1、【 精品教育资源文库 】 第 40讲 物质的分离、提纯与检验 考纲要求 考情分析 命题趋势 1.掌握常见物质分离和提纯方法。 2.掌握常见物质检验的方法。 2017，全国卷 ，8T 2017，天津卷， 4T 2016，全国卷丙，26T 2016，上海卷， 16T 2016，北京卷， 7T 2016，浙江卷， 29T 高考对本部分内容的考查，题型延续选择题和非选择题的形式，预计 2019 年高考对本部分内容的考查仍将以自然界中的矿石材料或工业生产的废渣、废液为命题背景，设计物质的分离或提纯路线，突出表现化学科学在物质制备中的应用。 分值 ： 4 6分 考点一 物质的分离和提纯 (见学用讲义 P
2、198) 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 _。 2物质分离、提纯的常用物理方法 方法、装置 适用范围 注意事项 把不溶性 _固体和溶液 _进行分离 (1)一贴指 _滤纸 _紧贴漏斗内壁； 二低指滤纸低于 _漏斗边缘 _，液面低于滤纸边缘； 三靠指烧杯尖嘴紧靠 _玻璃棒 _，玻璃棒轻靠 三层滤纸一侧 _处，漏斗下端紧靠 _烧杯内壁 _ (2)若滤液浑浊，需 _重新过滤 _ 【 精品教育资源文库 】 分离溶于溶剂中溶解
3、度随温度变化较小的物质 (1)玻璃棒的作用： _搅拌，防止液体局部温度过高造成飞溅 _ (2)当 _有大量晶体析出 _时，停止加热，用余热蒸干 (1)萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的 溶解度_不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来 (2)分液：两种液体 _互不相溶 _且易分层 (1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中 _大 _ (2)萃取剂与 原溶剂 _不互溶 _ (3)萃取剂与溶质 _不反应 _ (4)分液时，分液漏斗中的下层液体从 _下口 _流出，上层液体从 _上口 _倒出 _沸点 _相差较大的液体混合物 (1)温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的 _支管口 _处 (2)蒸馏
4、烧瓶内要加 _沸石 _ (3)冷凝管水流方向应为 “_ 下进上出 _” 某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法 应与物质的分解变化区分，如 NH4Cl= NH3 HClNH 3 HCl=遇冷 NH4Cl 分离提纯 _胶体 _与小分子 (或离子 )组成的混合液 要不断更换烧杯中的蒸馏水 (或用流动水 )以提高渗析效果 3物质分离、提纯常用的化学方法 方法 原理 杂质成分 沉淀 将杂质离子转化为沉淀 Cl 、 SO24 、 CO23 及能形成弱碱的金属阳离子 【 精品教育资源文库 】 法 气化法 将杂质离子转化为气体 CO23 、 HCO3 、 SO23 、 HSO3
5、、 S2 、 NH4 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 (用对应的酸或碱 ) 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 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反应的差异进行分离 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离子的盐溶液作电解质溶液 调
6、 pH法 加入试剂调节溶液 pH 使溶液中某种成分生成沉淀而分离 如向含有 Cu2 和 Fe3 的溶液中加入 CuO 或Cu(OH)2等调节 pH使 Fe3 转化为 Fe(OH)3而除去 1判断正误，正确的划 “” ，错误的划 “” 。 (1)SO2中混有少量 SO3，可以将混合气体通过浓硫酸除去。 ( ) (2)MnO2中混有少量有机物，可以用加热的方法除去。 ( ) (3)乙烯中混有的 SO2可以通过溴 水除去。 ( ) (4)金属铜中含有的少量银和锌可以通过电解精炼法除去。 ( ) (5)FeCl3溶液中混有 FeCl2，可加入双氧水除去。 ( ) 2下列除去杂质的方法正确的是 ( C
7、) A除去 CO2中混有的 CO：用澄清石灰水洗气 B除去 BaCO3固体中混有的 BaSO4：加过量盐酸后，过滤、洗涤 C除去 FeCl2溶液中混有的 FeCl3：加入过量铁粉，过滤 D除去 Cu粉中混有的 CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤 常见气体物质的除杂方法 原物 所含 除杂试剂 主要操作方【 精品教育资源文库 】 质 杂质 法 N2 O2 灼热的铜网 用固体吸收气体 CO CO2 NaOH溶液 洗气 CO2 CO 灼热氧化铜 转化法 CO2 HCl 饱和 NaHCO3溶液 洗气 SO2 HCl 饱和 NaHSO3溶液 洗气 Cl2 HCl 饱和 NaCl溶液 洗气 CO2 SO2
8、 饱和 NaHCO3溶液 洗气 一 根据物质的状态对混合物进行分离提纯的方法 1 “ 固固 ” 混合物的分离 (提纯 ) 固固? 加热? 升华法 例 如： NaCl和 I2的分离分解法 例如：除去 Na2CO3中混有的NaHCO3固体氧化法 例如：除去氧化铜中混有的铜加水? 结晶法 ?互溶 ? 例如： KNO3和 NaCl的分离过滤法 ?不互溶 ? 例如：粗盐提纯其他 特殊法 例如： FeS和 Fe的分离可用磁铁吸附法2 “ 固液 ” 混合物的分离 (提纯 ) 固液? 互溶? 萃取法 例如：碘水中碘单质的分离蒸发 例如：从食盐水中制得食盐蒸馏法 例如：用自来水制蒸馏水不互溶 过滤法 例如：将
9、NaCl晶体从其饱和溶液中分离出来3 “ 液液 ” 混合物的分离 (提纯 ) 【 精品教育资源文库 】 液液? 互溶 蒸馏法 例如：酒精和水、苯和硝基苯、汽油和煤油等的分离不互溶 分液法 例如： CCl4和水的分离4 “ 气气 ” 混合物的分离 (提纯 ) 气气? 洗气法 例如：除去 Cl2中的 HCl，可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶其他法 例如：除去 CO2中的 CO，可通过灼热的 CuO5含杂质的胶体的分离 (提纯 ) 渗析法：用半透膜除去胶体中混有的分子、离子等杂质。 例 1(2018 郑州一中联考 )为提纯下列物质 (括号内的物质是杂质 )，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是 ( C
10、 ) 序号 被提纯的物质 除杂试剂 分离方法 氯化钠溶液 (碘化钠 ) 氯水、四氯化碳 萃取、分液 氯化铵溶液 (氯化铁 ) 氢氧化钠溶液 调节 pH 4，过滤 二氧化碳 (一氧化碳 ) 氧化铜粉末 加热 CO2(HCl) 饱和碳酸钠溶液 洗气 A B C D 解析 Cl2氧化 I 生成 I2， I2 易溶于四氯化碳，萃取、分液可得碘的四氯化碳溶液， 正确； 中引入了杂质 Na ，选取的除杂试剂错误； CO在加热条件下与 CuO反应生成 CO2， 正确； CO2与碳酸钠也能反应，除去 CO2中的 HCl，应该选用饱和碳酸氢钠溶液， 错误，故 C项正确。 二 物质分离、提纯的一般原则 1 “ 四
11、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 )。 2粗盐提纯的 “ 四必须 ” ：除杂试剂必须过量；过量试剂必须除尽 (因为过量试剂带入新的杂质 )；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结晶条件的选择：溶质从溶液中析出，结晶条件主要考虑溶质的溶解性、稳定性等，【 精品教育资源文库 】 主要是控制好温度，常见类型有： (1)蒸发结晶 例如：从 NaCl溶液中获得 NaCl固体，可采用蒸发结晶。 (2)蒸发浓缩、降温结晶 (或冷却结晶 ) 例如：从 CuSO4
12、溶液中获得 CuSO45H 2O，可采取蒸发浓缩、降温结晶。 例 2某研究性学习小组欲从硫铁矿烧渣 (主要成分为 Fe2O3、 SiO2、 Al2O3)出发，先制备绿矾，再合成柠檬酸亚铁。请结合右图的绿矾溶解度曲线，补充完整由硫铁矿烧渣制备FeSO47H 2O 晶体的实验步骤 (可选用的试剂：铁粉、稀硫酸和 NaOH溶液 )：向一定量烧渣中加入足量的稀硫酸充分反应， _过滤，向滤液中加入足量的铁粉，充分搅拌后，滴加 NaOH溶液调节溶液的 pH约为 5，过滤，向滤液中滴加稀硫酸酸化 _，得到 FeSO4溶液， _加热浓缩得到 60 饱和溶液，冷 却至 0 结晶，过滤，用少量冰水洗涤，低温干燥
13、_，得到FeSO47H 2O 晶体。 已知： 金属离子 开始沉淀的pH 沉淀完全的pH Fe3 1.1 3.2 Al3 3.0 5.0 Fe2 5.8 8.8 三 常见有机混合物除杂示例 有机混合物 除杂试剂 反应的化学方程式或原理 分离方法 乙醇 (水 ) CaO CaO H2O=Ca(OH)2 蒸馏 溴苯 (溴 ) NaOH Br2 2NaOH=NaBr NaBrO H2O 分液 溴乙烷 (乙 水 乙醇易溶于水 分液 【 精品教育资源文库 】 醇 ) 苯 (苯酚 ) NaOH溶液 NaOH H2O 分液 乙酸乙酯(乙酸 ) 饱和 Na2CO3溶液 2CH3COOH Na2CO3 2CH
14、3COONaH2O CO2 分液 解析 硫铁矿烧渣中加入稀硫酸， SiO2不溶，通过过滤除去，含有的 Fe2O3和 Al2O3被溶解成 Fe2(SO4)3和 Al2(SO4)3，加入铁粉，可以将 Fe3 还原为 Fe2 以增加 FeSO4的产量，然后调节 pH为 5，除去 Al3 。从溶解度曲线知，在 60 时 FeSO4的溶解度最大，故将温度控制在60 时，可获得 FeSO4质量分数 最大的饱和溶液，降低温度到 0 ，可析出 FeSO47H 2O晶体。 例 3实验室回收废水中苯酚的过程如下图所示。下列分析错误的是 ( B ) A操作 中苯作萃取剂 B苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大 C通过操作 苯可循环使用 D三步操作均需要分液漏斗 解析 根据流程知，向含酚废水中加入苯，将酚萃取到苯中，然后分液；再加入 NaOH【 精品教育资源文库 】 溶液，苯酚与 NaOH 反应得到苯酚钠。苯酚钠进入水中，通过分液得到苯酚钠溶液和苯；再向苯酚钠溶液中加入盐酸得到苯酚乳浊液，静置分层，最后通过分液即可得到苯酚。由上述分析知， B项错误。 例 1(2016 全国卷丙 )过氧化钙微溶于水，溶于酸，可用作分析
