聚焦中考陕西省中考化学总复习第一轮教案第.docx
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第18讲 物质的分离、提纯与转换
陕西考情分析与备考指导
陕西《中考说明》
陕西2012-2014中考试题分析
考点
要求
年份
题型
题号
考查内容
分值
考点
物质的分离、提纯与转换
初步学习使用过滤、蒸发的方法对混合物进行分离
2014
2013
2012
选择题
15B
NaCl和CaCO3的分离
0.5
选择题
15C
除去氧气中的水蒸气
0.5
填空及简答题
20
物质的转换(碳酸钙制烧碱)
4
填空及简答题
21
(2)
除去CO2中的水蒸气
1
从陕西近三年中考试题和上述表格分析可以看出,本讲内容每年必考,分值每年差异较大;主要在选择题和填空及简答题中考查。
预计2015有关物质的分离、提纯与转换仍是必考内容,备考时只要掌握初中常见物质的除杂及气体(氧气和二氧化碳)的净化(除杂)即可轻松应答。
物质的分离与提纯)
物质的分离是通过适当的方法,把混合物中的各种物质彼此分开,并且恢复到各种物质原来存在的状态,分别得到纯净物;而物质的提纯是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去,以便获得相对纯净的物质,又称除杂。
1.分离和提纯的原则:
(1)提纯方法应简单易行。
(2)操作过程中尽量不使被提纯的物质损失(不减)。
(3)除去杂质的同时不能引入新的杂质(不增)。
(4)最好能生成被提纯的物质(转化)。
2.主要方法:
(1)常见的物理方法。
方法
适用范围或原理
举例
过滤法
①固体与液体混合物的分离;②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离
粗盐提纯
结
晶
法
蒸
发
降
温
①分离溶质与溶剂;②除去易挥发的杂质
从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同
分离NaCl与KNO3的混合物
(2)常见的化学方法。
方法
适用范围或原理
举例
化气法
与杂质反应,生成气体而除去
除去Na2SO4中少量的Na2CO3可选用稀硫酸,将CO32-转化为__CO2__
沉淀法
将杂质转化为沉淀,过滤除去
NaOH溶液中混有少量的Ca(OH)2,可加入适量的__Na2CO3__溶液将Ca2+转化为__CaCO3沉淀__
置换法
将杂质通过置换反应除去
除去FeSO4溶液中少量的CuSO4,可加入适量的__铁粉再过滤
溶解法
将杂质溶于某种试剂而除去
除去炭粉中的CuO,可加入适量的__稀盐酸(或稀硫酸),再过滤
加热法
杂质受热易分解,通过加热将杂质除去
除去CaO中的CaCO3,通过加热
转化法
将杂质通过化学反应转化为被提纯的物质
除去CO2中的CO,可将气体通过__灼热的氧化铜__
3.常见物质的除杂(括号内为杂质)
(1)CO2(CO):
通过灼热的__氧化铜__
(2)CO(CO2):
通过足量的__NaOH__溶液
(3)H2(水蒸气):
通过__浓硫酸__或NaOH的固体
(4)CuO(Cu):
在空气中(或氧气流中)灼烧混合物
(5)Cu(Fe):
加入足量的__稀硫酸__,过滤
(6)Cu(CuO):
加入足量的__稀硫酸__,过滤
(7)FeSO4(CuSO4):
加入足量的铁粉,过滤
(8)NaCl(Na2CO3):
加入足量的__盐酸__,蒸发
(9)NaCl(Na2SO4):
加入适量的__氯化钡__溶液,过滤
(10)NaCl(NaOH):
加入足量的__盐酸__,蒸发
(11)NaOH(Na2CO3):
加入适量的__氢氧化钙__溶液,过滤
(12)NaCl(CuSO4):
加入适量的__氢氧化钡__溶液,过滤
(13)NaNO3(NaCl):
加入适量的__硝酸银__溶液,过滤
(14)NaCl(KNO3):
__蒸发结晶__
(15)KNO3(NaCl):
__冷却热饱和溶液__结晶
(16)CO2(水蒸气):
通过浓硫酸
气体净化(除杂))
1.除杂试剂的选用:
首先必须考虑制备气体的性质,使所选试剂不与主要气体反应,然后依据杂质气体的性质予以确定。
(1)酸雾或酸性气体(如用盐酸制氢气时产生的HCl气体)可用__氢氧化钠溶液、石灰水__等碱溶液或饱和碳酸钠溶液除去。
(2)水蒸气可用浓硫酸、无水硫酸铜或碱石灰等除去。
(3)碱性气体可用__酸__溶液除去。
2.除杂装置的选用:
(1)除杂试剂为液体时,选用洗气瓶,气体应“__长__进__短__出”。
(2)除杂试剂为固体时,选用干燥管(球形或U),气体是“__大__进__小__出”。
(3)需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体,常采用硬质玻璃管和酒精灯。
3.装置连接顺序的确定规律:
(1)除杂和干燥的先后顺序:
①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后。
原因:
从溶液中出来的气体肯定混有水蒸气,干燥在后可将水蒸气完全除去。
如除去CO中混有的CO2和水蒸气,应将气体先通过__NaOH__溶液,再通过__浓H2SO4__。
②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。
原因:
加热时气体中最好不要混有水蒸气。
如除去CO2中混有的CO和水蒸气,应将气体先通过__浓H2SO4__,再通过__灼热的CuO__。
(2)除去多种杂质气体的顺序:
一般是酸性较强的气体先除去。
如N2中混有HCl、H2O(气)、O2时,应先除去__HCl__,再除去__水__,最后除去O2(用灼热的铜网)。
(3)检验多种气体的先后顺序:
(一般先验水)
有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。
如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时,应先通过无水CuSO4检验水蒸气(由白色变成蓝色,说明水存在),再通过__澄清的石灰水__检验CO2。
【例1】(2014,衡阳)要除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用的试剂或方法正确的是( )
A.CuO(Fe)——在空气中灼烧
B.NaCl(Na2CO3)——适量稀盐酸
C.Fe(Cu)——足量稀盐酸
D.CO2(CO)——通过足量氢氧化钠溶液
[答案]B 解析:
杂质铁粉在空气中灼烧会生成Fe3O4,除了铁,又生成新的杂质Fe3O4,A错;Na2CO3与稀盐酸反应生成NaCl、H2O和CO2,B正确;C中Fe中混有Cu,加足量的稀硫酸时,Fe+H2SO4===FeSO4+H2↑,而杂质Cu不与稀H2SO4反应,C错;D中CO2+2NaOH===Na2CO3+H2O,杂质CO则不与NaOH反应,D错。
故选C。
【例2】(2013,青岛)除去下列各物质中少量杂质的方法,不合理的是( )
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
CO2
CO
通过足量的灼热氧化铜
B
N2
O2
通过足量的灼热铜网
C
H2
水蒸气
通过盛有足量浓硫酸的洗气瓶
D
CO2
HCl
通过盛有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶
[答案]D 解析:
利用一氧化碳与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳,从而除去二氧化碳中的一氧化碳,A合理;氧气与灼热的铜网反应生成氧化铜,而氮气则不反应,B合理;浓硫酸具有吸水性,可以除去氢气中的水蒸气,C合理;二氧化碳和氯化氢气体都与氢氧化钠溶液反应,D操作除去氯化氢的同时,二氧化碳也参与反应被氢氧化钠溶液吸收,D不合理。
【例3】(2014,上海)除去溶液中的少量杂质,试剂选择正确的是( )
选项
溶液
杂质
试剂
A
NaNO3
Na2CO3
适量BaCl2溶液
B
CaCl2
稀盐酸
足量CaCO3固体
C
ZnSO4
CuSO4
足量铜粉
D
Fe2(SO4)3
Na2SO4
足量NaOH溶液
[答案]B 解析:
Na2CO3+BaCl2===BaCO3↓+2NaCl,除掉了Na2CO3又生成新杂质NaCl,A错;CaCO3+2HCl===CaCl2+H2O+CO2↑,过滤就能得到纯净的CaCl2溶液,B正确;CuSO4不与铜粉反应,C错;Fe2(SO4)3+6NaOH===2Fe(OH)3↓+3Na2SO4,加足量的NaOH溶液不但没去掉杂质,杂质反而增多了,将Fe2(SO4)3都转换成Na2SO4,D错。
故选B。
【例4】(2014,宜宾)下表中,除去物质所含少量杂质的方法和反应类型归类均正确的是( )
选项
物质
所含杂质
除去方法
反应类型
A
CuO粉
Cu粉
在空气中加热
化合反应
B
CO2
CO
通过灼热的CuO
置换反应
C
H2
HCl
通过盛氢氧化钠溶液的洗气瓶
分解反应
D
KCl
K2SO4
溶解,加足量的硝酸
钡溶液,并过滤
复分解
反应
[答案]A 解析:
在空气中加热时,2Cu+O2
2CuO,化合反应,A正确;CO2(CO)通过灼热的CuO时,CO+CuO
Cu+CO2,不属置换反应,置换反应是单质与化合物生成单质与化合物的反应,B错;H2(HCl),HCl+NaOH===NaCl+H2O,此反应属复分解反应,C错;KCl(K2SO4)加足量的Ba(NO3)2溶液时,K2SO4+Ba(NO3)2===BaSO4↓+2KNO3,除掉了杂质K2SO4同时生成了新的杂质KNO3,D错。
故选A。
【例5】(2013,天津)A~H是初中化学常见的物质,如图所示为这些物质的相互转化关系图,其中E为黑色固体,H为蓝色沉淀且易受热分解(其中部分生成物和反应条件已省略)。
回答下列问题:
(1)E为________;
(2)D→F的化学方程式为________;
(3)波尔多液是一种农业上常用的杀菌剂,它由硫酸铜、生石灰加水配制而成。
配制过程如下:
步骤Ⅰ.向生石灰中加水制成石灰乳,将其温度降至室温;
步骤Ⅱ.将硫酸铜溶液慢慢倒入石灰乳中,边倒入边用木棒搅拌,即配成波尔多液。
①写出上述配制波尔多液过程中步骤Ⅰ和Ⅱ发生反应的化学方程式:
Ⅰ__________________、Ⅱ__________________。
②若步骤Ⅰ中石灰乳温度未降至室温,会造成波尔多液变质,其原因是________。
[答案]
(1)CuO
(2)Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH (3)①CaO+H2O===Ca(OH)2 Ca(OH)2+CuSO4===CaSO4+Cu(OH)2↓ ②氢氧化铜受热分解 解析:
(1)因H为蓝色沉淀且受热易分解,则H应为Cu(OH)2,E为黑色固体且可与稀硫酸反应,则E应为CuO,G为CuSO4,F为NaOH。
(2)由D+Na2CO3→F,D应是一种碱,根据A→B→D的反应可推知,D是Ca(OH)2,因此可写出D→F反应的化学方程式。
(3)①反应Ⅰ是生石灰与水反应生成氢氧化钙,反应Ⅱ是硫酸铜与氢氧化钙反应生成氢氧化铜和硫酸钙,据此可写出反应的化学方程式。
②较高温度下,氢氧化铜易分解,会造成波尔多液变质。
【例6】(2013,日照)已知某粗盐样品中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质。
实验室提纯流程如下:
(1)用托盘天平称量粗盐时,若指针偏向右边,则表示(填下列正确选项的代码)________。
A.右盘重,砝码轻 B.右盘轻,样品重
C.左盘重,样品轻D.左盘轻,砝码重
(2)第④步操作发生反应的化学方程式是______________________。
(3)第⑤步操作的目的是________。
(4)第⑥步操作a的名称是________,此步操作中,玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在________的一边。
(5)在第⑦步操作中,向滤液中滴加足量盐酸的目的是________。
(6)在第⑧步操作时,要用玻璃棒不断搅拌,目的是________。
[答案]D
(2)MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl (3)除去杂质CaCl2和加入的过量试剂BaCl2 (4)过滤 三层滤纸 (5)除去加入的过量试剂NaOH和Na2CO3 (6)防止蒸发时因局部温度过高,造成液滴飞溅 解析:
题中的除杂原理:
加入过量的氯化钡可除去硫酸钠,加入过量的氢氧化钠可除去氯化镁,加入过量的碳酸钠可除去氯化钙,同时碳酸钠又可除去过量的BaCl2,因此,氯化钡和碳酸钠两种药品应先加氯化钡,后加碳酸钠,然后通过过滤把沉淀除去,再加入适量的盐酸,将溶液的pH调为7,除去多余的碳酸钠和氢氧化钠。
(1)若指针偏向右边,根据左物右码可知,右边的砝码重,左盘的称量物轻。
(2)NaOH溶液可与杂质MgCl2反应生成沉淀氢氧化镁和氯化钠。
(3)碳酸钠既可除去杂质CaCl2,又可除去过量的BaCl2。
(4)过滤可得沉淀和滤液,过滤时玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在三层滤纸处。
(5)滤液中含有过量试剂NaOH和Na2CO3,二者都能与稀盐酸反应,因此加入稀盐酸可把二者转化成氯化钠。
(6)蒸发时用玻璃棒不断搅拌的目的是防止蒸发时因局部温度过高,造成液滴飞溅。
1.(2013陕西第20题,4分)海边盛产贝壳,其主要成分为CaCO3,以贝壳和纯碱为原料,生产烧碱的简要工艺流程如下:
请回答下列问题:
(1)A的化学式是__CaO__。
(2)写出步骤③发生反应的化学方程式__Ca(OH)2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaOH__。
(3)在工业上,熟石灰可用于生产烧碱。
在农业上,它的一种用途是__改良酸性土壤或配制农药等(其他合理答案均可)__。
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