《(讲解练)高考化学一轮复习 专题13《物质的检验、分离与提纯》》由会员分享,可在线阅读,更多相关《(讲解练)高考化学一轮复习 专题13《物质的检验、分离与提纯》(9页珍藏版)》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十三 物质的检验、分离与提纯【主干知识整合】一、网络构建二、物质检验的一般程序与思路1、气态物质的检验由于气体贮存困难,使用时易扩散,故检验中要尽可能使用物理性质加以检验,即使使用化学方法,尽可能多用试纸。可按下列顺序检验:2无色溶液的检验3固态物质的检验 三、物质的检验方法常见物质的检验方法,一方面是根据物质的物理性质(如颜色、溶解性、溶解热效应等)直接检验,另一方面是根据物质化学性质,使被检验物质与加入的试剂作用,产生某种特殊现象(如:生成气体、沉淀,产生特殊颜色等),从而确定该物质的存在。1离子的检验。检验的原理是依据离子的特征反应现象如呈现特殊颜色变化、生成沉淀、生成气体等。十种常
2、见离子的检验方法是:K+、Na+用焰色反应;NH4+用浓氢氧化钠溶液、加热产生的气体检验;Fe3+用硫氰化钾溶液检验;Al3+用氢氧化钠溶液检验;Cl-、Br-、I-用硝酸银溶液和稀硝酸检验;CO32用盐酸和澄清石灰水检验;SO42-用Ba(NO3)2溶液(或BaCl2溶液)和稀硝酸(或稀盐酸)检验。2气体的检验。检验的根据是由气体的特征性质(化学和物理的)所表现的现象。但是注意:有些现象是某几种气体所共有的,如二氧化碳与二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊,不少可燃性气体(如氢气、一氧化碳、甲烷等)的燃烧,其火焰都呈淡蓝色,当它们混有一定量空气时,点燃都会爆鸣;溴蒸气、氯气、二氧化氮都能使碘化钾
3、淀粉试纸变蓝等等。因此遇到这些情况,不要过早下结论,而要综合考虑性质和现象。3有机物的检验。常用的试剂有:高锰酸钾酸性溶液:烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等均可使高锰酸钾酸性溶液褪色。溴水:烯烃、炔烃、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖均可使溴水褪色(加成或氧化反应)。银氨溶液:凡含有CHO的有机物如醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖均可发生银镜反应。新制的Cu(OH)2碱性悬浊液:常温下,多羟基的物质如甘油、乙二醇、葡萄糖都能溶解新制的Cu(OH)2得绛蓝色溶液,羧酸与Cu(OH)2发生中和反应得蓝色溶液。含CHO的物质与新制Cu(OH)2碱
4、性悬浊液加热有砖红色Cu2O沉淀生成。FeCl3溶液:与苯酚反应形成紫色溶液。四、物质分离与提纯的方法1常用的物理方法根据物质物理性质上的差异选择分离与提纯方法。有过滤、蒸发结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。2常用的化学方法吸收法常用于气体的净化和干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质,选择适当的固体或溶液作为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过饱和食盐水除去。常用装置是洗气瓶或干燥管(U形管)。沉淀法在被提纯的物质中加入适量试剂使其与杂质反应,生成沉淀过滤除去。如硝酸钾中含有的少量硝酸钡,可用适量的硫酸钾除去。气体法根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂,让杂
5、质转化为气体除去。如KCl中混有的少量K2CO3,可加适量盐酸除去。转化法利用化学反应,加入适当的试剂或采用某种条件(如加热),使物质中的杂质转化为被提纯物质,以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如:NaHCO3Na2CO3。溶解法对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解,然后过滤除去,以杂质为两性物质常见。如Mg(OH)2中混有Al(OH)3,可用过量NaOH溶液除去,然后洗涤Mg(OH)2即可。【典例精析】1 海水是巨大的资源宝库,在海水淡化及综合利用方面,天津市位居全国前列;从海水中提取食盐和溴的过程如下:(1)请列举海水淡化的两种方法:、。(2)将NaCl溶液进行电解,在电解槽中可直接得到的
6、产品有H2、 、 、或H2、 。(3)步骤中已获得Br2,步骤中又将Br2还原为Br-,其目的为。(4)步骤用SO2水溶液吸收Br2,吸收率可达95,有关反应的离子方程式为 ,由此反应可知,除环境保护外,在工业生产中应解决的主要问题是 。(5)某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法,查阅了有关资料,Br2的沸点为59。微溶于水,有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后,绘制了如下装置简图。请你参与分析讨论:图中仪器B的名称:。整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管,其原因是。实验装置气密性良好,要达到提纯溴的目的,操作中如何控制关键条件:。C中液体产生颜色为。为除物中仍残留的少量C
7、l2,可向其中加入NaBr溶液,充分反应后,再进行的分离操作是。【解析】本题考查海水中提取溴的实验。电解NaCl溶液的方程式为:2NaCl + 2H2O 2NaOH + H2+ Cl2,其中Cl2有可能与NaOH会生成NaClO。步骤I中的Br2的浓度很小,多次用SO2反复吸收,最终用Cl2处理,则可获得大量的工业溴。溴具有强氧化性可以氧化SO2,生成H2SO4,因此要注意酸对设备的腐蚀问题。溴具有腐蚀性,可以腐蚀橡胶。蒸馏的目的,就是通过沸点不同而提纯Br2,所以要通过温度计控制好Br2沸腾的温度,尽可能使Br2纯净。【答案】(1)蒸馏法 电渗析法 离子交换法 (或其他合理答案中的任意两种)
8、(2)Cl2 NaOH NaClO (3)富集溴元素(4)Br2SO22H2O 4HSO422 Br- 强酸对设备的严重腐蚀(5)冷凝管 Br2腐蚀橡胶控制温度计b的温度,并收集59时的馏分深红棕色 分液(或蒸馏)【专题训练】1根据下列实验现象,所得结论正确的是( )实验实验现象结论A左烧杯中铁表面有气泡,右边铜表面有气泡活动性:AlFeCuB左边棉花变为橙色,右边棉花变为蓝色氧化性:Cl2Br2I2C白色固体先变为淡黄色,后变为黑色溶解性AgClAgBrAg2SD锥形瓶中有气体产生,烧杯中液体变浑浊非金属性:ClCSi2五颜六色的颜色变化增添了化学的魅力,对下列有关反应的颜色叙述正确的是(
9、) 新制氯水久置后浅黄绿色消失;淀粉溶液遇单质碘蓝色;溴化银见光分解银白色;热的黑色氧化铜遇乙醇红色鸡蛋白溶液遇浓硝酸黄色;苯酚在空气中氧化粉红色A BC D3下列物质分离、提纯和鉴别的方法正确的是( )A可用加热的方法除去NH4Cl中混有的I2B以粗铜为阴极,精铜为阳极,CuSO4为电解液精炼铜C不用任何试剂就可鉴别出苯、乙酸乙酯、NaOHD加入溴水,然后分液的方法除去苯中的甲苯4下列各组物质在只提供水和若干支试管的情况下,达不到鉴别目的的是( ) A硝基苯、苯、乙醇三种液体 B硫黄、Na2O2、CaCl2三种固体CH3PO4、Ba(OH)2、Ba3(PO4)2 三种固体 DNa2SO4、K
10、NO3、BaCl2三种固体5现有碳酸钠、碳酸氢钠、氢氧化 钠、氯化铁和苯酚五种物质的溶液,它们之间有如图所示转化关系,图中每条线两端的物质可以发生反应,下列判断不合理的是( )AX一定是碳酸钠溶液 BY一定是氯化铁溶液CZ可能为碳酸氢钠溶液 DM、N必定各为苯酚、氢氧化钠溶液中的某一种6某同学为检验溶液中是否含有常见的四种无机离子,进行了如图所示的实验操作。其中检验过程中产生的气体能使红色石蕊试纸变蓝。由该实验能得到的正确结论是( )A原溶液中一定含有SO42离子 B原溶液中一定含有NH4+离子C原溶液中一定含有Cl-离子 D原溶液中一定含有Fe3+离子7为了证明(NH4)2Fe(SO4)26
11、H2O(硫酸亚铁铵晶体)的成分中含有NH4+、Fe2+、SO42和H2O,下列实验叙述中不正确的是( ) A取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加热,试管口有液体生成,则可证明晶体的成分中含有结晶水B硫酸亚铁铵晶体溶于水,得淡绿色溶液,滴入2滴KSCN溶液,溶液不显红色,再滴入几滴新制氯水,溶液变为红色,则可证明晶体的成分中含有Fe2+C硫酸亚铁铵晶体溶于水,加少量稀盐酸,无现象,再滴入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,则可证明晶体的成分中含有SO42D取少量硫酸亚铁铵晶体放入试管,加入少量稀NaOH溶液,在试管口用湿润的红色石蕊试纸检验,则可证明晶体的成分中含有NH4+8实验室有一瓶久置的白色K
12、2SO3粉末,为确定其是否被氧化及其成分,元素分析表明粉末中K和S元素的质量比为39 :16,下列结论正确的是( ) A根据元素分析结果推测该粉末为纯净物B将粉末溶于水,加入氯化钡,有白色沉淀生成,证明原粉末是K2SO4C将粉末加入盐酸中,产生气泡,证明原粉末是K2SO3D将粉末溶于水,加入氯化钡和过量的盐酸,有白色沉淀和气泡生成,证明原粉末是K2SO4和K2SO3的混合物9有下列三种含杂质的气体(括号内为杂质):CO2(HCl)H2(HCl)NH3(水蒸气)。某学生欲除去以上气体中的杂质依次选用了三种试剂,该学生选用的试剂均正确的是( )ANaHCO3溶液、NaOH溶液、碱石灰 BNa2CO
13、3溶液、浓硫酸、碱石灰CNaHCO3溶液、NaOH溶液、浓硫酸 DNaOH溶液、 浓硫酸、碱石灰10有一瓶无色气体,可能含有H2S、CO2、HCl、HBr、SO2中的若干种,将其通入氯水中,得无色透明液,将此溶液分成两份,向其中一份加入盐酸酸化的BaCl2溶液有白色沉淀;向另一份中加入HNO3酸化的AgNO3溶液有白色沉淀产生,结论正确的是()A肯定有CO2和SO2 B可能有HBr、CO2C肯定没有HBr、H2S、HCl D以上结论均不正确11下列根据实验现象所得出的结论一定正确的是( ) A某无色溶液滴加酚酞试液后显红色,结论:溶液显碱性B某无色溶液加入盐酸产生无色无味气体,结论:溶液中一定含有CO32- C某气体能使品红溶液褪色,结论:该气体为SO2气体D电解某无色液体得到H2和O2,测其体积比为21,结论:此液体为纯水12下列除去杂质的方法正确的是 ( ) 除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离; 除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸氢钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏; 除去CO2中少量的SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶; 除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏。A B C