第2节物质的检验、分离和提纯,考纲要求:掌握常见物质检验、分离和提纯的方法。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,特别提醒(1)阳离子的检验除了一些特殊的方法(焰色反应、KSCN溶液显色反应)外,我们一般用NaOH溶液即可鉴别;(2)在没有特殊要求时,如果有多种检验方法,应该选择教材中给定的方法,如检验Fe3+用KSCN溶液。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.常见阴离子的检验 (1)利用酸碱指示剂检验。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)利用盐酸和其他试剂检验。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,3.常见气体的检验 (1)可燃性气体的检验。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)酸性气体的检验。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(3)碱性气体的检验(NH3)。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(4)强氧化性气体的检验。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,特别提醒(1)检验气体时,要防止气体之间的互相干扰,如Cl2、SO2均能使品红溶液褪色。(2)我们中学阶段只学过一种碱性气体,所以只要使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一般是氨气。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,1.物质检验的一般思路和程序,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,如固态物质的检验程序:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.物质检验的常见突破口 (1)溶于水显碱性的气体:NH3。 (2)在空气中由无色变为红棕色的气体:NO。 (3)在一定条件下能漂白有色物质的淡黄色固体:Na2O2。 (4)遇SCN-显红色,遇OH-生成红褐色沉淀的离子:Fe3+。 (5)遇Ag+产生沉淀,且不溶于稀硝酸,若沉淀为白色则为Cl-;若沉淀为浅黄色则为Br-;若沉淀为黄色则为I-。 (6)可溶于NaOH溶液的白色沉淀:Al(OH)3;可溶于NaOH溶液的金属氧化物:Al2O3。 (7)能与NaOH溶液作用产生H2的金属是Al。 (8)能与盐酸反应产生刺激性气味的气体,且该气体通入品红溶液使之褪色,加热又复原的离子:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例1(2016陕西西安铁一中模拟)工业上利用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等)为原料制备高档颜 料铁红(Fe2O3),具体生产流程如下:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,试回答下列问题: (1)滤液X中含有的金属阳离子是(填离子符号)。 (2)步骤中可选用调节溶液的pH(填字母)。 A.稀硫酸B.氨水 C.氢氧化钠溶液D.高锰酸钾溶液 (3)步骤中,FeCO3沉淀完全后,溶液中含有少量Fe2+,检验Fe2+的方法是。 (4)步骤的反应温度一般需控制在35 以下,其目的是。 (5)在空气中煅烧FeCO3生成产品氧化铁的化学方程式为。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案:(1)Fe2+、Fe3+(2)B (3)先向待检液中滴加KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2+ (4)防止NH4HCO3分解,减少Fe2+的水解 (5)4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,解析:(1)硫铁矿烧渣主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2等,酸浸后铁的氧化物与酸反应,二氧化硅不与酸反应,氧化铁与酸反应后生成铁离子,氧化亚铁与酸反应后生成亚铁离子。(2)由步骤加入过量铁粉可知滤液Y中阳离子为亚铁离子,步骤加入试剂调节溶液pH至56.5,所加试剂不能氧化亚铁离子,也不能沉淀亚铁离子。稀硫酸不能调节溶液的pH至56.5;氨水是弱碱溶液,可以调节溶液pH至56.5;氢氧化钠溶液是强碱溶液,会沉淀亚铁离子;高锰酸钾溶液具有强氧化性,能氧化亚铁离子。(3)亚铁离子具有还原性,能被氧化为铁离子,则检验亚铁离子的实验方法是先向待检液中滴加KSCN溶液,无变化,再滴加新制的氯水,溶液显红色,说明含Fe2+。(4)步骤的温度过高会导致碳酸氢铵分解,还会促进亚铁离子的水解。(5)在空气中煅烧碳酸亚铁,碳酸亚铁会和氧气反应生成氧化铁和二氧化碳,由原子守恒和得失电子守恒可知,配平后的化学方程式为4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答题模板 1.不能在原瓶中操作:鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,会造成试剂污染。解答离子检验题目的一般思路:取样加试剂现象结论。要有操作,有现象,有结论。 2.用词要准确科学:结论的得出来自实验现象,在加入试剂之前,该物质是未知的,叙述时不可出现“取某某试剂或加入某某物质”的字样。气体试剂要用“通入”,切不可把液体或固体试剂写作“通入中”。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,跟踪训练 1. 有NaCl、FeCl2、FeCl3、MgCl2、AlCl3五种溶液,用一种试剂就可把它们鉴别开来,这种试剂是( ) A.盐酸B.烧碱溶液 C.液氨水D.KSCN溶液,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2. 下列鉴别方法不可行的是( ) A.仅用氨水即可鉴别NaCl、AlBr3、AgNO3三种溶液 B.用燃烧法鉴别乙醇、苯和四氯化碳 C.用新制氯水鉴别碘的淀粉溶液、含石蕊的烧碱溶液和硫酸铜溶液 D.用烧碱溶液鉴别地沟油、甘油和石油,答案,解析,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,物质的分离和提纯 1.物质分离、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纯净物的过程,又叫混合物的净化或除杂。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.物质分离、提纯的常用物理方法,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,3.物质分离、提纯的化学方法,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,自主巩固 (1)物质分离与提纯的方法有多种,下列操作过程中用到的方法和仪器(夹持仪器除外)为: 从NaCl溶液中提取食盐。 方法:蒸发,仪器:玻璃棒、酒精灯、蒸发皿。 从海水中提取淡水。 方法:蒸馏,仪器:蒸馏烧瓶、酒精灯、冷凝管、锥形瓶等。 从CuSO4溶液中提取胆矾。方法:蒸发浓缩、冷却结晶、过滤,仪器:玻璃棒、酒精灯、蒸发皿、烧杯、漏斗。 除去FeCl3溶液中的Fe(OH)3沉淀。 方法:过滤,仪器:烧杯、玻璃棒、漏斗。 提取溴水中的溴。方法:萃取后分液,仪器:分液漏斗、烧杯。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)除去下列常见物质中的杂质,完成表格:,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,1.分离和提纯物质应遵循的原则 (1)不引入新杂质的原则。如果引入杂质则在后续操作中必须除杂。 (2)不损耗、不减少被提纯物质的原则。 (3)实验操作要简便易行的原则。 (4)加入试剂的顺序要合理的原则。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,例2(2016课标全国)过氧化钙微溶于水,溶于酸,可用作分析试剂、医用防腐剂、消毒剂。以下是一种制备过氧化钙的实验方法。回答下列问题: (一)碳酸钙的制备,(1)步骤加入氨水的目的是。 小火煮沸的作用是使沉淀颗粒长大,有利于。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)右图是某学生的过滤操作示意图,其操作不规范的是 (填标号)。 a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.将滤纸湿润,使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(二)过氧化钙的制备 (3)步骤的具体操作为逐滴加入稀盐酸,至溶液中尚存有少量固体,此时溶液呈(填“酸”“碱”或“中”)性。将溶液煮沸,趁热过滤。将溶液煮沸的作用是。 (4)步骤中反应的化学方程式为,该反应需要在冰浴下进行,原因是。 (5)将过滤得到的白色结晶依次使用蒸馏水、乙醇洗涤,使用乙醇洗涤的目的是。 (6)制备过氧化钙的另一种方法是将石灰石煅烧后,直接加入双氧水反应,过滤后可得到过氧化钙产品。该工艺方法的优点是,产品的缺点是。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,答案:(一)(1)调节溶液pH使Fe(OH)3沉淀过滤分离(2)ade (二)(3)酸除去溶液中的CO2 (4)CaCl2+2NH3H2O+H2O2+6H2O=CaO28H2O+2NH4Cl或CaCl2+2NH3H2O+H2O2=CaO2+2NH4Cl+2H2O温度过高时H2O2易分解 (5)去除结晶表面水分 (6)工艺简单、操作方便纯度较低,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,解析:(1)用盐酸溶解固体时盐酸过量,加入氨水中和了过量的盐酸,OH-的浓度增大,使Fe3+3H2O Fe(OH)3+3H+平衡正向移动,从而使Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀而除去。 (2)过滤时,漏斗末端颈尖应紧贴烧杯内壁,a不规范;如果滤纸边缘高于漏斗边缘,则液体易洒出,故滤纸边缘应低于漏斗边缘,d不规范;过滤时,不可用玻璃棒搅拌,否则易损坏滤纸,e不规范。 (3)CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O,CO2溶于溶液中使溶液呈酸性;可通过煮沸的方法除去CO2。 (4)反应物为CaCl2、NH3H2O、H2O2,产物之一为目标产物CaO2,根据原子个数守恒,可判断还有NH4Cl和H2O生成。H2O2不稳定,受热易分解,冰浴下进行反应的目的是防止H2O2分解。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(5)乙醇易挥发,且CaO2在乙醇中溶解度小,用乙醇洗涤可带走晶体表面的水分得到较干燥的晶体。 (6)相对于前一种方法,直接煅烧石灰石后加入双氧水,操作更简单,但得到的CaO2中会混有CaCO3、CaO等杂质而使产品不纯。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,归纳总结 多角度夯实过滤操作 在过滤操作后,有时需要滤液,舍弃滤渣,有时需要滤渣,舍弃滤液。所以不同的需求,过滤后的操作也可能不相同。 1.对滤渣的处理 (1)沉淀洗涤的选择。 在过滤操作后,有时需要滤渣,舍弃滤液,因为滤渣表面附着或滤渣中包夹着可溶性离子,则需要洗涤滤渣;如由NaAlO2溶液制取Al2O3,应向溶液中通入CO2充分反应后过滤,滤渣必须洗涤。 在过滤操作后,需要滤液,舍弃滤渣,但滤渣上附着的一些可溶性且有毒、对环境会造成污染的杂质,则也应该洗涤。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,(2)沉淀洗涤液的选择。 常用的洗涤液是蒸馏水,但有时滤渣溶于水或与水反应,则应选择特殊洗涤液。 (3)沉淀洗涤的方法。 洗涤方法:沿玻璃棒向漏斗内加蒸馏水或其他特殊洗涤液至浸没沉淀,待水或其他特殊洗涤液自然流出后,重复操作23次。 误差分析:若沉淀不洗涤或洗涤不干净,则使沉淀的质量偏高。若沉淀洗涤次数过多,则会使部分沉淀溶解而使其质量偏低。 (4)判断洗净方法。 原理:检查洗涤液中是否含有沉淀表面附着的可溶性离子,需要加入与可溶性离子反应且现象明显的物质。 答题模板:用小试管取最后一次洗涤液,加入实验现象得出结论。,考点一,考点二,基础梳理,考点突破,2.对滤液的处理 (1)蒸发。 如果所需物质受热不易分解,则直接用蒸发的方法提取母液中的成分。如粗盐提纯时,加热蒸发NaCl溶液,当析出大量NaCl晶体时,停止加热,利用余热蒸干。 (2)其他方法。