第一章第二讲物质的分离和提纯..

第二讲　物质的分离和提纯 [2017高考导航] 考纲要求 真统计 命题趋势 1.能对常见的物质进行分离和提纯。 2．能根据实验试题要求，识别典型的实验仪器装置图。 2015，卷Ⅰ 27T(2)(3)； 2015，卷Ⅱ 12T、26T(3)(4)、28T(2)(4)； 2014，卷Ⅰ 11T(D)、26T(2)(3)(4)(5)(8)； 2014，卷Ⅱ 10T(AC)； 2013，卷Ⅰ 13T、26T(4)(5)； 2013，卷Ⅱ 26T(5)(6)、27T(1) 高考对本部分内容的考查仍将以依据物质中各成分的特征性质，用不同的试剂，根据不同的实验现象来检测物质中某成分的存在或运用不同的方法分离混合物或提纯物质等为主，题型延续选择题和非选择题的形式，分值约12分。预计2017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为命题背景，设计物质的分离或提纯路线，突出现化学科学在物质制备中的应用，应予以重点关注。       考点一　物质分离和提纯的物理方法[学生用书P12] 一、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，又叫物质的净化或除杂。 二、物质分离、提纯的物理方法 试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。 1．如图1，所采用的操作方法的名称：过滤。 适用范围：把不溶性固体与液体进行分离。 注意事项：(1)一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，过滤时液面低于滤纸边缘；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。(2)若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液超过滤纸边缘。 2．结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程，对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，采用蒸发结晶的方法，而对溶解度受温度变化影响大的固态溶质，采用冷却结晶(或重结晶)的方法。 如图2，所采用的操作方法的名称：蒸发结晶。 适用范围：溶解度随温度变化较小的物质。 注意事项：(1)玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅；(2)当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干，而不能直接蒸干。 3．如图3，所采用的操作方法的名称：萃取、分液。 适用范围：(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。 注意事项：(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；(2)萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；(3)萃取剂与溶质不反应。 4．如图4，所采用的操作方法的名称：蒸馏。 适用范围：沸点相差较大的液体混合物。 注意事项：(1)温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处； (2)蒸馏烧瓶内要加沸石；(3)冷凝管水流方向应为“逆流”。 5．如图5，所采用的操作方法的名称：升华。 适用范围：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。 6．如图6，所采用的操作方法的名称：渗析。 适用范围：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。 注意事项：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，并不断更换蒸馏水，渗析的时间要充分。 1．(高考组合题)判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”) (1)[2015·高考全国卷Ⅰ，27－(2)改编]利用Fe3O4的磁性，可将其从“浸渣”(含SiO2、CaSO4)中分离。(  ) (2)(2014·高考福建卷)将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体。(  ) (3)(2014·高考福建卷)用萃取分液的方法除去酒精中的水。(  ) (4)(2014·高考福建卷)用可见光束照射以区别溶液和胶体。(  ) (5)(2014·高考广东卷改编)因为KNO3溶解度大，故可用重结晶法除去KNO3中混有的NaCl。(  ) (6)(2014·高考安徽卷改编)用分液漏斗、烧杯、蒸馏水分离Br2和CCl4的混合物。(  ) ：(1)√　(2)×　(3)×　(4)√　(5)×　(6)× 2．左栏为物质分离、提纯的常用方法，右栏为待分离的混合物，请用线将左、右两栏间的对应关系连起来。 答案：①—c　②—a　③—b　④—e　⑤—d　⑥—g　⑦—h　⑧—f 名师点拨 (1)难溶性固体与液体混合物可用过滤法分离。 (2)沸点不同的液体混合物可用蒸馏的方法分离。 (3)可溶性固体溶质与溶剂混合物可用蒸发的方法分离。 (4)互不相溶的液体可用分液法分离。 (5)易溶于水，但是溶解度受温度影响差异较大的固体混合物，可用重结晶的方法分离。 　(2015·高考全国卷Ⅱ，12，6分)海水开发利用的部分过程如下图所示。下列说法错误的是(  ) A．向苦卤中通入Cl2是为了提取溴 B．粗盐可采用除杂和重结晶等过程提纯 C．工业生产中常选用NaOH作为沉淀剂 D．富集溴一般先用空气和水蒸气吹出单质溴，再用SO2将其还原吸收 [解析]　A项，苦卤中含有K＋、Mg2＋、Br－等，通入Cl2可将Br－氧化成Br2，便于从苦卤中提取Br2。B项，粗盐中含有不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(Ca2＋、Mg2＋、SO 等)，将粗盐溶于水，并除去其中的杂质，再通过重结晶的方法得到纯净NaCl晶体。C项，工业上沉淀Mg2＋常选用廉价的Ca(OH)2，而不选用NaOH。D项，Br2具有较强的挥发性，富集溴时，常先用空气和水蒸气吹出Br2，再用SO2将其还原吸收(SO2＋Br2＋2H2O===H2SO4＋2HBr)，得到浓度较大的含Br－溶液。 [答案]　C (名师改编)利用下列装置进行物质分离与提纯的相应实验，能达到实验目的的是(部分夹持装置已略去)(  ) A．用装置甲除去CO2中少量的SO2杂质 B．用装置乙分离CH3COOC2H5的饱和碳酸钠溶液 C．用装置丙分离出Cl2与KI溶液反应后生成的碘 D．用装置丁蒸干饱和NH4Cl溶液获取NH4Cl晶体 解析：选B。二者均与饱和碳酸钠溶液反应，不能除去SO2，A项错误；乙酸乙酯不溶于饱和碳酸钠溶液，可用分液的方法分离，B项正确；碘易溶于有机溶剂，应用萃取的方法分离，而过滤用于分离固体和液体，C项错误；NH4Cl受热易分解，直接蒸干不能得到NH4Cl晶体，D项错误。 依据物质的物理性质选择恰当的分离 题组　物质的分离、提纯 1．(2016·双鸭山高三期末)下列叙述涉及的化学相关知识，其中说法正确的是(  ) A．植物油可以作为萃取剂分离出碘水中的碘 B．石油的分馏、煤的气化、海水制镁都包括化学变化 C．处理废水时加入明矾作为消毒剂，可以除去水中的杂质 D．乙烯、甲烷、SO2三种无色气体可用溴水鉴别 解析：选D。A.植物油含有不饱和键，可与碘发生加成反应，不能用作萃取剂，故A错误；B.石油的分馏为物理变化，煤的气化、海水制镁包括化学变化，故B错误；C.明矾不用作消毒剂，具有消毒性的物质一般具有强氧化性或能使病毒蛋白质变性，明矾水解生成具有吸附性的氢氧化铝胶体，可用于净水，故C错误；D.乙烯含有碳碳双键，二氧化硫具有还原性，甲烷不与溴水反应，可鉴别，故D正确。 2．海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图： (1)实验室灼烧海带，需要下列仪器中的________(填序号)。 a．试管  b．烧杯  c．坩埚  d．泥三角 e．铁三脚架  f．酒精灯 (2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：①________，③________。 (3)提取碘的过程中，可选择的有机试剂是________。 A．甲苯、酒精      　    B．四氯化碳、苯 C．汽油、乙酸      D．汽油、甘油 (4)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器有__________、__________。 (5)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过蒸馏，指出下面实验装置图中的错误之处： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③________________________________________________________________________。 (6)进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________， 最后晶态碘在________里聚集。 答案：(1)cdef　(2)过滤　萃取、分液　(3)B　(4)分液漏斗　普通漏斗　(5)缺石棉网　温度计插到了液体中　冷凝管进出水的方向颠倒　(6)使蒸馏烧瓶受热均匀，控制加热温度不至过高　蒸馏烧瓶