人教版新高考化学一轮复习课件--物质的检验、分离与提纯

这是一份人教版新高考化学一轮复习课件--物质的检验、分离与提纯，共60页。PPT课件主要包含了课标要求，备考指导，内容索引，③特征反应检验法，高考真题剖析，典题训练，新情境模拟训练等内容，欢迎下载使用。

1.初步学会物质的检验、分离、提纯和溶液配制等化学实验基础知识和基本技能。2.学习进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验的核心思路与基本方法。3.能根据物质性质的差异选择物质分离的实验方法;能根据物质的特征反应和干扰因素选取适当的检验试剂。
1.本节在高考试题中的考查形式有:(1)将物质的特征性质与实验现象相结合,考查物质的检验;(2)以制备物质的实验为载体,结合物质的物理性质进行物质分离的考查,结合物质的化学性质进行物质提纯的考查。题型有选择题和综合实验题,试题以中等难度及中等难度偏上为主。2.对检验、分离、提纯等知识的复习,重点掌握常见的分离、提纯混合物的方法,掌握常见离子、特殊物质的检验方法,对物质的检验、分离与提纯的方法形成答题模板。
第一环节　必备知识落实
第二环节　关键能力形成
第三环节　核心素养提升
知识筛查1.常见阳离子的检验
名师点拨(1)阳离子的检验除了一些特殊的方法(如焰色试验、KSCN溶液显色反应)外,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。
2.常见阴离子的检验(1)利用酸碱指示剂检验。
(2)利用盐酸和其他试剂检验。
(3)Cl-、Br-、I-的检验。①硝酸酸化的硝酸银溶液。
②氧化—萃取检验法(检验Br-、I-)。
3.常见气体的检验(1)可燃性气体的检验。
(2)酸性气体的检验。
(3)碱性气体的检验(NH3)。
(4)强氧化性气体的检验。
名师点拨(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)中学阶段只学过一种碱性气体,使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体一般是NH3。
知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)能使品红溶液褪色的气体一定是SO2。(　　)(2)使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝的气体一定是Cl2。(　　)(3)加盐酸有无色无臭气体生成,通入澄清石灰水产生白色沉淀,该溶液中一定含有 。(　　)
2.向四支试管中分别加入少量不同的无色溶液进行如下操作,结论正确的是(　　)。
知识筛查1.物质分离、提纯的区别(1)物质的分离:将混合物的各组分分离出来,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,又叫物质的净化或除杂。
2.物质分离、提纯的常用物理方法
3.物质分离、提纯的常用化学方法
知识巩固1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。(1)过滤时,为加快过滤速度,应用玻璃棒不断搅拌漏斗中液体。(　　)(2)从溶液中获取NaCl晶体,用蒸发结晶的方法,其操作应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热。(　　)(3)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离。(　　)(4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇。(　　)(5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中。(　　)(6)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应停止加热立即补加。(　　)(7)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物。(　　)(8)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出。(　　)
2.请选用适当的分离方法,按要求分离下列混合物。
A.过滤　B.蒸发　C.盐析　D.蒸馏　E.升华 F.分液　G.重结晶
3.下列实验所选择的装置或仪器都正确的是(　　)。
解析:植物油和氯化钠溶液不互溶,可用分液法分离,A项正确。除去氯化钠晶体中混有的氯化铵晶体应用加热分解法,而不能用蒸馏法,B项错误。分离CCl4中的Br2应用蒸馏法,不能用过滤法,C项错误。NaOH溶液可以同时吸收CO2和HCl,D项错误。
整合建构1.物质检验的一般思路和程序
如固态物质的检验程序:
2.离子检验实验操作的答题模板操作　　 　　⇒现象　　　⇒结论取样,加入……⇒有……生成⇒……的是……例如:检验某溶液中含有Fe2+而不含Fe3+的方法是取适量溶液放入洁净的试管中,滴加几滴KSCN溶液,无明显现象,再向溶液中滴加几滴H2O2溶液(或新制氯水),溶液变为红色,说明溶液中含有Fe2+而不含Fe3+。
问题引领(1)解答离子检验问题时,需要注意什么问题?(2)解答物质检验类题目时,常见的突破口有哪些?点拨(1)解答离子检验问题时,需要关注如下“九字诀”。
(2)解答物质检验类题目时,常见的突破口有如下几个方面。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+产生不溶于稀硝酸的沉淀,若沉淀为白色则含有Cl-;若沉淀为浅黄色则含有Br-;若沉淀为黄色则含有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能与盐酸反应产生有刺激性气味的气体,且该气体通入品红溶液后,溶液褪色,加热又复原的离子:
训练突破1.(2020山东省实验中学高三模拟)根据实验操作和现象所得出的结论正确的是(　　)。
2.(2020北京高三模拟)某固体混合物可能含有MgCO3、Al2(SO4)3、Na2SO4、Ba(NO3)2、AgNO3和CuSO4。将该混合物进行如下实验,根据所给实验现象完成表格(对于能确定的物质在相应位置写化学式,暂不能确定的物质在相应位置填“无”)。(1)将少量混合物放入水中得到无色溶液和白色沉淀。
(2)取溶液进行焰色试验,火焰呈黄色。
(3)取白色沉淀加入稀盐酸,沉淀完全溶解并放出气体。
(4)通过上述实验仍无法确定的物质是　　　　。 
答案:(1)无　CuSO4　溶液无色,而CuSO4溶液为蓝色(2)Na2SO4　无　焰色试验中钠的焰色呈黄色(3)MgCO3　Ba(NO3)2、AgNO3　MgCO3沉淀溶于盐酸,有气体放出;(2)中已确定有Na2SO4,如有Ba(NO3)2,生成的BaSO4沉淀难溶于盐酸;如有AgNO3,生成的Ag2SO4沉淀在盐酸中不消失,会转化为AgCl白色沉淀(4)Al2(SO4)3
整合建构1.物质分离与提纯应遵循的原则及注意事项
2.混合物分离与提纯的物理方法的选择(1)“固+固”混合物的分离(提纯)。
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)。
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)。
3.化学方法除杂的一般思路
问题引领(1)解答物质分离提纯类题目的一般步骤是什么?(2)常见物质分离操作中的注意事项是什么?点拨(1)解答物质分离提纯类题目的一般步骤如下。第一步:确定被提纯物质与除杂对象。对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(如溶解度差异、密度差异、熔点或沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。
第二步:选择合适的分离或除杂装置。根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般用洗气瓶,固体试剂一般用球形干燥管或U形管。第三步:综合分析,筛选答案。综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。(2)常见物质分离操作中的注意事项。①过滤中的“3要求”:一贴二低三靠。②蒸发中的“2注意”:玻璃棒搅拌和不能蒸干。③萃取分液中的“4步操作”:加萃取剂→振荡放气→静置分层→分液。④蒸馏中的“3注意”:温度计水银球的位置,冷却水的进出方向,加沸石防暴沸。
训练突破1.(2020山东普通高中学业水平等级考试模拟)下列操作能达到相应实验目的的是(　　)。
解析:A选项,酚羟基遇Fe3+发生显色反应。B选项,“84”消毒液的主要成分是次氯酸钠,是一种强碱弱酸盐,水解使溶液显碱性,但水解产物具有漂白性,对pH试纸有漂白作用,可以应用数字pH计测量。C选项,溴水与苯酚生成的三溴苯酚也可溶于苯中,一般加入氢氧化钠溶液再进行分液。D选项,正确顺序为依次加入碎瓷片、乙醇、浓硫酸、乙酸,再加热。
2.锡为第ⅣA族元素,四碘化锡是常用的有机合成试剂(SnI4,熔点114.5 ℃,沸点364.5 ℃,易水解)。实验室以过量锡箔为原料通过反应Sn + 2I2 SnI4制备SnI4。下列说法错误的是(　　)。A.加入碎瓷片的目的是防止暴沸B.SnI4可溶于CCl4中C.装置Ⅰ中a为冷凝水进水口D.装置Ⅱ的主要作用是吸收挥发的I2
解析:液体加热时加入碎瓷片目的是防止暴沸,A项正确。根据题干中SnI4的熔点和沸点,分析可知SnI4与CCl4结构相似,依据“相似相溶”的规律可知SnI4可溶于CCl4中,B项正确。冷凝管的冷凝水为“下进上出”,所以装置Ⅰ中a为冷凝水进水口,C项正确。根据题意可知,SnI4易水解,所以装置Ⅱ的主要作用是防止水蒸气进入装置使SnI4水解,D项错误。
【例题】 (2020全国Ⅱ改编)苯甲酸可用作食品防腐剂。实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
实验步骤:(1)在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 ml)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。(2)停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0 g。(3)纯度测定:称取0.122 g粗产品,配成乙醇溶液,于100 mL容量瓶中定容。每次移取25.00 mL溶液,用0.010 00 ml·L-1的KOH标准溶液滴定,三次滴定平均消耗21.50 mL的KOH标准溶液。
回答下列问题。(1)根据上述实验药品的用量,三颈烧瓶的最适宜规格为　　　　(填字母)。 A.100 mLB.250 mLC.500 mLD.1 000 mL(2)在反应装置中应选用　　　　(填“直形”或“球形”)冷凝管,当回流液不再出现油珠即可判断反应已完成,其判断理由是　 。 (3)加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液的目的是　　　　　　　　　　;该步骤亦可用草酸在酸性条件下处理,请用反应的离子方程式表达其原理　 。 (4)“用少量热水洗涤滤渣”一步中滤渣的主要成分是　　　　。 
(5)干燥苯甲酸晶体时,若温度过高,可能出现的结果是　　　　　。 (6)本实验制备的苯甲酸的纯度为　　　　;据此估算本实验中苯甲酸的产率最接近于　　　　(填字母)。 A.70%B.60%C.50%D.40%(7)若要得到纯度更高的苯甲酸,可通过在水中　　　　的方法提纯。 【核心素养考查点剖析】本题主要以物质的制备为载体,考查制备方案的设计,涉及物质的分离提纯、仪器的使用、产率计算等,考查了实验综合能力 ,渗透了 “科学探究与创新意识”的学科素养。题目的难度较大。
【答案及评分细则】(1)B(写成小写字母不得分)(2)球形(出现错别字不得分)　无油珠说明难溶于水的甲苯已经被完全氧化(其他合理叙述同样得分,物质名称出现错别字不得分)(3)除去过量的高锰酸钾,避免在用盐酸酸化时,产生氯气(其他合理叙述同样得分,物质名称出现错别字不得分) 2 +5H2C2O4+6H+══2Mn2++10CO2↑+8H2O(方程式不配平不得分,化学式写错不得分,书写不规范如漏掉气体符号的扣1分)(4)MnO2(化学式写错不得分,用汉字“二氧化锰” 描述也得分)(5)苯甲酸升华而损失(其他合理叙述同样得分,物质名称出现错别字不得分)(6)86.0%(0.86或者86%均得分)　C(7)重结晶(其他答案不得分,出现错别字不得分)
(5)因苯甲酸易升华,若干燥时温度过高,会导致苯甲酸损失。(6)纯度测定时,得到下列关系式:
1.(双选)(2020山东卷)下列操作不能达到实验目的的是(　　)。
解析:A项,苯酚能与NaOH溶液反应生成苯酚钠,苯与NaOH溶液不反应且会分层,然后通过分液进行分离。B项,盐酸易挥发出HCl,HCl能与苯酚钠反应生成苯酚,因而会干扰CO2与苯酚钠的反应,无法验证酸性:H2CO3>苯酚。C项,驱赶碱式滴定管中气泡的正确方法是使尖嘴部分向上弯曲,然后挤压乳胶管中的玻璃球。D项,配制新制Cu(OH)2过程中,由于溶液显碱性,因此,应将CuSO4溶液滴加到2 mL 10%的NaOH溶液中。
2.(高考组合题)下列有关物质的分离提纯叙述正确的是　　　　(填序号)。 ①除去Cu粉中混有CuO的实验操作是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥②将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2③用CCl4萃取碘水中的I2的实验操作是先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层④用下图除去粗盐溶液的难溶物⑤除去乙酸乙酯中的少量乙酸,加入饱和碳酸钠溶液洗涤、分液
3.(2020山东卷)用软锰矿(主要成分为MnO2,含少量Fe3O4、Al2O3)和BaS制备高纯MnCO3的工艺流程如下:
已知:MnO2是一种两性氧化物;25 ℃时相关物质的Ksp见下表。
回答下列问题。(1)软锰矿预先粉碎的目的是　　　　　　　　　　　　,MnO2与BaS溶液反应转化为MnO的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　。 (2)保持BaS投料量不变,随MnO2与BaS投料比增大,S的量达到最大值后无明显变化,而Ba(OH)2的量达到最大值后会减小,减小的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 
(3)滤液Ⅰ可循环使用,应当将其导入　　　　　操作中(填操作单元的名称)。 (4)净化时需先加入的试剂X为　　　　　　　(填化学式),再使用氨水调溶液的pH,则pH的理论最小值为　　　　　　(当溶液中某离子浓度c≤1.0×10-5 ml·L-1时,可认为该离子沉淀完全)。 (5)碳化过程中发生反应的离子方程式为  　。 
解析:(1)软锰矿预先粉碎可以增大接触面积,增大反应速率。根据信息,MnO2与BaS反应转化为MnO,再结合流程图反应后经过过滤、蒸发等一系列物理过程得到Ba(OH)2,过滤后酸解生成硫黄,硫黄不与H2SO4反应,故MnO2与BaS溶液反应的化学方程式为MnO2+BaS+H2O══ Ba(OH)2+MnO+S。(2)已知MnO2是两性氧化物,保持BaS投料量不变,增大MnO2与BaS的投料比,过量的MnO2能与Ba(OH)2反应,故Ba(OH)2的量达到最大值后会减小。(3)将滤液Ⅰ导入蒸发装置可循环利用。
(4)根据表中Ksp[Fe(OH)3](2020湖南师范大学附属中学高三月考)我国传统文化对人类文明贡献巨大。下列各文献中所记载的古代化学研究过程或成果不涉及分离、提纯操作的是(　　)。A.《本草纲目》“(烧酒) 自元时创始,其法用浓酒和糟入甑,蒸令气上,用器盛露滴。”B.《齐民要术》“凡酿酒失所味者,或初好后动未压者,皆宜廻作醋。”C.《开宝本草》“(消石) 所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成。”D.《天工开物》“草木之实,其中蕴藏膏液,而不能自流,假媒水火,凭藉木石,而后倾注而出焉。”