高考化學一輪復(fù)習 第34講 物質(zhì)的分離、提純和檢驗(講義)(解析版)_第1頁
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第34講物質(zhì)的分離、提純和檢驗?zāi)夸浛记榉治鼍W(wǎng)絡(luò)構(gòu)建考點一物質(zhì)的分離與提純【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點1分離提純的物理方法知識點2分離提純的化學方法【提升·必考題型歸納】考向1考查物質(zhì)的分離與提純考向2考查化工流程中的分離與提純考點二物質(zhì)的檢驗與鑒別【夯基·必備基礎(chǔ)知識梳理】知識點1常見物質(zhì)的檢驗知識點2常見物質(zhì)的鑒定、鑒別和推斷【提升·必考題型歸納】考向1考查氣體的檢驗與制備考向2考查有機物的鑒別與提純真題感悟考點要求考題統(tǒng)計考情分析物質(zhì)的分離與提純2023海南卷3題,2分2022重慶卷7題,3分2021山東卷8題,2分分析近三年高考試題,高考命題在本講有以下規(guī)律:1.從考查題型和內(nèi)容上看,高考命題以選擇題、化工流程、實驗設(shè)計等形式呈現(xiàn),考查內(nèi)容主要有以下兩個方面:(1)根據(jù)物質(zhì)中各成分的特征性質(zhì),用不同的試劑,根據(jù)不同的實驗現(xiàn)象來檢測物質(zhì)中某成分的存在;(2)運用不同的方法分離混合物或提純物質(zhì)等為主,強調(diào)試劑的加入順序、分離儀器的選擇、重要物質(zhì)的檢驗方法等基本實驗操作。2.從命題思路上看,側(cè)重以實際工藝生產(chǎn)和實驗設(shè)計為背景,考查物質(zhì)的分離提純和物質(zhì)的檢驗。(1)選擇題:物質(zhì)的檢驗在一般以兩種形式出現(xiàn):一是在選項中設(shè)置檢驗的方法是否可靠;二是以推斷形式判斷是否存在某種離子等。(2)非選擇題:表現(xiàn)形式較為靈活多變,主要通過實驗現(xiàn)象判斷可產(chǎn)生什么物質(zhì)或設(shè)計實驗判斷某種物質(zhì)是否存在等。重點考查過濾、蒸餾、萃取、分液等基本操作及注意事項,同時將分離提純操作與物質(zhì)的制備、混合物成分的確定以及實驗設(shè)計等內(nèi)容有機融合起來進行綜合考查。3.根據(jù)高考命題的特點和規(guī)律,復(fù)習時要注意以下幾個方面:(1)過濾、萃取、蒸餾等裝置的判斷;(2)化工流程中分離、提純方法的選擇。物質(zhì)的檢驗與鑒別2023遼寧卷4題,3分2022廣東卷11題,2分2021海南卷6題,2分考點一物質(zhì)的分離與提純知識點1分離提純的物理方法1.分離、提純的含義(1)物質(zhì)的分離:將混合物的各組分分離開來,獲得幾種純凈物的過程。(2)物質(zhì)的提純及其操作要求①將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過程,又叫物質(zhì)的凈化或除雜。②提純的“四個原則”及“四個必須”物理方法中物質(zhì)分離與提純的常見實驗裝置及注意事項方法、裝置適用范圍注意事項把不溶性固體物質(zhì)和液體進行分離①一貼:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁;二低:濾紙邊緣低于漏斗邊緣,液面低于濾紙邊緣;三靠:燒杯緊靠玻璃棒,玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)帲┒废露司o靠燒杯內(nèi)壁;②若濾液渾濁,需再次過濾分離溶于溶劑中的溶質(zhì)①玻璃棒的作用:攪拌,防止局部溫度過高造成液滴飛濺;②停止加熱的標準:當有大量晶體析出時停止加熱,利用余熱蒸干①萃取:利用溶質(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同,用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑里提取出來;②分液:兩種液體互不相溶且易分層①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大;②萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶;③萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng);④常用的萃取劑是苯或CCl4,不用酒精作萃取劑⑤分液時,分液漏斗中的下層液體從下口放出,上層液體從上口倒出蒸餾或分餾沸點相差較大的液體混合物①溫度計的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處;②蒸餾燒瓶要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸;③冷凝管水流方向應(yīng)為“下進上出”某種組分易升華的混合物,利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下分離的方法,如NaCl和I2的混合物應(yīng)與物質(zhì)的分解變化區(qū)分,如NaCl和NH4Cl分離,利用NH4Cl的分解反應(yīng):NH4Cleq\o(=,\s\up7(△))NH3↑+HCl↑分離某種組分易升華的固體混合物如NaCl固體中的I2可用該方法分離,但NH4Cl固體中的I2不能用升華的方法分離洗氣除去氣體中的雜質(zhì)長管進氣,短管出氣抽濾把不溶性固體物質(zhì)和液體進行分離由于水流的作用,使裝置a、b中氣體的壓強減小,故使過濾速率加快蒸餾裝置的創(chuàng)新使液體混合物能冷凝回流由于冷凝管豎立,使液體混合物能冷凝回流,若以此容器作反應(yīng)容器,可使反應(yīng)物循環(huán)利用,提高了反應(yīng)物的轉(zhuǎn)化率3.依據(jù)物理性質(zhì)選擇分離、提純的方法(1)“固+固”混合物(2)“固+液”混合物(3)“液+液”混合物4.“抽濾”裝置的原理、操作及剖析裝置原理通過抽氣泵制造吸濾瓶中的低壓環(huán)境,使過濾能加速進行。安全瓶的作用是防止倒吸。裝置優(yōu)點加快過濾,過濾更徹底。操作要領(lǐng)安裝裝置時,注意布氏漏斗下端斜口要遠離且面向吸濾瓶支管口,以免濾液被吸入支管而進入抽氣系統(tǒng)。洗滌漏斗內(nèi)的固體時,可直接用少量蒸餾水淋灑在固體上,然后再抽濾一次。在停止抽濾時,先打開安全瓶上的活塞,連通大氣,使吸濾瓶內(nèi)恢復(fù)常壓狀態(tài),然后關(guān)閉抽氣泵。知識點2分離提純的化學方法1.化學方法分離、提純物質(zhì)遵循的“四原則”、“四必須”(1)“四個原則”:一是不增加新的雜質(zhì);二是不減少被提純物質(zhì);三是被提純物質(zhì)與雜質(zhì)易分離;四是被提純物質(zhì)易復(fù)原。(2)“四個必須”:一是除雜試劑必須過量;二是過量試劑必須除盡;三是除雜途徑必須最佳;四是除去多種雜質(zhì)時必須考慮加入試劑的先后順序。2.分離提純常用的化學方法方法原理舉例說明電解法利用電解原理分離和提純物質(zhì)電解精煉銅,將含雜質(zhì)的粗銅作陽極,精銅作陰極,電解液為含銅離子的溶液沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl-、SOeq\o\al(2-,4)、COeq\o\al(2-,3)及能形成弱堿的金屬陽離子可加入適當?shù)某恋韯?,使離子生成沉淀,過濾除去洗氣法將氣體混合物通過洗氣裝置而除去雜質(zhì)氣體讓混合氣體通過盛有飽和食鹽水的洗氣瓶除去Cl2中的少量HCl酸堿溶解法利用酸或堿將雜質(zhì)溶解除去用鹽酸除去SiO2中的CaCO3氧化還原法利用氧化還原反應(yīng)除去雜質(zhì)用酸性KMnO4溶液除去CO2中SO2水解法利用水解反應(yīng)原理除去雜質(zhì)可用CuO、Cu(OH)2等除去CuCl2溶液中的FeCl3氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體COeq\o\al(2-,3)、HCOeq\o\al(-,3)、SOeq\o\al(2-,3)、HSOeq\o\al(-,3)、NHeq\o\al(+,4)等與H+或OH-反應(yīng)生成氣體除去熱分解法用加熱法除去固體混合物中易分解的物質(zhì)除去NaCl中的NH4Cl3.常見氣體的除雜方法氣體(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑化學方程式或原理C2H2(H2S)CuSO4溶液H2S+CuSO4===CuS↓+H2SO4H2(NH3)濃硫酸NH3+H2SO4===NH4HSO4Cl2(HCl)飽和NaCl溶液HCl極易溶于水,Cl2在飽和NaCl溶液中的溶解度小CO2(HCl)飽和NaHCO3溶液HCl+NaHCO3===NaCl+H2O+CO2SO2(HCl)飽和NaHSO3溶液HCl+NaHSO3===NaCl+H2O+SO2CO2(SO2)飽和NaHCO3溶液SO2+2NaHCO3===Na2SO3+H2O+2CO2CO2(CO)灼熱CuOCO+CuOeq\o(=====,\s\up7(△))Cu+CO2CO(CO2)NaOH濃溶液CO2+2NaOH===Na2CO3+H2ON2(O2)灼熱銅網(wǎng)2Cu+O2eq\o(=====,\s\up7(△))2CuOCH4(CH2===CH2、CH≡CH)溴水CH2===CH2+Br2―→CH2BrCH2BrHC≡CH+2Br2―→CHBr2—CHBr24.常見固體或溶液的除雜方法物質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))除雜試劑或方法化學方程式或原理分離方法Na2CO3固體(NaHCO3)加熱2NaHCO3eq\o(=====,\s\up7(△))Na2CO3+H2O+CO2↑—NaCl溶液(Na2SO4)加適量BaCl2溶液Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl過濾NaCl固體(NH4Cl)加熱NH4Cleq\o(=====,\s\up7(△))NH3↑+HCl↑—FeCl2溶液(FeCl3)加過量鐵粉2FeCl3+Fe===3FeCl2過濾FeCl3溶液(FeCl2)通Cl22FeCl2+Cl2===2FeCl3—NaHCO3溶液(Na2CO3)通CO2Na2CO3+CO2+H2O===2NaHCO3—Cu(NO3)2溶液(AgNO3)加過量銅粉2AgNO3+Cu===Cu(NO3)2+2Ag過濾I2(SiO2)加熱I2升華、冷卻、凝華,得I2—Fe2O3(Al2O3)加過量NaOH溶液Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O過濾NH4Cl溶液(FeCl3)加適量氨水FeCl3+3NH3·H2O=Fe(OH)3↓+3NH4Cl過濾KNO3固體(NaCl)水根據(jù)二者的溶解度隨溫度的變化不同降溫結(jié)晶NaCl溶液(MgCl2)加適量NaOH溶液MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl過濾C(CuO)加過量稀鹽酸CuO+2HCl===CuCl2+H2O過濾CuO(Fe)磁鐵Fe能被磁鐵吸引—CuS(FeS)加過量稀鹽酸FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑過濾鎂粉(鋁粉)加過量NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑過濾考向1考查物質(zhì)的分離與提純例1.(2023·浙江·校聯(lián)考二模)下列圖示與操作名稱對應(yīng)錯誤的是ABCD常壓蒸餾萃取分液常壓過濾加熱升華

【解析】A.由題干實驗裝置圖可知,圖A是常壓蒸餾裝置,用于分離互溶且沸點相差較大的液體,故A正確;B.由題干實驗裝置圖可知,圖B是萃取分液,用于分離互不相溶的兩種液體,故B正確;C.由題干實驗裝置圖可知,圖C是常壓過濾,用于分離不溶性固體和液體,故C正確;D.由題干實驗裝置圖可知,圖D不是加熱升華裝置,而是利用三頸瓶進行的可控溫的反應(yīng)裝置,故D錯誤;故選:D?!敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】(2023·貴州貴陽·統(tǒng)考二模)下列除雜試劑和分離方法都正確的是選項物質(zhì)雜質(zhì)試劑分離方法ACuOCu稀鹽酸過濾BCH4CH2=CH2酸性KMnO4溶液洗氣C酒精水CaO蒸發(fā)D乙酸乙酯乙酸飽和碳酸鈉溶液分液【解析】A.CuO能夠和稀鹽酸反應(yīng),不能用稀鹽酸除去CuO中混有的Cu,故A錯誤;B.CH2=CH2和酸性KMnO4溶液反應(yīng)會生成CO2引入了新的雜質(zhì),故B錯誤;C.除去酒精中的水,可以加入CaO和水反應(yīng)后,再蒸餾,故C錯誤;D.乙酸能夠和飽和碳酸鈉溶液反應(yīng),而乙酸乙酯在飽和碳酸鈉溶液中的溶解度很小且不和碳酸鈉反應(yīng),然后通過分液得到乙酸乙酯,故D正確;故選D?!敬鸢浮緿【思維建?!糠蛛x提純試題的思維模型第一步:確定被提純物質(zhì)與除雜對象對比兩者物理性質(zhì)、化學性質(zhì)的差異,利用差異性(溶解度差異、密度差異、熔點沸點差異、與某些物質(zhì)反應(yīng)的差異性等),選擇合適的分離原理或除雜試劑;除雜試劑除去雜質(zhì)的同時,不消耗被提純物質(zhì),不引入新的雜質(zhì)。第二步:選擇合適的分離或除雜裝置根據(jù)分離原理選擇合適的分離裝置(過濾、分液、蒸餾等);根據(jù)除雜試劑的狀態(tài)及反應(yīng)條件,選擇合適的裝置,液體試劑一般選洗氣瓶,固體試劑一般用干燥管或U形管。第三步:綜合分析,合理解答綜合分析物質(zhì)分離是否完全,被提純物質(zhì)中的雜質(zhì)是否被除去??枷?考查化工流程中的分離與提純例2.(2023·河北保定·校聯(lián)考三模)實驗室利用廢棄舊電池的銅帽(主要成分為鋅銅合金)回收Cu并制備ZnCl2的部分實驗過程如圖所示。下列說法不正確的是A.“溶解”時Cu發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,B.因為升高溫度可以加快反應(yīng)速率,所以“溶解”時適宜采用高溫C.“調(diào)節(jié)pH=2”后,溶液中大量存在的離子有Cu2+、Zn2+、H+、Cl-、Na+D.將ZnCl2溶液在HCl的氣氛中加熱蒸干即可獲得無水ZnCl2【分析】電池銅帽中的銅在酸性條件下被過氧化氫氧化生成銅離子,銅帽中的鋅被鹽酸溶解生成鋅離子,加入氫氧化鈉調(diào)節(jié)pH后加入鋅單質(zhì),可將銅置換回收,氯化鋅濾液在HCl氣流中加熱蒸干即可獲得無水氯化鋅;【解析】A.“溶解”時Cu在酸性條件下被H2O2氧化,反應(yīng)生成Cu2+,發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為Cu+H2O2+2H+=Cu2++2H2O,故A正確;B.升高溫度能夠加快化學反應(yīng)速率,但雙氧水受熱易分解、鹽酸受熱易揮發(fā),因此溶解過程中需在適宜的溫度下進行反應(yīng),故B錯誤;C.“調(diào)節(jié)pH=2”后,溶液中大量存在的離子有Cu2+、Zn2+、H+、Cl-、Na+,故C正確;D.ZnCl2為強酸弱堿鹽,加熱能夠促進Zn2+水解,因此需要在HCl的氣氛中進行加熱蒸干方可得到無水ZnCl2,故D正確;答案選B?!敬鸢浮緽【變式訓(xùn)練】(2023·河北保定·校聯(lián)考三模)利用高分子吸附樹脂吸附I2來提取鹵水中的碘(以形式存在)的工藝流程如下:下列說法不正確的是A.流程中①和④所得溶液中,后者c()大B.步驟②中Cl2不宜過量太多,以防止Cl2進一步氧化I2C.步驟④的作用是將吸附的碘氧化而脫離高分子樹脂D.步驟⑤的離子方程式為:+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O【分析】鹵水中含碘離子,酸化后,通入氯氣可氧化碘離子生成碘單質(zhì),高分子吸附樹脂吸附碘單質(zhì),然后碘與亞硫酸鈉發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成NaI和硫酸鈉,氧化時氯酸鉀可氧化NaI生成碘,升華可得到粗產(chǎn)品?!窘馕觥緼.經(jīng)過步驟①到④得到了含有碘離子高濃度的溶液,是碘元素的富集過程,故A正確;B.氯氣具有強氧化性,能將碘氧化為高價態(tài)的碘酸,所以步驟②中通入的氯氣不宜過量太多,以防止氯氣進一步氧化碘,故B正確;C.亞硫酸鈉具有還原性,可還原碘單質(zhì),可發(fā)生I2+SO+H2O═2I-+SO+2H+,向樹脂中加入亞硫酸鈉溶液的目的是將單質(zhì)碘還原為碘離子而解脫碘,故C錯誤;D.氧化時溶液顯酸性,步驟⑤發(fā)生的反應(yīng)為酸性條件下,氯酸根離子與碘離子反應(yīng)生成氯離子、碘和水,反應(yīng)的離子方程式為ClO+6I-+6H+=3I2+Cl-+3H2O,故D正確;故選C?!敬鸢浮緾【思維路徑】考點二物質(zhì)的檢驗與鑒別知識點1常見物質(zhì)的檢驗1.物質(zhì)檢驗對反應(yīng)的一般要求(1)反應(yīng)要有良好的選擇性,反應(yīng)速率要快,并能反應(yīng)完全。(2)反應(yīng)要有明顯的外部特征,如:溶液顏色的改變、沉淀的生成或溶解、氣體的生成等。(3)要排除干擾物質(zhì)的影響。2.物質(zhì)檢驗的基本步驟(1)對試樣進行外觀觀察:對試樣進行外觀觀察的主要目的是利用被檢驗物質(zhì)的顏色和狀態(tài),對可能含有的某些組分進行推斷,進而排除某些組分存在的可能性。(2)試樣的準備:不論是固體試樣,還是液體試樣,都只能取少量用于配制溶液或用于檢驗,要留有一定量的試樣備用。(3)檢驗:在進行檢驗時,除了要考慮各離子的特征反應(yīng)外,最重要的是要選取適當?shù)拇胧┡懦x子之間可能存在的干擾。只要排除干擾的方法得當,就可以設(shè)計出正確的實驗方案3.物質(zhì)檢驗的原理(1)依據(jù)物質(zhì)的特殊性質(zhì)進行檢驗。如物質(zhì)的顏色、氣味、溶解性等。(2)依據(jù)物質(zhì)間反應(yīng)時所產(chǎn)生的特殊的反應(yīng)現(xiàn)象。即所選的試劑和被檢驗的物質(zhì)在發(fā)生化學反應(yīng)時,必須能夠產(chǎn)生下列現(xiàn)象中的一種:①變色;②放出氣體(通常指產(chǎn)生氣體的氣味或在溶液中反應(yīng)時產(chǎn)生的氣泡);③生成沉淀等。4.物質(zhì)檢驗的方法(1)物理方法:依據(jù)物理性質(zhì),如顏色、氣味、溶解性、磁性等,通過觀察、實驗分析、判斷,得出結(jié)論。(2)化學方法:利用物質(zhì)的特殊化學性質(zhì)及反應(yīng)時產(chǎn)生的特征現(xiàn)象。即所選的試劑與被檢驗的物質(zhì)反應(yīng)時要有明顯實驗現(xiàn)象(如放出氣體、生成沉淀或顏色改變),通過觀察、分析,得出結(jié)論。5.答題要領(lǐng):(1)不用原瓶操作:鑒別的目的是為了以后的使用,若用原瓶操作,會污染原瓶中的試劑。要有“各取少許”字樣。(2)不“指名道姓”:結(jié)論的得出,來自實驗現(xiàn)象,在加入試劑之前,該物質(zhì)是未知的,應(yīng)該敘述為“若……(現(xiàn)象),則證明有……”,敘述時不可出現(xiàn)“取某某物質(zhì)加入某某試劑……”的字樣,一般回答順序為:各取少許→溶解→加入試劑→描述現(xiàn)象→得出結(jié)論。6.常見氣體的檢驗氣體檢驗特征性質(zhì)注意事項O2使帶火星的木條復(fù)燃—H2純凈的H2在空氣中燃燒發(fā)出淡藍色火焰,在火焰上方罩一個干而冷的燒杯,燒杯的內(nèi)壁有水霧生成產(chǎn)物只有水CH4在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰,在火焰上方罩一個干而冷的燒杯,燒杯的內(nèi)壁有水霧生成,同時生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)物有二氧化碳和水CO在空氣中燃燒產(chǎn)生淡藍色火焰,生成能使澄清石灰水變渾濁的氣體產(chǎn)物只有二氧化碳CH2=CH2在空氣中燃燒火焰明亮,有黑煙,可使溴水、酸性KMnO4溶液褪色—SO2無色,有刺激性氣味;能使品紅溶液褪色,加熱后恢復(fù)紅色;能使酸性KMnO4溶液褪色;能使溴水褪色;能使澄清石灰水變渾濁CO2也能使澄清石灰水變渾濁;SO2的漂白原理與新制氯水的漂白原理不同CO2能使澄清石灰水變渾濁,能使燃著的木條熄滅應(yīng)注意區(qū)別,SO2也能使澄清石灰水變渾濁,N2也能使燃著的木條熄滅NO無色氣體,接觸空氣時立即變?yōu)榧t棕色—Cl2黃綠色,有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟牡矸鄣饣浽嚰堊兯{Cl2有毒,注意聞氣味的方法NO2紅棕色,有刺激性氣味,通入水中生成無色溶液并產(chǎn)生無色氣體,水溶液顯酸性NO2的顏色與溴蒸氣相近,NO2溶于AgNO3溶液無沉淀生成,而溴蒸氣溶于AgNO3溶液有淡黃色沉淀生成HCl無色,有刺激性氣味,在潮濕的空氣中形成白霧;用蘸有濃氨水的玻璃棒靠近時冒白煙;通入AgNO3溶液時有白色沉淀生成HCl極易溶于水,做相關(guān)實驗時應(yīng)防倒吸NH3無色,有刺激性氣味,能使?jié)駶櫟募t色石蕊試紙變藍;用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近時冒白煙NH3極易溶于水,做相關(guān)實驗時應(yīng)防倒吸7.常見離子的檢驗離子檢驗方法Cl-、Br-、I-與稀HNO3酸化的AgNO3溶液反應(yīng),若產(chǎn)生白色、淺黃色或者黃色沉淀,則有Cl-、Br-或者I-SOeq\o\al(2-,4)先加稀HCl酸化,再加BaCl2溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,則有SOeq\o\al(2-,4)Na+、K+做焰色反應(yīng)實驗,若火焰為黃色,則有Na+;透過藍色鈷玻璃觀察,火焰為淺紫色,則有K+NHeq\o\al(+,4)先加足量的NaOH溶液,再加熱,①用濕潤的紅色石蕊試紙靠近試管口,若試紙變藍色,則有NHeq\o\al(+,4);②用蘸有濃鹽酸的玻璃棒靠近試管口,若產(chǎn)生白煙,則有NHeq\o\al(+,4)Fe2+①先加KSCN溶液,無明顯現(xiàn)象,再通入Cl2,若溶液變紅色,則有Fe2+;②滴加NaOH溶液,若產(chǎn)生白色沉淀,且白色沉淀迅速變成灰綠色,最終變成紅褐色,則有Fe2+;③滴加K3[Fe(CN)6]溶液,若產(chǎn)生藍色沉淀,則有Fe2+Fe3+①滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則有Fe3+;②滴加苯酚溶液,若溶液變紫色,則有Fe3+;③滴加NaOH溶液,若立即產(chǎn)生紅褐色沉淀,則有Fe3+8.常見有機物的檢驗(1)常用的檢驗有機物的試劑有機物的性質(zhì)主要是由其官能團決定的,有機物的檢驗,主要是官能團的檢驗,常用的試劑有:①酸性KMnO4溶液:含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機化合物、苯的同系物、醇、苯酚、醛、甲酸、甲酸的酯或鹽、葡萄糖、麥芽糖等皆可使之褪色。②溴水:含碳碳雙鍵或碳碳三鍵的有機化合物、酚、醛、甲酸、甲酸的酯或鹽、葡萄糖與溴水反應(yīng)使溴水褪色;苯的同系物、四氯化碳等可萃取溴水中的溴,使溴水褪色。③銀氨溶液:含醛基的有機物皆可發(fā)生銀鏡反應(yīng)(注意發(fā)生反應(yīng)和形成銀鏡的條件)。④新制的Cu(OH)2(堿性):a.含醛基的物質(zhì)與其混合加熱煮沸生成磚紅色沉淀;b.羧酸可使其溶解得藍色溶液;c.多羥基化合物(丙三醇、葡萄糖等)使之溶解得絳藍色溶液。⑤FeCl3溶液遇苯酚顯紫色;蛋白質(zhì)(含苯環(huán))與濃硝酸作用變黃色(顏色反應(yīng));淀粉與I2作用顯藍色。(2)有機物類別的檢驗物質(zhì)試劑與方法現(xiàn)象與結(jié)論飽和烴與不飽和烴加入溴水或酸性KMnO4溶液褪色的是不飽和烴苯與苯的同系物加酸性KMnO4溶液褪色的是苯的同系物醛基化合物加銀氨溶液、水浴加熱有銀鏡產(chǎn)生加新制的Cu(OH)2、加熱煮沸后有磚紅色沉淀生成醇加乙酸、濃硫酸有果香味液體生成酚FeCl3溶液溶液變?yōu)樽仙珴怃逅a(chǎn)生白色沉淀羧酸加Na2CO3溶液有氣體逸出加紫色石蕊溶液溶液顯紅色淀粉加碘水溶液顯藍色蛋白質(zhì)灼燒有燒焦羽毛氣味加濃硝酸微熱顯eq\o(□,\s\up1(25))黃色(只用于檢驗部分蛋白質(zhì))(3)常見有機物的檢驗①苯:能與液溴、鐵屑反應(yīng),產(chǎn)生HBr,形成白霧。能與濃硫酸、濃硝酸的混合物反應(yīng),生成黃色的苦杏仁氣味的油狀(密度大于1g·cm-3)難溶于水的硝基苯。②甲苯:取兩份甲苯,一份滴入溴水,振蕩后上層呈橙色;另一份滴入酸性KMnO4溶液,振蕩,紫色褪去。③鹵代烷:與NaOH溶液(或NaOH的醇溶液)共熱后,先用硝酸酸化,再滴加AgNO3溶液,產(chǎn)生白色沉淀的為氯代烷,產(chǎn)生淡黃色沉淀的為溴代烷,產(chǎn)生黃色沉淀的為碘代烷。④乙醇:加入金屬鈉,有氣泡產(chǎn)生;與乙酸、濃硫酸共熱產(chǎn)生果香味。⑤苯酚:滴加過量的濃溴水,有白色沉淀;或滴加少量FeCl3溶液,溶液呈紫色。⑥乙醛或葡萄糖:加入銀氨溶液,水浴加熱,產(chǎn)生銀鏡;或加入新制的Cu(OH)2加熱至沸騰,有磚紅色沉淀生成。⑦乙酸:使石蕊溶液變紅;或加入Na2CO3或NaHCO3溶液有氣泡產(chǎn)生;或加入新制的Cu(OH)2溶解得藍色溶液;或與乙醇、濃硫酸共熱,產(chǎn)生果香味。⑧乙酸乙酯:加入滴有酚酞的NaOH溶液加熱,紅色變淺或消失。⑨淀粉:滴加碘水,呈藍色。⑩蛋白質(zhì):灼燒,有燒焦羽毛氣味;或加入濃硝酸微熱,出現(xiàn)黃色。(4)檢驗與鑒別有機物的四種主要方法①檢驗有機物溶解性:通常是加水檢查、觀察是否能溶于水。例如:用此法可以鑒別乙酸與乙酸乙酯、乙醇與氯乙烷、甘油與油脂等。②檢查液態(tài)有機物的密度:觀察不溶于水的有機物在水中浮沉情況,可知其密度比水的密度小還是大。例如,用此法可以鑒別硝基苯與苯、四氯化碳與1-氯丁烷。③檢查有機物燃燒情況:如觀察是否可燃(大部分有機物可燃,四氯化碳和少數(shù)有機物不可燃)、燃燒時黑煙的多少(可區(qū)分乙烷、乙烯和乙炔,己烯和苯,聚乙烯和聚苯乙烯)、燃燒時的氣味(如識別聚氯乙烯和蛋白質(zhì))。④檢查有機物的官能團:結(jié)構(gòu)決定性質(zhì),官能團體現(xiàn)結(jié)構(gòu),選取典型試劑檢驗對應(yīng)的官能團是有機物檢驗的關(guān)鍵。知識點2常見物質(zhì)的鑒定、鑒別和推斷1.概念:(1)鑒別是指對兩種或兩種以上的物質(zhì)進行定性辨認。(2)鑒定是指用化學方法來確定未知物質(zhì)的組成,各組成部分一定要逐一檢驗出來,鑒定又分為定性和定量兩種。(3)推斷是通過已知實驗事實,根據(jù)性質(zhì)分析推理出物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)或名稱。2.物質(zhì)鑒別的思路(1)鑒別主要是尋找各物質(zhì)的特殊現(xiàn)象,包括顏色、狀態(tài)、氣味、反應(yīng)情況等。(2)如果要加入試劑進行鑒別,一定要先取樣,不能直接對樣品進行鑒別。(3)選用鑒別方法時先簡單后復(fù)雜,先考慮物理方法后化學方法。3.物質(zhì)鑒別的原則操作簡便能用物理方法鑒別的不用化學方法,能用一種試劑鑒別的不用多種試劑現(xiàn)象明顯使待鑒別的物質(zhì)之間的現(xiàn)象對比度較大防止干擾區(qū)別Cl-和SO42-時,只能用BaCl2溶液不能用AgNO3溶液4.物質(zhì)鑒別的一般類型和方法分類鑒別方法不用試劑①先依據(jù)外觀特征,鑒別出其中的一種或幾種,然后再利用它或它們?nèi)ヨb別其他幾種物質(zhì)②若均無明顯外觀特征,可考慮能否用加熱或焰色反應(yīng)等方法鑒別出一種或幾種物質(zhì)③若以上兩種方法都不能鑒別時,可考慮兩兩混合或相互滴加,記錄反應(yīng)現(xiàn)象,分析確定只用一種試劑①先分析被鑒別物質(zhì)的水溶性、密度、顏色等,初步將被鑒別物質(zhì)確定或分組②在鑒別多種酸、堿、鹽的溶液時,可依據(jù)“相反原理”確定試劑進行鑒別。即被鑒別的溶液多數(shù)呈酸性時,可選用堿或水解呈堿性的鹽溶液作試劑;若被鑒別的溶液多數(shù)呈堿性時,可選用酸或水解呈酸性的鹽溶液作試劑③可考慮用已檢出的物質(zhì)為試劑做后續(xù)鑒別任選或限選試劑此類題目不限制所加試劑的種類或在指定范圍內(nèi)選擇試劑,可有多種解法,題目考查的形式往往是從眾多的鑒別方案中選擇最佳方案,其要求是操作步驟簡單,試劑選用最少,現(xiàn)象最明顯5.推斷1)推斷是通過已知實驗事實,根據(jù)性質(zhì)分析推理出物質(zhì)的組成、結(jié)構(gòu)或名稱。2)推斷與鑒別、鑒定的區(qū)別在于:鑒別、鑒定中的每一步都靠自己設(shè)計,可以盡自己的長處選比較熟悉的知識;推斷則不然,條件已給出,雖只回答結(jié)論,但環(huán)上套環(huán),答題者必須根據(jù)題設(shè)的用意回答問題,往往思考難度大??枷?考查氣體的檢驗與制備例1.(2023·全國·高三聯(lián)考)實驗室用炭與濃硫酸反應(yīng)并對產(chǎn)生氣體的成分進行檢驗,下列實驗裝置和操作不能達到實驗?zāi)康牡氖茿.用裝置甲進行反應(yīng)B.用裝置乙檢驗C.用裝置丙檢驗D.用裝置丁檢驗【解析】A.炭與濃硫酸在加熱條件下,在裝置甲中發(fā)生反應(yīng),A正確;B.檢驗和均需經(jīng)過水溶液,帶出的水蒸氣會影響對反應(yīng)生成水的檢驗,所以在發(fā)生反應(yīng)后就檢驗反應(yīng)生成的水,B正確;C.利用的漂白性,用品紅溶液檢驗和混合氣體中,C正確;D.由裝置丙導(dǎo)出的氣體中仍然混有,而也能與澄清石灰水反應(yīng)出現(xiàn)渾濁,不能檢驗炭與濃硫酸反應(yīng)生成的,D錯誤;故答案為D?!敬鸢浮緿【變式訓(xùn)練】(2023·全國·高三聯(lián)考)檢驗碳粉與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體的裝置和所加藥品如下,下列敘述不正確的是(

)A.a(chǎn)中品紅溶液褪色,說明混合氣體中有SO2B.b中KMnO4溶液的作用是除去SO2C.b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:D.c中品紅溶液不褪色,d中Ca(OH)2溶液變渾濁,說明混合物中存在CO2【分析】檢驗碳粉與濃硫酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體,也就是檢驗二氧化硫與二氧化碳是否存在,二者均能使澄清石灰水變渾濁,因此先檢驗并除去二氧化硫再檢驗二氧化碳?!窘馕觥緼.SO2能使品紅溶液褪色而CO2不能,當a中品紅溶液褪色,說明混合氣體中有SO2,A項正確;B.b中的KMnO4溶液的作用是除去SO2,防止對后續(xù)二氧化碳的檢驗產(chǎn)生干擾,B項正確;C.題中所給離子方程不符合元素守恒電荷守恒,b中發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為:,C項錯誤;D.c中品紅溶液不褪色,證明二氧化硫已被除盡,此時d中Ca(OH)2溶液變渾濁,說明混合氣體中存在CO2,D項正確;答案選C?!敬鸢浮緾【歸納總結(jié)】氣體檢驗中干擾因素的排除方法:一般是先檢驗出一種可能會產(chǎn)生干擾的氣體,并除去該氣體,而且要確認該氣體已經(jīng)除盡,再檢驗其余氣體。如在SO2存在的條件下檢驗CO2,可設(shè)計如下檢驗思路:品紅溶液檢驗SO2→酸性高錳酸鉀溶液除去SO2→品紅溶液檢驗SO2是否除盡→澄清石灰水檢驗CO2。與此類似的還有檢驗實驗室制取的乙烯中含有SO2等??枷?考查有機物的鑒別與提純例2.(2023·上海嘉定·統(tǒng)考一模)下列各項物質(zhì)使用一種試劑就能鑒別出來的是A.苯、甲苯、己烯 B.己烯、汽油、苯C.甲苯、己烯、四氯化碳 D.苯、甲苯、二甲苯【解析】A.甲苯、己烯、苯都不溶于水,甲苯和己烯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,己烯可使溴水褪色,用一種試劑不能鑒別,A錯誤;B.己烯、汽油密度比水小,且都為不飽和烴,不能用一種物質(zhì)鑒別,B錯誤;C.在甲苯、己烯、四氯化碳溶液中分別加入溴水,甲苯、四氯化碳與溴水不反應(yīng),但溶液分層,甲苯的密度比水小,四氯化碳的密度比水大,己烯與溴水發(fā)生加成反應(yīng)使溴水褪色,現(xiàn)象各不相同,可鑒別,C正確;D.甲苯和二甲苯都能使酸性高錳酸鉀溶液褪色,用一種試劑不能鑒別,D錯誤;故選C?!敬鸢浮緾【變式訓(xùn)練】(2023·浙江金華·浙江省東陽中學??寄M預(yù)測)下列敘述中正確的是A.作為重結(jié)晶實驗的溶劑,雜質(zhì)在此溶劑中的溶解度受溫度影響應(yīng)該很大B.實驗室制取硝基苯:先加入濃硫酸,再加苯,最后滴入濃硝酸C.可用溴水鑒別苯、苯乙炔、乙酸D.檢驗氯代烴中氯元素的存在的操作:加入過量NaOH溶液共熱后,再加AgNO3溶液,觀察現(xiàn)象是否產(chǎn)生白色沉淀【解析】A.溫度影響溶解度,被提純物和雜質(zhì)的溶解度應(yīng)該隨溫度的變化差別很大,利于重結(jié)晶,故A錯誤;B.制備硝基苯時,先加密度小的液體,后加密度大的液體,且硝酸易揮發(fā),則先加入苯,再加濃硫酸,最后滴入濃硝酸,故B錯誤;C.溴水和苯發(fā)生萃取分層、溴水和苯乙炔發(fā)生加成反應(yīng)褪色、溴水和乙酸不反應(yīng),現(xiàn)象不同可鑒別,故C正確;D.NaOH與硝酸銀反應(yīng),干擾鹵素離子檢驗,則水解后應(yīng)先加硝酸至酸性,再加硝酸銀檢驗,故D錯誤;故選:C?!敬鸢浮緾【歸納總結(jié)】固體物質(zhì)檢驗的答題思路1.(2023·海南·統(tǒng)考高考真題)下列氣體除雜(括號里為雜質(zhì))操作所選用的試劑合理的是A.:飽和溶液B.:堿石灰C.:酸性溶液D.:【答案】B【解析】A.二氧化碳、氯化氫均會和碳酸鈉溶液反應(yīng),A不符合題意;B.氨氣和堿石灰不反應(yīng),水和堿石灰反應(yīng),合理,B符合題意;C.酸性高錳酸鉀會把乙炔氧化,C不符合題意;D.、二氧化硫均為酸性氧化物,不反應(yīng),不能除去二氧化硫,D不符合題意;故選B。2.(2023·浙江·統(tǒng)考高考真題)苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實驗小組設(shè)計粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下:

下列說法不正確的是A.操作I中依據(jù)苯甲酸的溶解度估算加水量B.操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaClC.操作Ⅲ緩慢冷卻結(jié)晶可減少雜質(zhì)被包裹D.操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體【答案】B【分析】苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水。粗

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