物质的分离、提纯与检验对接高考
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物质的分离、提纯、检验与鉴别►命题趋势►解题策略►真题回眸►限时检测物质的分离、提纯、检验与鉴别考向一物质分离和提纯方法的选择考向二物质分离和提纯的试剂选择考向三有机物的分离与提纯考向四物质的检验与鉴别物质的分离、提纯、检验与鉴别是化学实验中的一项重要操作,也是化工生产和物质制备中的主要环节。
从近三年高考试题来看,考查内容主要有以下两个方面:(1)物质分离和提纯方法的选择、试剂的选择;(2)有机混合物的分离;(3)物质的鉴别与检验试剂的选择、添加顺序的判断等。
预测2024年高考试题中,仍重点考查过滤、蒸馏、萃取、分液等基本操作及注意事项,同时将分离提纯操作与物质的制备、混合物成分的确定以及实验设计等内容有机融合起来进行综合考查。
【策略1】掌握物质分离、提纯常用的物理方法及注意事项1.物质分离、提纯常用的物理方法及装置(1)固体与液体的混合物方法装置或主要仪器适用条件实例说明过滤难溶固体与液体混合物碳酸钙悬浊液、泥水等①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;②二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘;③三靠:烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒轻靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯内壁蒸发结晶溶质的溶解度受温度变化影响较小从NaCl 溶液中提取NaCl 晶体NaHCO 3、FeCl 3、Na 2SO 3等的水溶液在加热蒸干后得不到原来的溶质(2)固体与固体的混合物方法适用条件实例说明溶解、过滤在某种试剂中一种可溶而另一种溶剂中不溶的固体混合物的分离碳酸钠和碳酸钙沉淀的洗涤方法是沿玻璃棒向过滤器中加蒸馏水至淹没沉淀,静置,待液体全部流下,再重复操作2~3次,然后通过检验洗涤液(滤液),判断是否洗净结晶用于溶解度随温度变化相差较大的可溶性固体混合物的分离除去KNO3中混有的少量NaCl若结晶一次纯度达不到要求,则需要重复进行一次,称为重结晶升华分离某种组分易升华的混合物分离I2和NaCl固体应与物质的分解反应相区分,如:NH4ClNH3↑+HCl↑(3)液体与液体的混合物方法萃取、分液蒸馏装置或主要仪器适用条件分离两种互不相溶且易分层的液体分离沸点相差较大且互溶的液体混合物实例分离CCl4和水等分离酒精和水说明萃取: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。
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课时2 物质的分离、提纯与检验物质分离和提纯常用方法及注意事项1.(高考选项组合题)下列有关物质分离、提纯的操作叙述错误的是()A.用CCl4萃取碘水中的I2,应先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层。
(2016·课标全国Ⅲ,9D)B.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法(2015·浙江理综,8D)C.1-己醇的沸点比己烷的沸点高,1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离(2015·广东理综,9A) D.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水(2015·江苏化学, 13B)答案B2.(2016·上海化学,16)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。
下列分析正确的是( )A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去B.操作Ⅱ是加热浓缩。
趁热过滤,除去杂质氯化钠C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤解析KNO3中混有NaCl,提纯KNO3,将它们溶于热水,并降温结晶。
因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高,NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。
其次讲物质的分别和提纯【真题速递】1.(2024·全国Ⅰ卷)试验室制备溴苯的反应装置如下图所示,关于试验操作或叙述错误的是A. 向圆底烧瓶中滴加苯和溴的混合液前需先打开KB. 试验中装置b中的液体渐渐变为浅红色C. 装置c中的碳酸钠溶液的作用是汲取溴化氢D. 反应后的混合液经稀碱溶液洗涤、结晶,得到溴苯【答案】D【解析】A项、若关闭K时向烧瓶中加注液体,会使烧瓶中气体压强增大,苯和溴混合液不能顺当流下。
打开K,可以平衡气压,便于苯和溴混合液流下,故A正确;B项、装置b中四氯化碳的作用是汲取挥发出的苯和溴蒸汽,溴溶于四氯化碳使液体渐渐变为浅红色,故B正确;C项、装置c中碳酸钠溶液呈碱性,能够汲取反应生成的溴化氢气体,故C正确;D项、反应后得到粗溴苯,向粗溴苯中加入稀氢氧化钠溶液洗涤,除去其中溶解的溴,振荡、静置,分层后分液,向有机层中加入适当的干燥剂,然后蒸馏分别出沸点较低的苯,可以得到溴苯,不能用结晶法提纯溴苯,故D错误。
2.(2024·天津)以下是中华民族为人类文明进步做出巨大贡献的几个事例,运用化学学问对其进行的分析不合理的是( )A.四千余年前用谷物酿造出酒和醋,酿造过程中只发生水解反应B.商代后期铸造出工艺精湛的后(司)母戊鼎,该鼎属于铜合金制品C.汉代烧制出“明如镜、声如磬”的瓷器,其主要原料为黏土D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作【答案】A【解析】A错:用谷物酿造酒和醋的过程是淀粉在酶的作用下水解生成葡萄糖,葡萄糖在酶的作用下发生分解反应生成乙醇,乙醇被氧化生成乙酸(醋的主要成分);B对:后(司)母戊鼎是青铜器,属于铜合金制品;C对:烧制陶瓷的主要原料是黏土;D对:屠呦呦利用萃取原理将青蒿中的有机物青蒿素提取出来。
3.(2024·天津)以下试验设计能达到试验目的的是( )【答案】D【解析】A项,NaHCO3固体受热分解生成Na2CO3,达不到除去Na2CO3的目的,错误;B项,蒸干AlCl3溶液,最终得到Al(OH)3而不能制备无水AlCl3,错误;C项,苯甲酸在热水中的溶解度大,重结晶提纯苯甲酸的步骤为①加热溶解、②趁热过滤、③冷却结晶、④洗涤晶体,错误;D项,NaBr和NaI与氯水反应离子方程式分别为:2Br-+ Cl2===2Cl-+ Br2和2I-+ Cl2===2Cl-+ I2,反应得到的溶液分别用CCl4萃取,溶液均分层,下层为紫红色的为I2的CCl4溶液,下层为橙红色的为Br2的CCl4溶液,故可鉴别,正确。
专题十九物质的检验、分离与提纯挖命题【考情探究】分析解读本专题主要考查方向是物质的检验和物质的分离与提纯,通常涉及两方面知识:一是实验仪器,包括选择实验操作过程中所需的仪器,判断所选择的仪器能否达到实验目的等;二是物质的性质,主要是根据物质的物理或化学性质的差异选择实验试剂,判断用所给试剂能否达到实验目的等。
本专题内容常以选择题、填空题的形式出现。
根据本专题知识的特点,预计今后高考对本专题的考查不会出现较大的变化。
【真题典例】破考点【考点集训】考点一物质的分离与提纯1.(2019届浙江嘉兴高级中学单元检测,6)从海带中制取单质碘需要经过灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、分液、蒸馏等操作。
下列图示对应的装置合理、操作规范的是( )答案C2.(2019届浙江绍兴一中高二期中,2)下列仪器常用于物质分离的是( )A.①③⑤B.②③⑤C.②④⑤D.①②⑥答案B3.(2018浙江台州书生中学高二单元检测,3)下列有关纸层析法实验的说法正确的是( )A.滤纸作为固定相,滤纸上吸附的水作为流动相B.滤纸作为惰性支持物,滤纸上吸附的水作为流动相C.滤纸上吸附的水作为固定相,不溶于水的有机溶剂作为流动相D.滤纸上吸附的水作为流动相,不溶于水的有机溶剂作为固定相答案C4.(2017浙江宁波镇海中学高三测试,9)下列实验操作或描述中,不正确...的是( )A.将NaNO3和KCl的混合液加热并浓缩至有晶体析出,趁热过滤时,可分离出KNO3晶体B.溶剂蒸发的速度越快,浓缩后的溶液冷却得越快,析出的晶体颗粒就越大C.海带中碘元素的分离及检验实验中,需要向海带灰的浸取液中加入少量稀硫酸和过氧化氢溶液D.用纸层析法分离铁离子和铜离子实验中,点样后的滤纸条需晾干后,才能将其浸入展开剂中答案B考点二物质的检验与鉴别1.(2019届浙江富阳中学单元检测,5)取火柴头浸于水中片刻后的溶液,检验溶液中是否含有氯元素的试剂是( )A.AgNO3溶液B.AgNO3溶液和稀硝酸C.AgNO3溶液、稀硝酸和NaNO2溶液D.淀粉KI溶液答案C2.(2019届浙江宁波鄞州中学高二期中,10)利用下列实验方法或试剂不能达到实验目的的是( )A.鉴别SO2和CO2气体:用酸性KMnO4溶液B.证明溶液中含有N:用浓NaOH溶液和蓝色石蕊试纸C.鉴别Br-和I-:用双氧水和淀粉溶液D.鉴别NO2和溴蒸气:用蒸馏水答案B3.(2017浙江仙居中学选考模拟)下列化学实验事实及解释都正确的是( )A.向Na2SO3溶液中加入硝酸酸化的Ba(NO3)2溶液,有白色沉淀出现,说明Na2SO3溶液已经变质B.向某溶液中加入盐酸产生无色气体,该气体能使澄清石灰水变浑浊,说明该溶液中一定有C-C.向某溶液中加入BaCl2溶液,产生白色沉淀,加稀硝酸后,白色沉淀不溶解,也无其他现象,说明该溶液中一定含有S-D.取少量久置的Na2SO3样品溶于水,加足量盐酸,有气体产生,然后加BaCl2溶液,产生白色沉淀,说明Na2SO3样品已部分变质答案D4.(2018浙江宁波镇海中学高二期末,25)某溶液可能含有N、K+、Ba2+、Fe3+、I-、S-、S-中的几种,现取100 mL溶液加入少量溴水,溶液呈无色。
一、考纲要求1. 掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪器、反应原理和收集方法)。
2. 能对常见的物质进行检验、分离和提纯,能根据要求配制溶液。
二、考题规律物质的分离、提纯与检验是高考常考的知识,在选择和综合实验中都有所涉及。
近几年主要考查了:1. 常见气体的制法,包括仪器的选择组装等。
2. 物质的分离、提纯、检验的基本操作。
三、考向预测该专题知识是高考考查的热点,判断操作的正确与错误,根据要求选择实验仪器,选择适当的试剂进行分离、提纯、鉴别仍然是今后高考考查的重点内容。
另外将物质的分离、提纯与物质的制备、混合物成分的鉴定等内容融合在化工流程中,形成综合实验题也是未来高考的方向。
一、物质的分离、提纯与检验知识体系鉴定:是指通过一定的方法将物质组成成分一一检验出来主要鉴别:是指有若干种物质,需根据物质各自不同特性或离类型子的特征反应把有关物质一一区分开来推断:是通过已知实验事实,根据性质分析推理出被检验物的组成或名称物质①充分利用物质(或离子)的特征反应的基本原则②确定检验操作顺序要“先简后繁”检③确定物质检出顺序要“先活后惰”验物注①选择合适的试剂、试纸,要求选择操作简单、反应灵敏、现象明显的方法和途径质意的事②不能向待检物中直接加入试剂,必须另取试样。
一般来说,固体物质的检验常先加检项水配成溶液验③一种溶液需要进行两次以上实验时:一般应分别取样,不能在同一试液中重复操作、④叙述时要先说明现象再得出结论分离①物质的分离是将两种或多种物质的混合物彼此分开,得到几种纯净物的过程与二者比较②物质的提纯是除去物质中混有少量杂质而得到纯净的物质提物③物质的分离与提纯目的不同,但所遵循的原则与实际操作却非常相似纯质的①不增(不引入新杂质)分基本原则②不减(不减少被提纯物)离③易分离(被提纯物与杂质易分离)与④易复原(被提纯物易复原)提纯①除杂试剂需过量注意事项②过量试剂需除尽③去除多种杂质时要考虑加入试剂的顺序④选择最佳的除杂途径二、常见气体的制备、收集和尾气处理1. 制备气体一般原则:(1)反应物容易获得;(2)反应条件容易达到;(3)反应容易控制;(4)生成的气体容易分离2. 气体的制备、收集和尾气装置制取气体的装置收集尾气吸收O2O2NH3NH3H2CO2、NO2H2NO2NO Cl2、SO2Cl2、SO2HCl3. 气体的干燥一般净化气体时,除去水蒸气的干燥装置放在最后。
高三化学物质的分离提纯和检验试题答案及解析1.实验是化学研究的基础。
下列关于各实验装置的叙述正确的是()A.装置①常用于分离互不相溶的液体混合物B.装置②可用于吸收NH3或HCl气体,并防止倒吸C.装置③可用于收集H2、CO2、Cl2、NH3等气体D.装置④可用于干燥、收集氯化氢,并吸收多余的氯化氢【答案】C【解析】装置①是蒸馏装置,可用于分离互溶且沸点不同的液体混合物,A错误;NH3或HCl难溶于水易溶于苯,导气管末端插入水中,不能防倒吸,可将苯换成CCl4,并将导气管插到CCl4,B错误; H2、CO2、Cl2、NH3都能用排空气法收集,装置③可用于收集它们,C正确;干燥氯化氢不能用碱石灰,D错误。
【考点】考察物质的分离,物质的收集与干燥等知识。
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( )【答案】B【解析】A、滴加氯化钡溶液,有白色沉淀生成,不能说明原溶液中有硫酸根离子,因为碳酸根离子、亚硫酸根离子、硫酸根离子、银离子等滴加氯化钡溶液,都成生成白色沉淀,错误;B、氯水中的氯气和碘离子反应生成碘单质,四氯化碳把碘从水溶液中萃取出来四氯化碳密度比水大,下层溶液显紫色;所以滴加氯水和四氯化碳,下层溶液显紫色说明原溶液中有碘离子,正确;C、黄色火焰可以覆盖K+的浅紫色火焰,故检验K+需通过蓝色钴玻璃观察火焰,正确操作为:用洁净铂丝蘸取溶液进行焰色反应,透过蓝色钴玻璃观察,火焰呈黄色,原溶液中有钠离子、无钾离子,错误;D、氨气极易溶于水,若溶液中含有少量的NH4+时,滴加稀NaOH溶液不会放出NH3,错误。
【考点】本题考查离子的检验。
3.下列叙述Ⅰ和Ⅱ均正确并且有因果关系的是【答案】D【解析】A. 叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ正确,二者没有因果关系,不合题意;B. 叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ正确,二者没有因果关系,不合题意;C. 一般情况下,碳酸盐的正盐溶解度小于酸式盐,但碳酸钠与碳酸氢钠是个例外,叙述Ⅰ正确,叙述Ⅱ错误,二者没有因果关系,不合题意;D.二氧化硅一般不和酸反应,却可以和氢氟酸反应,叙述Ⅰ正确,因为玻璃的主要成分之一是二氧化硅,所以氢氟酸不能用玻璃瓶中,而应用塑料瓶,叙述Ⅱ正确,且有因果关系,合符题意。
专题16 物质的分别、提纯与制备考向一物质的分别、提纯、检验(1)考纲要求1.了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分别、提纯的常用方法,能对常见的物质进行分别和提纯。
2.驾驭常见气体的试验室制法(包括所用试剂、反应原理、仪器和收集方法)。
(2)命题规律物质的分别和提纯是试验题及工艺流程题必定出现的环节,高考中可以单独以选择题考查,也可以在综合试验题或工艺流程题中以某一步骤考查,这种题意环境往往比较生疏,须要考生细致审题,搞清晰主要物质和杂质,依据混合物的类型选择分别方法或除杂方法。
应对策略还是要求考生在复习中娴熟驾驭物质性质方面的基础并加以训练,才能突破该类问题。
【例1】【2024天津卷】由下列试验及现象推出的相应结论正确的是()试验现象结论A.某溶液中滴加K3[Fe(CN)6]溶液产生蓝色沉淀原溶液中有Fe2+,无Fe3+B.向C6H5ONa溶液中通入CO2溶液变浑浊酸性:H2CO3>C6H5OHC.向含有ZnS和Na2S的悬浊液中滴加CuSO4溶液生成黑色沉淀K sp(CuS)<K sp(ZnS)D.①某溶液中加入Ba(NO3)2溶液②再加足量盐酸①产生白色沉淀②仍有白色沉淀原溶液中有SO42-A.A B.B C.C D.D【答案】B【解析】分析:本题是化学试验的基本问题,主要考查物质检验和性质比较试验的问题。
依据题目表述,点睛:在解决本题中选项C的类似问题时,肯定要留意推断溶液中的主要成分。
当溶液混合进行反应的时候,肯定是先进行大量离子之间的反应(本题就是进行大量存在的硫离子和铜离子的反应),然后再进行微量物质之间的反应。
例如,向碳酸钙和碳酸钠的悬浊液中通入二氧化碳,二氧化碳先和碳酸钠反应得到碳酸氢钠,再与碳酸钙反应得到碳酸氢钙。
【例2】【2024江苏卷】下列有关从海带中提取碘的试验原理和装置能达到试验目的的是()A.用装置甲灼烧碎海带B.用装置乙过滤海带灰的浸泡液C.用装置丙制备用于氧化浸泡液中I−的Cl2D.用装置丁汲取氧化浸泡液中I−后的Cl2尾气【答案】B【解析】分析:A项,灼烧碎海带应用坩埚;B项,海带灰的浸泡液用过滤法分别获得含I-的溶液;C项,点睛:本题以从海带中提取碘为载体,考查基本试验操作、Cl2的试验室制备,解答时要明确试验的目的、分析必需的试剂和仪器、合理的装置和试验条件的限制。
物质的分离、提纯与检验
物质分离和提纯常用方法及注意事项
1.(高考选项组合题)下列有关物质分离、提纯的操作叙述错误的是() A.用CCl4萃取碘水中的I2,应先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层。
(2016·课标全国Ⅲ,9D)
B.提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法(2015·浙江理综,8D)
C.1-己醇的沸点比己烷的沸点高,1-己醇和己烷可通过蒸馏初步分离(2015·广东理综,9A)
D.提纯含有少量乙酸的乙酸乙酯:向含有少量乙酸的乙酸乙酯中加入适量饱和Na2CO3溶液,振荡后静置分液,并除去有机相的水(2015·江苏化学,13B) 答案 B
2.(2016·上海化学,16)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。
下列分析正确的是()
A.操作Ⅰ是过滤,将固体分离除去
B.操作Ⅱ是加热浓缩。
趁热过滤,除去杂质氯化钠
C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.操作Ⅰ~Ⅲ总共需两次过滤
解析KNO3中混有NaCl,提纯KNO3,将它们溶于热水,并降温结晶。
因为KNO3的溶解度随温度的升高而升高,NaCl的溶解度随温度的升高而基本无明显变化。
则有,操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解,操作Ⅱ是蒸发浓缩,得到较高温度下的KNO3饱和溶液,操作Ⅲ为冷却结晶,利用溶解度差异使KNO3
结晶析出,过滤,洗涤,干燥即得KNO 3晶体。
故选C 。
答案 C
离子检验和推断
3.(2015·天津理综,2)下列关于物质或离子检验的叙述正确的是( )
A .在溶液中加KSCN ,溶液显红色,证明原溶液中有Fe 3+,无Fe 2+
B .气体通过无水CuSO 4,粉末变蓝,证明原气体中含有水蒸气
C .灼烧白色粉末,火焰呈黄色,证明原粉末中有Na +,无K +
D .将气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,证明原气体是CO 2
解析 A 项,在溶液中加KSCN ,溶液显红色,说明一定含有Fe 3+ ,不能证明是否含有Fe 2+,错误;B 项,气体通过无水硫酸铜,粉末变蓝,是因为白色的无水硫酸铜与水反应生成了蓝色的CuSO 4·5H 2O ,所以可证明原气体中含有水蒸气,正确;C 项,灼烧白色粉末,火焰呈黄色,说明原粉末中一定含有Na + ,不能确定有无K +,若要进一步确认可透过蓝色的钴玻璃滤去黄光后进行观察,如果火焰呈紫色,则含有K + ,错误;D 项,若为SO 2 气体也有相同的现象,所以不能确定该气体一定是CO 2 ,错误。
答案 B
4.(2014·浙江理综,13)雾霾严重影响人们的生活与健康。
某地区的雾霾中可能
含有如下可溶性无机离子:Na +、NH +4、Mg 2+、 Al 3+、SO 2-4、NO -3、Cl -。
某同学收集了该地区的雾霾,经必要的预处理后得试样溶液,设计并完成了如下的实验:
已知:3NO -3+8Al +5OH -
+2H 2O ――→△3NH 3↑+8AlO -2 根据以上的实验操作与现象,该同学得出的结论不正确的是( )
A .试样中肯定存在NH +4、Mg 2+、SO 2-4和NO -3
B .试样中一定不含Al 3+
C .试样中可能存在Na +、Cl -
D .该雾霾中可能存在NaNO 3、NH 4Cl 和MgSO 4
解析 由气体1使湿润红色石蕊试纸显蓝色的现象,确定气体1为氨气,溶液中一定存在NH +4;由沉淀2与酸反应的现象判断其成分中一定有碳酸钡,可能存在氢氧化铝,所以B 项错误;由溶液2与Al/OH -反应:3NO -3+8Al
+5OH -
+2H 2O=====△
3NH 3↑+8AlO -2确定溶液中一定存在NO -3;由沉淀1加酸后,沉淀部分溶解,确定其中沉淀溶解的部分为氢氧化镁,未溶解的部分
为硫酸钡,所以确定溶液中存在SO 2-4和Mg 2+,A 、D 项正确;Na +、Cl -无
法确定是否存在,C 项正确。
答案 B
揭秘:预计2018年对本讲的考查主要集中在分离、提纯方法的选择,常见离子的检验方法上,特别是以自然界中的矿石材料或工业生产中产生的废渣处理工艺为命题背景,设计物质的分离或提纯路线,突出表现化学科学在物质的制备中的应用的命题趋势较大,考生应予以关注。