2022年高中总复习第一轮化学第十五章第二节物质的检验分离与提纯.docx

二、物质的检验、别离与提纯
稳固·夯实根底
●网络构建
●自学感悟
1.以下各组溶液，只用试管和胶头滴管，不用其他试剂就可以鉴别的是(A)
A.KOH和Al2(SO4)3 B.稀H2SO4和NaHCO3
C.CaCl2和Na2CO3 D.Ba(OH)2和NaHSO4
2.〔1〕以下别离混合物的方法正确的选项是(B)
①用盐析法可以提纯蛋白质 ②用渗析法可以除去淀粉溶液中的KI ③用直接加热法可以除去碘中混有的NH4Cl ④用重结晶法可以别离硝酸钾和氯化钠 ⑤苯中混有少量甲苯，可参加适量高锰酸钾酸性溶液，反响后用分液的方法除去甲苯
A.①②③④ B.①②④⑤
C.②③④⑤ D.全部
〔2〕用括号内试剂除去以下物质中的少量杂质，正确的选项是(B)
A.溴苯中的溴〔KI溶液〕
B.溴乙烷中的乙醇〔H2O〕
C.乙醇中的乙酸〔NaOH溶液〕
D.苯中的苯酚〔溴水〕
链接·拓展
物质检验包括鉴定、鉴别和推断，它们的共同点是：依据物质特征反响，选择适当的试剂和方法，准确观察反响中的明显现象，如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等进行判断、推理。
物质检验的实验步骤：
〔1〕取少量试样放入容器〔通常用试管〕，如试样是固体的通常要先配制成溶液。
〔2〕根据要求在试样中参加成分和性质的试剂，并根据所发生的现象，进行分析判断，得出结论〔实验时，要注意排除杂质的干扰〕。
理解·要点诠释
考点1 物质的检验
常见物质的检验方法，一方面是根据物质的物理性质〔如颜色、溶解性、溶解热效应等〕直接检验，另一方面是根据物质化学性质，使被检验物质与参加的试剂作用，产生某种特殊现象〔如：生成气体、沉淀，产生特殊颜色等〕，从而确定该物质的存在。
(1)离子的检验。检验的原理是依据离子的特征反响现象如呈现特殊颜色变化、生成沉淀、生成气体等。十种常见离子的检验方法是：K+、Na+用焰色反响；用浓氢氧化钠溶液、加热产生的气体检验；Fe3+用硫氰化钾溶液检验；Al3+用氢氧化钠溶液检验；Cl-、Br-、I-用硝酸银溶液和稀硝酸检验；用盐酸和澄清石灰水检验；用Ba〔NO3〕2溶液〔或BaCl2溶液〕和稀硝酸〔或稀盐酸〕检验。
(2)气体的检验。检验的根据是由气体的特征性质〔化学和物理的〕所表现的现象。但是注意：有些现象是某几种气体所共有的，如二氧化碳与二氧化硫都能使澄清的石灰水变浑浊，不少可燃性气体〔如氢气、一氧化碳、甲烷等〕的燃烧，其火焰都呈淡蓝色，当它们混有一定量空气时，点燃都会爆鸣；溴蒸气、氯气、二氧化氮都能使碘化钾淀粉试纸变蓝等等。因此遇到这些情况，不要过早下结论，而要综合考虑性质和现象。
(3)有机物的检验。常用的试剂有：
①高锰酸钾酸性溶液：烯烃、炔烃、苯的同系物、醇、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖、麦芽糖等均可使高锰酸钾酸性溶液褪色。
②溴水：烯烃、炔烃、酚、醛、甲酸、甲酸酯、甲酸盐、葡萄糖均可使溴水褪色〔加成或氧化反响〕。
③银氨溶液：凡含有—CHO的有机物如醛、甲酸、甲酸盐、甲酸酯、葡萄糖、麦芽糖均可发生银镜反响。
④新制的Cu〔OH〕2碱性悬浊液：常温下，多羟基的物质如甘油、乙二醇、葡萄糖都能溶解新制的Cu〔OH〕2得绛蓝色溶液，羧酸与Cu〔OH〕2发生中和反响得蓝色溶液。含—CHO的物质与新制Cu〔OH〕2碱性悬浊液加热有砖红色 Cu2O沉淀生成。
⑤FeCl3溶液：与苯酚反响形成紫色溶液。
考点2 物质别离与提纯的方法
〔1〕常用的物理方法——根据物质物理性质上的差异选择别离与提纯方法。有过滤、蒸发结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。
〔2〕常用的化学方法
吸收法——常用于气体的净化和枯燥，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为吸收剂。如Cl2中混有的HCl气体可通过饱和食盐水除去。常用装置是洗气瓶或枯燥管〔U形管〕。
沉淀法——在被提纯的物质中参加适量试剂使其与杂质反响，生成沉淀过滤除去。如硝酸钾中含有的少量硝酸钡，可用适量的硫酸钾除去。
气体法——根据物质中所含杂质的性质参加适宜的试剂，让杂质转化为气体除去。如KCl中混有的少量K2CO3，可加适量盐酸除去。
转化法——利用化学反响，参加适当的试剂或采用某种条件〔如加热〕，使物质中的杂质转化为被提纯物质，以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如：NaHCO3Na2CO3。
溶解法——对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去，以杂质为两性物质常见。如Mg(OH)2中混有Al(OH)3,可用过量NaOH溶液除去，然后洗涤Mg(OH)2即可。
〔3〕综合法
综合法是指综合运用物理方法和化学方法将物质加以别离或提纯。如别离的
混合物：
难点 物质检验的一般程序与思路
(1)固态物质的检验
〔2〕无色溶液的检验
〔3〕气态物质的检验
由于气体贮存困难，使用时易扩散，故检验中要尽可能使用物理性质加以检验，即使使用化学方法，尽可能多用试纸。可按以下顺序检验：
诱思·实例点拨
【例1】(2022上海高考，15)对于某些离子的检验及结论一定正确的选项是( )
A.参加稀盐酸产生无色气体，将气体通入澄清石灰水中，溶液变浑浊，一定有
B.参加氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加盐酸，沉淀不消失，一定有
C.参加氢氧化钠溶液并加热，产生的气体能使湿润红色石蕊试纸变蓝，一定有
D.参加碳酸钠溶液产生白色沉淀，再加盐酸白色沉淀消失，一定有Ba2+
解析：此题主要考查有关离子的检验方法。可使澄清石灰水变浑浊的无色气体可能是CO2，也可能为SO2,而产生CO2物质中可能含有，也可能含有，故A不一定正确；满足B选项中所给现象的物质中可能含，也可能含有Cl-，B也不一定正确；能使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体一定为NH3，而与OH-作用产生NH3的溶液一定含，C正确；含Ca2+也会有D选项中所给现象，D也不一定正确。
答案：C
讲评：离子的检验是中学化学所要求的一项根本能力，因此对常见阴、阳离子的检验，应从所用试剂、现象、解释及常见干扰离子等方面去掌握。
【例2】(2022江苏高考，6)以下除去杂质的实验方法正确的选项是〔 〕
A.除去CO中少量O2：通过灼热的Cu网后收集气体
B.除去K2CO3固体中少量NaHCO3：置于坩埚中加热
C.除去苯中溶有的少量苯酚：参加适量浓溴水反响后过滤
D.除去FeCl3酸性溶液中少量的FeCl2：参加稍过量双氧水后放置
解析：A项中CO中混有O2，通过灼热的铜网可以除去O2，但生成的氧化铜会与CO反响生成CO2；B项中杂质碳酸氢钠加热后生成的碳酸钠仍是杂质；C项中杂质苯酚加浓溴水后生成的三溴苯酚是新的杂质；D项中双氧水具有强氧化性，可将氯化亚铁氧化为氯化铁，同时酸性溶液可防止三价铁的水解，故正确答案为D。
答案：D
讲评：此题主要考查实验中的除杂问题：物质除杂的原那么是：①所加物质反响后不能引入新杂质；②引入的试剂一般只跟杂质反响；③后续试剂应能除去过量的前一试剂；④杂质与试剂生成的物质易与被提纯物别离；⑤尽可能将杂质转化为所需物质；⑥过程简单，现象明显，纯度要高。此题主要考查考生分析问题的能力。
【例3】(2022广东高考，11)以下各组物质仅用蒸馏水不能鉴别出的是〔 〕
A.苯、酒精、硝基苯 B.食盐、烧碱、硝酸铵
C.蔗糖、硫酸铜粉末、碳酸钙粉末 D.氧化铜、二氧化锰、活性炭
解析：此题主要考查利用物质物理、化学性质的差异来鉴别不同物质的方法。苯与硝基苯皆不溶于水，但C6H6比水轻，硝基苯比水重，而酒精易溶于水，不分层，故A可鉴别。B组物质中虽都易溶于水，但其热效应不同，食盐溶于水温度变化不大，烧碱溶于水放出大量热，温度升高，而NH4NO3溶于水时吸收热量，温度降低；C组中蔗糖易溶于水但与水不反响，CuSO4粉末遇水呈蓝色，而CaCO3不溶于水，故可用水将它们区别开来；D选项中三种物质皆不溶于水且不与水反响，故用水无法将它们鉴别出来。
答案：D
讲评：用水作为试剂检验物质，通常从以下几个方面考虑：物质是否溶于水；不溶于水的物质密度是大于水还是小于水；溶于水的物质溶解时热效应如何，溶于水时是否有颜色的变化；溶于水时是否与水反响放出气体。
链接·提示
检验、鉴别的习题题型较多，有的限试剂〔范围或种类〕，有的限方法〔物理方法或化学方法或操作方法〕，有的限步骤，解题时要注意看清题目的要求。