高考化学专题二十二 物质的检验、分离和提纯（新高考版）.pptx

专题二十二物质的检验、分离和提纯 考情解读课标要求学习研究物质性质,探究反应规律,进行物质分离、检验和制备等不同类型化学实验及探究活动的核心思路与基本方法体会实验条件控制对完成科学实验及探究活动的作用考情解读核心考点核心命题角度考题取样命题情境素养能力物质的分离与提纯气体混合物的分离与提纯(热点角度)2020全国卷,9学习探索分析与推测固固(液)或液液混合物的分离与提纯(热点角度)2019全国卷,28(3)、(5)学习探索分析与推测物质的检验与鉴别气态物质的检验与鉴别(热点角度)2018全国卷,28(2)学习探索分析与推测液体(或溶液中离子)的检验和鉴别2018北京,28(2)学习探索分析与推测固体物质的检验2018全国卷,26(1)学习探索探究与创新物质的鉴别2020全国卷,8学习探索分析与推测 考情解读高考怎么考物质的分离、提纯是高考的必考点,在综合实验题、工艺流程题或选择题中通常会涉及气体的除杂(包括干燥)试剂及实验装置或操作、离子的除杂试剂及操作、有机混合物的分离仪器及操作(分液、蒸馏等)物质检验类试题主要涉及气体的检验、离子的检验等;物质的鉴别主要有无机化合物(如盐)的鉴别、有机化合物的鉴别等。

预计2022年高考在工艺流程题中仍会考查固液分离,在选择题和综合实验题中会涉及气体混合物的分离等,而有关物质的检验、鉴别与性质探究是化学实验的重点内容,考查的频率较高目录考点1物质的分离与提纯考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法1物质的分离与提纯考点2物质的检验与鉴别考点帮必备知识通关考法帮解题能力提升考法2物质的检验与鉴别目录高分帮“双一流”名校冲刺释疑难专题突破疑难11尾气处理中的常见装置析素材专题突破素材18挖掘新装置,探寻实验命题新视角探模型主题探究模型5基于核心素养下的物质制备实验思维模型考点1物质的分离与提纯考点帮必备知识通关1.物质分离与提纯的基本方法(1)气体混合物的分离与提纯方法或装置用途或注意事项洗气瓶除气体杂质:除去气体中的某种气体杂质,气体“长导管进短导管出”制溶液:气体溶于水形成的溶液,例如制氯水反应容器:利用气体与溶液反应,验证气体的性质吸收尾气:利用气体与溶液反应除去尾气,防止污染空气例如用氢氧化钠溶液除氯气收集气体:利用排水(或溶液)法收集不溶于水(或溶液)的气体,集气瓶中先装满水(或溶液),气体“短导管进长导管出”考点帮必备知识通关方法或装置用途或注意事项除气体杂质:球形干燥管内盛放固体干燥剂,除去气体中的某种气体杂质,气体“大口进小口出”。

检验物质:利用气体与固体物质反应,检验某种气体例如用以石棉绒为载体的无水CuSO4检验水蒸气组成防倒吸装置:与烧杯组成防倒吸装置(此时不加固体干燥剂)例如球形干燥管的小口刚刚浸入水(或溶液)中,吸收极易与水(或溶液)反应或极易溶于水(或溶液)的气体球形干燥管及U形干燥管通常不能盛放粉末状干燥剂,以防止堵塞若要盛放粉末状物质,则应该附着在石棉绒上考点帮必备知识通关方法或装置用途或注意事项除气体杂质:利用气体与固体物质反应,除去某种气体杂质例如硬质玻璃管中盛放铜网,在加热时可以除去N2中的O2检验某种气体:例如在硬质玻璃管中盛放无水CuSO4检验水蒸气冷凝除杂:利用物质的沸点不同使杂质气体液化而除去杂质气体例如除去CO2气体中的草酸蒸气、除去SO2气体中的SO3蒸气等考点帮必备知识通关(2)液体混合物的分离与提纯方法或装置适用范围用途或注意事项萃取:利用物质在两种不互溶的溶剂中的溶解度的不同而得到分离分液:将两种互不相溶的液体分开萃取:关闭活塞,向分液漏斗中加入溶液与萃取剂并塞上玻璃塞用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡将漏斗倾斜,打开活塞放气,关闭活塞,静置分层。

分液:下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出考点帮必备知识通关方法或装置适用范围用途或注意事项分离沸点不同的液体混合物蒸馏包括简单蒸馏、减压蒸馏、分馏等简单蒸馏可以把易挥发的物质与不易挥发的物质分离开,也可以分离两种或两种以上沸点相差较大(至少30)的液体混合物蒸馏完毕后,应先停止加热,待装置冷却后,停止通冷却水,再拆卸蒸馏装置冷凝管用途:球形冷凝管一般竖立与蒸馏烧瓶连接,起冷凝回流作用;直形冷凝管一般斜放,冷却水“低进高出”考点帮必备知识通关注意1.分液时,漏斗下端尖嘴处与烧杯内壁接触,防止液体飞溅2.蒸馏装置中温度计的液泡应位于蒸馏烧瓶的支管口处,如果偏上则收集的馏分的沸点偏高,如果偏下则收集的馏分的沸点偏低,巧记为“上高下低”3.通常情况下,接收馏出液的锥形瓶不能加瓶塞,否则会使锥形瓶中的压强过大,可能引发事故考点帮必备知识通关(3)固液混合物的分离与提纯方法或装置适用范围用途或注意事项固(不溶)液分离分离溶液中的不溶固体一般采用直接过滤法,过滤可以分为常压过滤和减压过滤(即抽滤)洗涤时,液体液面要高于滤渣,通常浸洗三次进行固(可溶)液分离或利用物质在同一溶剂中溶解度的不同进行固固(均溶)分离分离易溶性固体物质与溶剂分离受热易分解或带有结晶水的物质时,一般采用蒸发浓缩、冷却结晶的方法。

如分离受热易分解的物质NaHCO3、NH4Cl等;分离带结晶水的化合物CuSO45H2O、FeSO47H2O等蒸发浓缩、冷却结晶析出的晶体经过溶解后再次从溶液中结晶析出的过程,是一种利用物质的溶解性不同而进行分离、提纯的方法为了制得更纯的晶体,有时可进行多次重结晶重结晶考点帮必备知识通关方法或装置适用范围用途或注意事项用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来,如除去淀粉胶体中的NaCl溶液将要提纯的胶体装入半透膜袋中,将半透膜袋系好,浸入蒸馏水中,要不断更换烧杯中的蒸馏水或改用流水以提高渗析效果考点帮必备知识通关方法或装置适用范围用途或注意事项分离固体混合物中一定温度下可直接变为气体,然后再冷却为固体的某一组分,如分离NaCl和I2注意控制好升华的温度将蛋白质等从混合物中分离出来,如向鸡蛋清溶液中加入饱和(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,而重金属盐会使蛋白质变性盐析后过滤盐析是物理变化考点帮必备知识通关2.其他方法方法适用条件举例加热法混合物中有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解纯碱中混有小苏打沉淀法在混合物中加入某种试剂,使其中一种以沉淀的形式分离出去加适量Na2CO3溶液除去NaCl溶液中的BaCl2转化法不能通过一次反应达到分离的目的时,要先转化为其他物质分离,然后将转化后的物质恢复为原物质分离Mg2+和Al3+时,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+、Al3+分别转化成Mg(OH)2沉淀和NaAlO2溶液,过滤后,分别加入盐酸重新转化为Fe3+和Al3+考点帮必备知识通关方法适用条件举例酸、碱溶解法被提纯物质不与酸或碱反应,而杂质可与酸或碱发生反应用盐酸除去SiO2中的CaCO3;用NaOH溶液除去铁粉中的铝粉氧化还原法对混合物中混有的还原性杂质,可加入适当的氧化剂将其氧化为被提纯物质。

对混合物中混有的氧化性杂质,可加入适当的还原剂将其还原为被提纯物质将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,振荡、过滤,可除去FeCl3杂质电解法 利用电解原理来分离、提纯物质电解精炼铜考点帮必备知识通关方法适用条件举例调节pH法通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中的杂质转化为沉淀而除去CuCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于Fe3+水解,溶液呈酸性,可加入CuO、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等调节溶液的pH,将Fe3+转化为沉淀离子交换法利用离子交换剂来分离、提纯物质软化硬水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吸收剂常用装置是洗气瓶或干燥管CO2中混有的HCl气体可通过饱和NaHCO3溶液除去考法帮解题能力提升考法1物质的分离与提纯1.分离与提纯遵循的原则(1)“四原则”不增加新的杂质;主体物质尽量不减少;被提纯物质与杂质易分离;被提纯物质易复原2)“三必须”除杂试剂必须过量;过量试剂必须除尽;除杂途径必须最佳考法帮解题能力提升2.依据物质的性质设计分离(提纯)方法(1)气体混合物的分离(提纯)(2)固体混合物的分离(提纯)考法帮解题能力提升(3)固液混合物的分离(提纯)(4)液体混合物的分离(提纯)考法帮解题能力提升3.常见物质的分离与除杂(装置序号对应考点1的考点帮中相应装置)(1)气体混合物的分离与提纯除杂思维模型考法帮解题能力提升根据化学性质差异除杂考法帮解题能力提升考法帮解题能力提升根据物理性质差异除杂a.沸点差异气体(括号内为杂质)除杂试剂选择装置CO2(H2C2O4气体)冰水SO2(SO3气体)冰水Cl2(Br2气体)冰水CO2(TiCl4气体)冰水考法帮解题能力提升b.溶解性差异气体(括号内为杂质)除杂试剂选择装置Cl2(HCl气体)饱和食盐水HBr(溴蒸气)CCl4考法帮解题能力提升干燥除水蒸气气体(括号内为杂质)除杂试剂选择装置SO2(H2O)、H2(H2O)、N2(H2O)、O2(H2O)浓硫酸NH3(H2O)碱石灰N2(H2O)、Cl2(H2O)、O2(H2O)无水氯化钙考法帮解题能力提升(2)液体混合物的分离与提纯除杂思维模型考法帮解题能力提升萃取分液应用实例萃取目的原理选择装置用有机溶剂萃取水溶液中的CuR2(有机物)有机萃取剂层与水层分离用CCl4(苯)萃取水溶液中的I2用NaOH溶液除去苯中的苯酚有机层与水层分离用NaHCO3溶液除去乙酸异戊酯中的乙酸用Na2CO3溶液除去环己醇、环己烯中的硫酸分离正丁醇、正丁醛中的H2SO4及可溶性盐考法帮解题能力提升蒸馏分离应用实例分离混合物原理选择装置丙醛与正丙醇两者互溶、沸点相差较大二甲苯与苯苯甲醛与间溴苯甲醛1-己醇与己烷乙酸异戊酯与乙醇正丁醇与正丁醛环己醇与环己烯1,2-二溴乙烷与乙醚苯与溴苯考法帮解题能力提升(3)固液、固固混合物的分离与提纯固体和液体混合物的分离除杂模型常见固体或溶液的除杂方法考法帮解题能力提升考法帮解题能力提升考法帮解题能力提升常考固体的分离方法考法帮解题能力提升考法帮解题能力提升命题角度命题角度1气体混合物的分离与提纯气体混合物的分离与提纯示例12020全国卷,9,6分下列气体去除杂质的方法中,不能实现目的的是气体(杂质)方法ASO2(H2S)通过酸性高锰酸钾溶液BCl2(HCl)通过饱和的食盐水CN2(O2)通过灼热的铜丝网DNO(NO2)通过氢氧化钠溶液考法帮解题能力提升解析二氧化硫和硫化氢都具有还原性,都能与酸性高锰酸钾溶液发生氧化还原反应,不能用酸性高锰酸钾溶液除去二氧化硫中的硫化氢气体,A项符合题意;HCl极易溶于水,氯气在饱和食盐水中溶解度很小,可用饱和食盐水除去氯气中的氯化氢气体,B项不符合题意;铜与氧气在加热条件下反应生成氧化铜,铜与氮气不反应,故可用灼热的铜丝网除去氮气中的氧气,C项不符合题意;虽然NO2和NO通入NaOH溶液中会发生反应NO+NO2+2NaOH2NaNO2+H2O,但一般情况下含有杂质的量较少,用NaOH溶液除去NO中的NO2,会损失一部分NO,但仍然能达到实验目的,D项不符合题意。

答案A考法帮解题能力提升考点扫描(装置中序号对应考点1的考点帮中相应装置)装置考点扫描2019全国卷,9B改编用CCl4除去HBr气体中的少量溴蒸气()2019江苏,5D改编用NaOH溶液除去乙烯中的少量SO2()2018全国卷,13C改编制取并纯化氢气:向稀盐酸中加入锌粒,将生成的气体依次通过NaOH溶液、浓硫酸和KMnO4溶液()2018全国卷,28(2)改编用NaOH溶液除去CO、CO2混合气中的CO22017全国卷,10A改编除去H2中的HCl、H2S、O2、H2O等杂质,应将气体依次通过KMnO4溶液、浓H2SO4、焦性没食子酸溶液()2016天津,5C改编用饱和NaHSO3溶液除去SO2中的少量HCl()2016全国卷,10D将Cl2与。