浙江专版2019版高考化学大一轮复习专题十一实验化学课时2物质的分离与提纯检验与鉴别学案.doc

1、【 精品教育资源文库 】 课时 2 物质的分离与提纯、检验与鉴别 考纲导航 知识条目 必考要求 选考要求 选考分布 2015 2016 2017 9月 10月 4月 10月 4月 (1)物质分离、提纯的基本原则及应用 c 28(3) (2)物质的分离 (过滤、结晶、分液、蒸馏、萃取 ) b c 31(2) 31(1) 10 10、31 (3)从海带中分离和检验碘元素的原理及操作流程 b (4)常见物质的鉴别 c 5 10 10 8 (5)溶解、过滤、萃取、分液等基本操 作要点 b 31 (6)层析法基本原理 a (7)纸层析法分离溶液中铁离子和铜离子的操作方法和步骤 b (8)硝酸钠和氯化钾

2、制取硝酸钾的原理及操作流程 b (9)结晶或重结晶的方法提纯固体物质的原理及操作 b (10)减压过滤的实验方法 a 31 31(5) (11)晶粒生长条件 a 31 (12)倾析法分离、洗涤固体物质 a 31 31 31(5) (13)粗产品中杂质的检验、晶体 b 31(5【 精品教育资源文库 】 洗涤方法 ) (14)牙膏主要成分及功能 a (15)检验牙膏中含有的碳酸钙、甘油的化学原理和操作方法 b (16)火柴起火的原理 a (17)火柴头中硫元素、氯元素的检验原理和操作方法 b (18)物质检验的方案设计 c (19)亚硝酸钠和食盐的鉴别 c 考点一 物质的分离与提纯 主干精讲 1

3、.分离与提纯 (1)混合物的分离是根据混合物中各组分 的物理性质或化学性质的差异，通过一定的物理变化或化学变化将混合物分成各组分的纯净物。 (2)混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异，通过一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。 分离和提纯的要求不同，设计操作步骤时一定要加以区别。 2.物质的分离与提纯的基本方法 (1)物理方法 方法、装置 适用范围 操作要点 固 (不溶 )液 分离，如除去粗盐中的泥沙 滤纸用水润湿后紧贴漏斗壁，滤纸边缘低于漏斗口上沿；过滤时加入漏斗的溶液液面低于滤纸边缘，即 “ 一贴二低 ” ； 过滤时，烧杯尖嘴与玻璃棒接触；玻璃棒靠在三层滤纸处

4、；漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁即 “ 三靠 ” ； 洗涤时，蒸馏水面高于沉 淀，通常浸洗三次 【 精品教育资源文库 】 利用物质在同一溶剂中 溶解度不同 ，进行固 固 (均溶 )分离 蒸发皿可直接加热，固定在铁架台的铁环上； 加热时用玻璃棒不断搅动，防止液体溅出，蒸发皿出现较多固体时停止加热，利用余热将溶液蒸干 蒸馏法 分离 沸点 不同的液体混合物，如从石油中分离出各馏分 温度计水银球放在烧瓶支管口附近； 冷凝管横放时应 “ 头高尾低 ” ，保证冷凝液自然流下，冷却水流向与蒸气 相反 ； 蒸馏烧瓶中要放入 沸石或碎瓷片 以防暴沸 萃取分液法 将两种 互不相溶 的液体分开，如用 CCl4萃取碘水中

5、的I2 将溶液注入分液 漏斗中，溶液总量不超过其容积的 34，两手握住分液漏斗倒转并反复用力振荡； 把分液漏斗放在铁架台的铁圈中静置、分层； 打开上口塞子，旋开下部的活塞，使 下层液体流出 ，上层液体从 上口 倒出 洗气法 气 气 分离法 (杂质气体在试剂中溶解或与试剂反应 )，如用饱和食盐水除去Cl2中的 HCl 将混合 气体通入洗气瓶，导气管“ 长 ” 进“ 短 ” 出 渗析法 用 半透膜 使离子或小分子从胶体中分离出来，如用渗析的方法除去淀粉胶体中的 NaCl 溶液 将要提纯的胶体装入半透膜中，将半透膜袋系好，浸入蒸馏水中，渗析的时 间要充分 升华法 分离 易升华 与 不易升华 的物质

6、应与物质的分解变化区分 【 精品教育资源文库 】 盐析法 将胶体从混合物中分离出来，如向硬脂酸钠溶液中加入 食盐 ；向鸡蛋白溶液中加入饱和 (NH4)2SO4溶液 注意无机盐的选择； 少量盐 (如 NaCl、Na2SO4 等 )能促进蛋白质的溶解，重金属盐使蛋白质变性； 盐析后过滤； 盐析是物理变化 (2)物质分离提纯的化学方法 方法 作用原理 实例 热分解法 将分离出去的某种成分受热分解为主要成分或气化跑掉 除去固体碳酸钠中的碳酸氢钠、除去固体氯化钠中的氯化铵 沉淀法 加适当试剂 使溶液中的可溶性杂质转化为沉淀 可加入适量氯化钙溶液使氯化钠溶液中的碳酸钠生成碳酸钙沉淀 气化法 加适当试剂使

7、溶液中的可溶性杂质转化为气体 可加入盐酸使氯化钠溶液中的碳酸钠生成二氧化碳气体 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 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 3.海带

8、中碘元素的分离及检 验 (1)实验原理 海带样品灼烧后，灰分中加水后，碘元素以 I 的形式进入溶液，利用适量新制氯水或双氧水等氧化剂将 I 转化为 I2，用 淀粉 检验 I2，用 CCl4萃取并 分液 来分离 I2。 (2)实验过程 实验步骤 实验现象 实验结论 称量： 称取 3 g干燥的海带放入坩埚中 【 精品教育资源文库 】 灼烧：灼烧使海带灰化，冷却，将灰分转移至小烧杯 溶解并过滤：加 30 mL蒸馏水，煮沸，过滤得滤液 溶液无色 氧化：在滤液中加适量 H2SO4 溶液，再加入适量H2O2溶液或新制氯水 溶液变黄色 I 被氧化成 I2 检验：取少量混合液，加入少量淀粉 溶液变蓝色 海带

9、中含有碘元素 萃取：向剩余混合液中加入 2 mL CCl4 溶液分两层 ?上层：水层接近无色下层： CCl4层显紫红色I2从水层转移到 CCl4层 (3)碘元素在整个实验过程中的变化： 海带中（碘元素） 海带灰中（ I ） 滤液中（ I ） 氧化后水中（ I2） 萃取后的四氯化碳中（ I2） 4.硝酸钾晶体的制备 (1)实验原理 用转化法制备硝酸钾的根本理论依据是：当溶于水中的各种离子可组成多种物质时，在降温结晶过程中，达到饱和的物质先析出。 转化法制备 KNO3的理论依据 转化法制备 KNO3的化学方程式为 NaNO3 KCl KNO3 NaCl，这是一个平衡移动的过程，利用 NaCl的结晶

10、控制化学反应的方向。 制备原理 NaNO 3、 KNO3、 NaCl、 KCl四种盐的溶解度在不同温度下的差别是非常显著的。 NaCl的溶解度随温 度变化不大， NaNO3、 KCl有明显变化，而硝酸钾的溶解度随温度的升高急剧增大。 加热蒸发时的一系列变化： 【 精品教育资源文库 】 (2)实验过程 固体溶解 称取 20 g硝酸钠和 17 g氯化钾放入 100 mL小烧杯中，加 35 mL蒸馏水，加热至沸腾并不断搅拌，在小烧杯外壁标注液面位置。 实验现象：固体溶解。 实验结论与解释：加入的 NaNO3与 KCl的物质的量相等，加热搅拌的目的是 加快固体溶解 。 蒸发、热过滤 继续加热、搅拌，

11、使溶液蒸发浓缩， 当溶液体积减小到约为原来的一半时，迅速趁热 过滤。承接滤液的烧杯应预先加 2 mL蒸馏水。 实验现象：蒸发浓缩时有晶体逐渐析出。 实验结论与解释：析出的晶体为 NaCl，加入 2 mL蒸馏水的目的是 防止降温时滤液中的 NaCl达到饱和而析出 。 冷却、减压过滤 待滤液冷却至室温，进行减压过滤得到较干燥的粗产品硝酸钾晶体，称量其质量为 m1。 重结晶 留下约 0.1 g 粗产品，其余按粗产品、水的质量比 21 混合，配成溶液，加热、搅拌。待溶液冷却至室温后进行抽滤，得到纯度较高的 KNO3晶体。 称重 称出重结晶后产品的质量 m2。分别取 0.1 g 粗产品和重结晶后得到的

12、KNO3晶体放入两支小试管中，各加入 2 mL 蒸馏水配成溶液。 检验 Cl 【 精品教育资源文库 】 向 中溶液中分别滴入 1滴 1 molL 1的 HNO3溶液酸化，再各滴入 2滴 0.1 molL 1 AgNO3溶液。 实验现象：加粗产品的小试管中产生明显的浑浊现象。 实验结论与解释：粗产品中仍含有 Cl 。 (3)影响晶粒生成的条件 晶体颗粒的大小与结晶条件有关。溶质的溶解度越 小 ，或溶液的浓度越 高 ，或溶剂的蒸发速度越 快 ，或溶液冷却得越 快 ，析出的晶粒就越细小；反之，可得到较大的晶体颗粒。 当溶 液发生过饱和现象时，振荡容器、用玻璃棒搅拌、轻轻地摩擦器壁或 投入几粒晶体

13、(晶种 )，都可促使晶体析出。 (4)常用两种过滤方法 常压过滤：用内衬滤纸的锥形玻璃漏斗过滤，滤液靠自身的重力透过滤纸流下，实现分离。 减压过滤 (抽滤 )：用安装在吸滤瓶上铺有滤纸的布氏漏斗过滤，吸滤瓶支管与抽气装置连接，过滤在减低的压力下进行，滤液在内外压差作用下透过 滤纸流下，实现分离。减压过滤装置包括瓷质的 布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶 和抽气泵 (如图 )。 减压过滤装置示意图 5.用纸层析法分离铁离子和铜离子 (1)纸层析法分离铁离子 和铜离子的基本原理 纸层析以 滤纸 作为惰性支持物。滤纸纤维上的 羟基 具有亲水性，它所吸附的水作为 固定 相，通常把不与水混溶的有机溶剂作为 流动

14、相。 由于吸附在滤纸上的样品的各组分在水或有机溶剂中的 溶解 能力各不相同，各组分会在两相之间产生不同的 分配 现象。亲脂性强的成分在 流动 相中分配得多一些，随流动相移动的速度就 快 一些；而亲水性强的成分在 固定 相中分配得多一些，随流动相移动的速度就 慢 一些。这样，性质不同的组分就分离在滤纸的不同位置上。 【 精品教育资源文库 】 将含有 Cu2 、 Fe3 的溶液涂在滤纸一端，并在这一端 用丙酮和盐酸作 展开 剂，在滤纸的 毛 细作用下， 展开 剂携带待分离的物质沿滤纸纤维向上移动，由于 Cu2 、 Fe3 的移动速度不同，一段时间后， Cu2 、 Fe3 距起点距离不同，从而达到分离的目的， Cu2 、 Fe3 可用 氨熏 显色。 (2)实