:方法也有多种,如:
①若可以用物理方法,观察颜色有确定某些物质,再利用这些物质鉴别其它未知物。
②将溶液两个混合,分析产生不同现象的物质。注意,有些溶液的反应由于互相滴加顺序不同,能产生不同的现象,如:强酸与碳酸盐。AgNO3溶液与氨水、可溶性铝盐与NaOH、可溶性偏铝酸盐与强酸等。当观察到被鉴别的试剂组中出现以上情况,那么这两种物质已鉴别出,然后再往下进行分析。
热点题型探究
题型一 常见混合物的分离与提纯
【典例1】某化工厂的废液经测定得知主要含有乙醇,其中还溶有苯酚(熔点:43℃)、乙酸和少量二氯甲烷。现欲从废液中回收它们,根据各物质的熔点和沸点,该工厂设计了以下回收的实验方案。
请回答:
⑴写出试剂A、B、C的化学式:A ,B ,C ;
⑵写出操作D的名称:D ;
⑶写出回收物①、②和G的组成:① ,② ,G 。
解析:本题考查了常见有机物的分离和提纯的基本操作方法。试剂A使苯酚、乙酸变成对应的苯酚钠和乙酸钠,所以A可能为NaOH或Na2CO3(不能是NaHCO3,不和苯酚反应);回收物(40℃、78℃)所以操作D为分馏,G为苯酚钠和乙酸钠,通过加试剂B和操作E得苯酚和乙酸,可知B和苯酚钠反应生成苯酚,而乙酸钠不反应,可知B的酸性比乙酸弱比苯酚强,B为CO2,操作E为分液,乙酸钠到乙酸,说明加入酸性比乙酸强的物质,稀硫酸(不能是盐酸因为易挥发),操作F为蒸馏。
答案:(1)Na2CO3(或NaOH) CO2 稀H2SO4 (2)分馏 (3)二氯甲烷 乙醇 苯酚钠 乙酸钠
误点警示:在分离提纯有机物时,常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。例如,除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法,试图将乙酸加转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。
【典例2】已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲。(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器。)
请填写表中空格,完成由上述混合物得到固体甲的实验设计。
序号 实验步骤 简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置)
① 溶解 将混合物放入烧杯中,加入98% H2SO4 ,充分搅拌直到固体不再溶解。



⑤ 洗涤沉淀
⑥ 检验沉淀是否洗净
解析:本题通过对混合物的分离考查实验设计和化学实验基本操作。
题中给出了信息“化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于98%的硫酸,而乙不溶”,又给出了第一步实验操作“将混合物放入烧杯中,加入98% H2SO4 ,充分搅拌直到固体不再溶解”。综合分析两个信息,应该知道实验设计的大体思路:用浓硫酸将甲溶解,过滤出乙后,滤液加入水中稀释同时析出甲,再过滤。
答案:②过滤 将烧杯中物质倒入耐酸过滤器中过滤,得滤液
③析出沉淀 将滤液沿烧杯壁慢慢倒入足量水中,并不段搅拌,直至析出全部固体
④过滤 将此烧杯中的物质倒入过滤器中过滤,得固体
⑤用蒸馏水冲洗滤纸上的固体若干次,直至洗净
⑥取新得到的洗出液少许,滴入用盐酸酸化的BaCl2 溶液 ,若没有白色浑浊出现,则说明沉淀已洗净,若有白色浑浊出现,则说明沉淀没有洗净 
【变式训练】
1.含苯酚的工业废水处理的流程图如下:(1999年上海高考题)
(1)上述流程里,设备Ⅰ中进行的是 操作(填写操作名称)。实验室里这一步操作可以用 进行(填写仪器名称)
(2)由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是 ,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B是 。(3)在设备Ⅲ中发生的化学方程式为
(4)在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和 ,通过
操作(填写操作名称)可以使产物相互分离。
(5)上图中能循环使用的物质是C6H6、CaO、 、 。
2.某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中
B.把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔
H.静置,分层
就此实验,完成下列填空:
⑴正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):
→ → →A→G→ →E→F
⑵上述(E)步骤的操作中应注意 。
上述(G)步骤操作的目的是 。
⑶选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是 。
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏,指出下列实验装置中的错误之处:
①__________________________________;②__________________________________;
③__________________________________。
题型二 不用试剂鉴别多种物质
【典例3】现有①Al2(SO4)3 ②Ba(NO3)2 ③NaOH ④CuCl2 ⑤KCl等5种溶液,不加任何试剂就可鉴别出的先后顺序正确的是
A.④③①②⑤ B.③①④②⑤ C.②③④①⑤ D.⑤④③②①
解析:先观察试样颜色找出CuCl2,再在余下的四种无色溶液中加入CuCl2溶液,找出NaOH溶液,再利用氢氧化钠溶液加入余下的3种溶液中,找出硫酸铝溶液,再用硫酸铝作试剂找出硝酸钡和氯化钾。
答案:A
技巧点拨:不用任何试剂鉴别多种物质的常用方法。(1)先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其它的几种物质,一环扣一环地逐个审。(2)若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别开来。(3)若以上两方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定。(4)若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同,现象不同而进行鉴别
【变式训练】
3.下列各组溶液,不用其它试剂就可以区别开的是
A.氯化钠 盐酸 偏铝酸钠 氢氧化钠 B.氯化钡 硫酸钠 硝酸钾 硫酸铵
C.盐酸 硝酸 氯化钾 碳酸钠 D.氯化钡 氯化钠 氢氧化钠 硫酸钠
题型三 只用一种试剂鉴别多种物质
【典例4】只用水就能鉴别的一组物质是
A.苯、乙酸、四氯化碳 B.乙醇、乙醛、乙酸
C.乙醛、乙二醇、硝基苯 D.苯酚、乙醇、甘油
解析:根据物质是否溶于水及比水轻或重来鉴别。B中三种物质均溶于水;C中前二种物质也均溶于水;D中后二种物质均溶于水。只有A中乙酸溶于水,苯和四氯化碳均不溶于水,且苯比水轻,四氯化碳比水重。
答案:A
方法探究:有机物的溶解性有三种情况:①与水混溶,主要是羧酸类和醇;②与水不相溶但比水重,一般是硝基化合物、卤代烃;③与水不相溶但比轻,一般是烃类。分析四组物质便得解。
【变式训练】
4.下列各组物质,用括号内试剂加以鉴别,其中难以实现的是
A.氯化钠溶液、碘化钠溶液、硫酸钠溶液(硝酸银试液)
B.硝酸铵固体、氢氧化钠固体、葡萄糖(水)
C.乙醛溶液、甲酸溶液、乙酸溶液 (新制的氢氧化铜)
D.氯化镁溶液、稀盐酸、氯化钾溶液(氢氧化钠溶液)
题型四 常见气体的检验
【典例5】下图虚线框中的装置可用来检验浓硫酸与木炭粉的加热条件下反应产生的所有气体产物,填写下列空白:
(1)如果装置中①、②、③三部分仪器的连接顺序改为②、①、③,则可以检验出的物质是 ;不能检出的物质是 。
(2)如果将仪器的连接顺序变为①、③、②,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。
(3)如果将仪器的连接顺序变为②、③、①,则可以检出的物质是 ;不能检出的物质是 。
解析:浓硫酸与木炭加热发生的反应方程式为:2H2SO4+C CO2↑+2SO2↑+2H2O。
纵观整套装置,①用于检验H2O蒸气(使无水硫酸铜变蓝色);②用于检验SO2气(品红溶液褪色、酸性KMnO4溶液褪色,再通过品红溶液验证SO2是否已经除净);③用于检验CO2气(澄清石灰水变浑浊)。
(1)当顺序改为②、①、③时,由于分解气先经②装置,必然带出洗气瓶中H2O的蒸气,故难以肯定①中无水硫酸铜变蓝色是由于浓硫酸与木炭反应所产生的H2O。
(2)当顺序改为①、③、②时,足量澄清石灰水变浑浊究竟是由CO2还是由SO2与Ca(OH)2反应造成的,无法肯定,所以CO2与SO2都无法一一鉴别了。
(3)当顺序改为②、③、①时,出现了(1)中同样的问题。
一个很常见的、平淡的实验,因性质检验装置顺序的调动,检验出学生分析问题的能力,十分巧妙。
答案:(1)SO2、CO2;H2O (2)H2O;CO2、SO2 (3)SO2、CO2;H2O
技巧点拨:根据SO2、CO2、H2O的特有性质,通过实验来检验三种物质的存在。而在实验过程中,检验SO2、CO2都要通过水溶液,因此对检验H2O(g)有干扰作用;检验CO2用石灰水,SO2也与石灰水反应类似现象,因此SO2也会干扰CO2的检验。三种物质检验时相互有干扰,审题时要搞清气体通过的试剂会与哪种气体反应,从而判断检验出何种气体。
【变式训练】
5.某课外活动小组的同学,在实验室研究用过量的锌与浓硫酸反应制取二氧化硫
的有关问题。
(1)这样制取的二氧化硫气体中可能含有的杂质是 。
(2)某同学用下列装置连接成一整套实验装置以验证(1)的判断是否正确,若按气体从左
到右流向时,气体流经的各装置导管的编号依次是 (用a、b……填写)。
(3) 根据(2)确定的实验过程,请将实验时有关装置中所盛药品、实验现象、结论或解释
填入下表:
装置 所盛药品 实验现象 结论或解释
B
C CuO固体
题型五 常见离子的鉴别
【典例6】某待测溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+、NH4+、Ca2+等离子,进行以下实验(所加酸,碱,氨水,溴水都是过量的).(1992年全国高考题)
根据实验结果:
(1)判断待测液中有无Ba2+、Ca2+,并写出理由.答:
(2)写出沉淀D的化学式:
(3)写出从溶液D生成沉淀E的反应离子方程式:
解析: 待测液中加入HCl得到沉淀A,可断定A为AgCl,Ag+已被除去。向溶液A加入稀硫酸和溴水,若有Fe2+则被氧化成Fe3+(2Fe2++Br2=2Fe3++Br-);由于BaSO4难溶于水,CaSO4微溶于水 ,所以沉淀B为BaSO4和CaSO4的混合物或二者之一。向溶液B中加入氨水得到沉淀C,则沉淀C一定是Fe(OH)3或Al(OH)3或二者的混合物。若沉淀C中含Al(OH)3,则加入过量NaOH溶液时会转变为NaAlO2进入溶液D;沉淀C与过量NaOH溶液作用后仍剩余沉淀D,则可断定D为Fe(OH)3。由于H2CO3的酸性强于HAlO2(可由C、Al在周期表中的位置推出),所以向溶液D中通入CO2得到的沉淀E一定是Al(OH)3,其反应为:AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3-。
答案:(1)含有Ba2+、Ca2+中的一种或两种;因为BaSO4不溶于水,CaSO4微溶于水 (2)Fe(OH)3 (3)AlO2-+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+HCO3- 。
方法探究:仔细分析每一步所发生的反应,并进行严密的推理和判断(如由所加试剂推测沉淀可能是什么物质、什么物质进入溶液;由肯定的结论验证不肯定的推测,并缩小判断范围;正推和逆推相结合等)是解此类框图题的基本方法。熟悉有关物质的化学性质,并能灵活运用,是解题的基础。
【变式训练】
6.在一含Na+的澄清溶液中,可能还存在NH4+、Fe2+、I-、Br-、CO32-、SO32-六种离子中的几种。①在原溶液中滴加足量的饱和氯水后,有气泡生成,溶液呈黄色;②向呈橙黄色的溶液中加入BaCl2溶液时无沉淀生成;③橙黄色溶液不能使淀粉溶液变蓝色。根据上述实验事实推断,下列说法不正确的是
A.溶液中一定存在Br-、CO32- B.溶液中可能存在NH4+
C.溶液中一定不存在Fe2+、I-、SO32- D.溶液一定呈碱性
方法技巧点拨
易错点津:
1.要全面考虑除杂原则。防止虽然除去了原有的杂质,但同时又带进了新的杂质。
2.在解答物质提纯试题时,选择试剂和实验措施应注意三个原则: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。
3.物质提纯和净化时要注意下列几点:①所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应;②所选择的反应要具有较大的不可逆性,即反应要完全,为了使杂质能除尽,所加的试剂要稍过量;③加入的试剂以不引入新的杂质为好;④提纯物易分离。
4.物质的检验要经历方法的选择(包括物理方法和化学方法)、现象的观察及逻辑推理得出结论三个步骤,缺一不可。尽可能选择特效反应以减少干扰。
5.有机物的提纯与分离中很少使用过滤、结晶等方法,较多地使用蒸馏(可分馏)、分液等方法,以及物理与化学的综合法。
在分离提纯有机物时,常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。例如,除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法,试图将乙酸加转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。
6.缺乏推理判断的能力和方法。
如对不用另加试剂的鉴别题、只用一种试剂的鉴别题、可用多种不同试剂和操作程序的鉴别题,缺乏对解题突破口的确认能力,以及解题程序的安排能力。对图式鉴别题,除了难以寻找突破口以外,对正推法和逆推法的使用,还存在思维障碍。鉴于上述列举的几种情况,因此平时复习解题应重视解题思维的训练,重视思维方法的归纳总结。
高考冲刺演练
一、选择题(每小题有1-2个选项符合题意)
1.除去NaCl中混有的MgCl2、Na2SO4选用的化学药品是 ( )
A.NaOH和Ba(NO3)2 B.Ca(OH)2和AgNO3
C.NaOH和BaCl2 D.Na2CO3和BaCl2
2.某实验小组只领取下列仪器或用品:铁架台、铁圈、铁夹、三角架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。只应用上述仪器或药品,不能进行的实验操作是( )
A.蒸发   B.萃取    C.过滤   D.蒸馏
3.下列的分离方法不正确的是 ( )
A.用过滤的方法除去食盐水中的泥沙 B.用蒸馏的方法将自来水制成蒸馏水
C.用酒精萃取碘水中的碘 D.用淘洗的方法从沙里淘金
4.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液 ⑧氯化钠和单
质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是
A.分液、萃取、蒸馏 B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取 D.蒸馏、萃取、分液
5.已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体,不溶于水,密度小于1g/mL,沸点约为55℃。要从水与丙酮的混合液里将丙酮分离出来,下列方法最合理的是
A.蒸馏 B.分液 C.过滤 D.蒸发
6.下列仪器常用于物质分离的是 ( )
①漏斗 ②试管 ③蒸馏烧瓶 ④天平 ⑤分液漏斗 ⑥研钵
A.①③④ B.①②⑥
C.①③⑤ D.①③⑥
7.以下实验装置一般不用于分离物质的是
A B C D
8.下列分离物质的方法中,根据微粒大小分离的是(1996年上海高考题)
A.萃取 B.重结晶 C.沉降 D.渗析
9.某溶液含有较多的Na2SO4和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H2SO4溶液,②加金属Na,③结晶,④加过量NaOH溶液,⑤加强热脱结晶水,⑥过滤。正确的操作步骤是(1997年全国高考题)
A.②⑥③ B.④⑥①③ C.④⑥③⑤ D.②⑥①③⑤
10.甲、乙、丙、丁分别是Al2(SO4)3、FeSO4、NaOH、BaCl2四种物质中的一种。若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生。据此推断丙物质是(2000年理科综合题)
A.Al2(SO4)3 B.NaOH C.BaCl2 D.FeSO4
11.下列除去杂质的方法正确的是 ( )
A.除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末,收集气体
B.除去CO2中少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体
C.除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后过滤
D.除去KCl溶液中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤
11.下列各组溶液,不用其它试剂就可以区别开的是
A.氯化钠 盐酸 偏铝酸钠 氢氧化钠 B.氯化钡 硫酸钠 硝酸钾 硫酸铵
C.盐酸 硝酸 氯化钾 碳酸钠 D. 氯化钡 氯化钠 氢氧化钠 硫酸钠
12.下列制取、检验、提纯或保存物质的方法可行的是
① 向某溶液中加入KSCN溶液检验该溶液是否含有Fe3+,
② 用植物油、乙醇、NaOH溶液制取肥皂,
③ 向FeCl3饱和溶液中滴加NaOH溶液制取Fe(OH)3胶体,
④ 用焰色反应检验K+时须透过蓝色钴玻璃观察,
⑤ 液溴用水液封后密封保存在棕色试剂瓶中,
⑥ 向混有乙酸的乙酸乙酯中加入NaOH溶液再分液,提纯乙酸乙酯。
A.①③⑤⑥ B. ②④⑤⑥ C.①②④⑤ D.①③④
二、填空题
13.粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶
性杂质。我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程 ①放置酒精灯 ;②固定铁圈
位置 ;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌; ⑤停止加热。其正确的操作顺序为 。
(2)如何运用最简方法检验溶液中有无SO42-离子? ________
_________ 。如果有,应该如何除去SO42-离子? _____________
_____________ 。
(3)在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。
请问这步操作的目的是 。
(4)将经过操作(3)后的溶液过滤。请问这一操作能除掉哪些杂质?

(5)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用
到玻璃棒,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的;溶解时: 。
过滤时: ____ 。蒸发时: 。
14.人们对物质性质的研究是一种科学探究的过程。而此探究的过程离不开相应的实验。于是在我们认识物质时,利用实验来研究其本质,这就有一个先研究什么,再研究什么,最后如何办的问题,也就是科学的探究过程必须遵循一定规律才会更有效。
某校化学兴趣小组的同学欲测定某种品牌味精中食盐的含量。下面是该小组所做的有关实验步骤:
①称取某品牌袋装味精样品10.Og放人烧杯中。并加适量蒸馏水溶解;
②_______________________________________________________;
③_______________________________________________________;
④用蒸馏水洗涤沉淀2~3次;⑤将沉淀烘干、称量,测得固体质量为4.90g。
根据上述实验步骤回答下列问题:
(1)补齐所缺少的实验步骤。
(2)实验步骤③所用的玻璃仪器有_______________________________________
(3)检验沉淀是否洗净的方法是_________________________________________
(4)烘干沉淀应采取的方法是____________________________________________
(5)若味精商标上标注:“谷氨酸钠含量≥80.o%,Nacl含量≤20.O%”,则此样品是否合格_______________(填“合格”或“不合格”)。
15.为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42+以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)判断BaCl2已过量的方法是_________________________________。
(2)第④步中,相关的化学方程式是_____________________________。
(3)若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是
_____________________________。
16.回答下列问题:
(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法____________。
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法____________________________。
17.(1)用焰色反应检验NaOH溶液中的钠元素时,在用铂丝蘸取NaOH溶液之前必须进行的操作是______________________________。确保该实验能成功进行的关键因素是____________________、__________________________、__________________________。
(2)某研究性学习小组,拟通过验除去NaCl晶体中混有的少量Na2SO4和NH4HCO3杂质,得到纯净的NaCl晶体。请填写表中空格,完成由上述混合物得到NaCl的实验设计。
序号 实验步骤 实验目的 证明达到实验目的的操作和现象
① 加热 除去NH4HC03 加热、冷却、称量至固体质量恒定
② 将①所得固体溶于水,加人BaCl2溶液,过滤
③ 除去Ba2+离子
④ 向③的滤液中加入过量稀盐酸,加热近沸
⑤ 获得NaCl晶体
参考答案:
【变式训练】
1.解析:本题属化学与社会、生产相结合的应用型题。在学习苯酚的性质和分离以及酸、碱、盐的化学性质和规律的基础上,将这些知识和规律用于解决生产中的实际问题,目的是培养学生用化学知识解决生活、生产、科技问题的能力和学习化学的方法。
根据题给条件和设计可知:设备Ⅰ用苯萃取废水中的苯酚,生成苯酚的苯溶液(因苯酚易溶于苯而不易溶于水)。设备Ⅱ用于分离苯和苯酚,为此需加入NaOH水溶液,使苯酚变为苯酚钠而溶于水中,再用分液法与苯分离。设备Ⅲ是为了将苯酚钠变为苯酚,考虑到经济成本和环境因素,通入CO2气体较为理想。设备Ⅳ是为了综合利用副产物NaHCO3,加入CaO可转化为反应所需的原料NaOH,而另一生成物CaCO3在设备Ⅴ中又可转化为反应所需的原料CO2和CaO。这样可提高经济效益,降低环境污染。
答案:(1)萃取(或萃取、分液);分液漏斗 (2)苯酚钠(C6H5ONa);NaHCO3 (3)C6H5ONa + CO2+H2O→C6H5OH+ NaHCO3 (4)CaCO3;过滤 (5)NaOH水溶液;CO2
2.解析:萃取、分液的正确操作方法:
⑴检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液。
⑵在溶液中加入萃取剂,用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡。
⑶把分液漏斗放在铁架台上静置片刻。
⑷把分液漏斗上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗上的小孔,使漏斗内外空气相通,以保证漏斗里的液体能够流出。
⑸待溶液分层后打开活塞,使下层液体慢慢流出。注意不要使上层液体流出。上层液体要从分液漏斗上口倒出。
第⑶、⑷设问涉及到萃取剂的选用,其原则是:①萃取剂与原溶剂不互溶;②溶质在萃取剂中溶解度比在原溶剂中大得多;③溶质与萃取剂不发生化学反应。
答案:⑴C→B→D→A→G→H→E→F ⑵使漏斗下端管口紧靠烧怀内壁;及时关闭活塞,不要让上层液体流出:使漏斗内外空气相通,以保证进行(E)操作时漏斗里液体能够流出。⑶CCl4与水不互溶,而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大很多。(4)①缺石棉网;②温度计插到了液体中;③冷凝管进出水的方向颠倒。
3.A 本题应选A。但A组不能一次就鉴别出来,它要经过三次实验:首先通过“两两反应”把盐酸和
偏铝酸钠与氯化钠和氢氧化钠鉴别开来,然后通过“互滴”可鉴别出盐酸和偏铝酸钠,最后用盐酸和偏铝酸钠产生的氢氧化铝沉淀来鉴别氯化钠和氢氧化钠。
4.解析:A中氯化钠和硫酸钠遇硝酸银溶液均产生白色沉淀,无法鉴别;B可以利用三者溶于水的热效应鉴别,硝酸铵固体溶于水吸热,NaOH固体溶于水放热,葡萄糖不明显;甲酸、乙酸能使新制氢氧化铜溶解而使溶液澄清,加热后甲酸和氢氧化铜混合溶液会有红色(Cu2O)沉淀生成;氯化镁溶液遇氢氧化钠溶液生成白色氢氧化镁沉淀,分成两份分别加另两种试剂,能使沉淀溶解的是稀盐酸。
答案:A
5.解析:本题考查了常见气体检验的方法和操作顺序的掌握。随着反应进行,浓硫酸
逐渐变稀,稀硫酸会和过量的锌反应生成H2,所以SO2中的杂质可能为H2和H2O(g)。检验H2的方法常用灼热的CuO反应生成水,检验水的存在,这里有水蒸气的存在,注意操作的顺序,先检验水的存在,将水除尽,再检验H2和CuO反应生成的水。
答案:(1) 氢气和水蒸气 (2)c d (或d c) a b (或b a) e
(3)
装置 所盛药品 实验现象 结论或解释
B 无水硫酸铜 固体由白色变成蓝色 SO2中含有水蒸气
C 固体由黑色变成红色 SO2中含有氢气
6.解析:本题考查了常见离子的鉴别和性质。饱和氯水的存在着多种粒子,具有多重性质,加入足量氯水后有气泡生成再加入BaCl2无沉淀生成说明一定有CO32-,一定没有SO32-(若有SO32-,加入过量氯水会有SO42-生成),溶液呈黄色,不能使淀粉变蓝,说明一定有Br-,一定不存在I-;NH42-可能有。CO32-水解呈碱性,NH4+水解呈酸性,所以溶液不一定呈碱性。
答案: D
【高考冲刺演练】
1.C。根据除杂不得引新的杂质原则,可排除掉选项中的A、B、D项。C项中的NaOH来除去MgCl2,BaCl2来除去Na2SO4。实际上要得到纯的NaCl还须依次加入足量的Na2CO3和盐酸溶液,然后进行过滤、蒸发结晶等操作。
2.CD.蒸发需要的仪器或用品有三角架、蒸发皿、酒精灯、火柴等;萃取用分液漏斗、烧杯、铁架台、铁圈等;过滤用漏斗、烧杯、铁架台、滤纸、玻璃棒等;蒸馏用铁架台、铁圈、铁夹、石棉网、酒精灯、蒸馏烧瓶、冷凝管、接收器、锥形瓶、火柴等。
3.C 酒精与水任意比互溶,不可以作碘水的萃取剂。
4.C 汽油和氯化钠溶液两者不互溶,可以通过分液来分离;酒精与水互溶,但两者沸点有差异,可以通过蒸馏来分离;氯化钠和单质溴的水溶液可通过萃取把溴提取出来。
5.B 由于丙酮不溶于水,与水分层,可以用分液的方法来分离,由于丙酮沸点约为55℃也可用蒸馏的方法来分离,关键是最合理的方法是简单的分液。
6.C 漏斗常用于过滤;蒸馏烧瓶常用于蒸馏;分液漏斗用于分液。
7.D A是蒸馏装置,常于互溶的两种沸点相差较大的液体的分离;B是渗析装置,用于胶体的提纯分离;C是过滤装置用于不溶性固体和液体的分离;D是一定物质的量浓度的溶液的配制。
8.D 渗析是使离子或分子(直径小于10-9m)通过半透膜,能从胶体溶液里分离出来的操作。
9.B 芒硝是水合硫酸钠晶体,要制取纯净的水合硫酸钠晶体,首先要进行提纯,在此过程中要充分利用原料中的成分,且不能引入新的杂质,要除净Fe3+,加入的NaOH溶液要过量。滤去Fe(OH)3不溶物后,用适量H2SO4溶液中和过量的NaOH,得纯净Na2SO4溶液,浓缩结晶即可。凡有⑤操作都是错误的,因为脱去结晶水就不是芒硝,而是硫酸钠。
10.D 解推断题要抓住特征条件。由题设乙白色沉淀沉淀消失可知,丁必为NaOH,乙必为Al2(SO4)3。(注意:此处隐含实验中试剂的滴加顺序与现象的关系),由此可推及甲为BaCl2,故丙为FeSO4。
10.C 灼热的CuO不与O2反应,无法除去O2,A错;Na2CO3溶液不仅吸收HCl,同时因发生反应CO2+H2O+Na2CO3===2NaHCO3而消耗CO2,B不正确;加入铁屑后发生反应2FeCl3+Fe===3FeCl2,不仅除去了杂质FeCl3,而且能增加FeCl2的质量,C正确;在KCl、MgCl2的混合液中加入NaOH,虽除去了MgCl2,但引入了新杂质NaCl,D错。
11.A组不能一次就鉴别出来,它要经过三次实验:首先通过“两两反应”把盐酸和偏铝酸钠与氯化钠和氢氧化钠鉴别开来,然后通过“互滴”可鉴别出盐酸和偏铝酸钠,最后用盐酸和偏铝酸钠产生的氢氧化铝沉淀来鉴别氯化钠和氢氧化钠。
12.C Fe(OH)3胶体的制备是向沸水中加入少量FeCl3溶液;向混有乙酸的乙酸乙酯中加入NaOH溶
液,乙酸乙酯会水解。
13.(1)①②③④⑤
(2)静止片刻在上层清液处,滴加一滴
BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,则溶液中有SO42-,不出现浑浊就说明SO42-已经除尽。除去SO42-的方法是在溶液中加入过量的BaCl2溶液。
(3)除去Ca2+、Mg2+以及加入过量Ba2+
(4)BaSO4、CaCO3、MgCO3、BaCO3等杂质
(5)搅拌,加速溶解 ;使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;搅拌,防止因局部过热液滴或晶体
飞溅。
14.答案:(1)②加入硝酸酸化的硝酸银溶液于样品溶液中,直到不再产生沉淀为止;③过滤 (2)漏斗、玻璃棒、烧杯(3)取最后几滴洗出液加入稀盐酸,若无浑浊现象,说明沉淀已洗净 (4)低温烘干 (5)合格
15.答案: (1)取第②步后的上层溶液1—2滴于点滴板上,再滴入1—2滴BaCl2溶液,若
溶液未变混浊。则表明BaCl2已过量。 (2)Ca2++CO32-=CaCO3↓、 Ba2++ CO32-=BaCO3↓
(3)在此酸度条件下会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度
16.(1)蒸馏方法。
(2)取一支小试管,打开分液漏斗活塞,慢慢地放出少量下层液体,再向其中加少量水,如果试管中液体不分层,则分液漏斗中下层液体是水层,如果试管中液体分层,则分液漏斗中上层液体是水层。
17.(1)把铂丝用盐酸洗涤后灼烧,反复多次,直至火焰变为无色 铂丝要 洗净,避免其它离子的干扰、酒精灯芯不被污染、待测溶液的浓度不能太小
序号 实验步骤 实验目的 证明达到实验目的的操作和现象

② 除去SO42-离子 取少量滤液,加入Na2SO4溶液,出现浑浊,或者加入BaCl2溶液,仍澄清
③ 向②的滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤 取少量滤液,加入Na2CO3溶液,仍澄清,或者用pH试纸检验,溶液呈碱性
④ 除去CO32-离子等
⑤ 加热、蒸发、结晶
(不溶于稀HNO3)
沉淀A
Br2
稀H2SO4
沉淀B
稀HCl
NH3
NaOH
溶液
CO2
沉淀E
沉淀D
溶液D
沉淀C
溶液C
溶液B


A



设备Ⅱ

氧化钙
氢氧化钠溶液


苯酚
设备Ⅴ
设备Ⅳ
设备Ⅲ
设备Ⅰ
废水
苯酚

A
B
二氧化碳
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