2019高中化学专题1第二单元第一课时物质的分离与提纯讲义苏教版.docx

物质的分离与提纯1.除去粗盐中的泥沙可采用怎样的实验方法？提示：可采用溶解、过滤、蒸发、结晶等实验方法。2蒸发结晶操作中应注意哪些问题？提示：蒸发过程中用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高造成液滴飞溅；当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将液体蒸干，防止形成的晶体飞溅。新知探究探究1认识过滤操作(1)过滤是除去溶液里混有不溶性杂质方法。(2)过滤仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)。(3)主要步骤：制过滤器；固定烧杯和过滤器；过滤操作。探究2冷却结晶的实验原理及典型实例(1)实验原理：固体混合物中的两种组分都可溶于水，但溶解度随温度变化有较大差异。(2)实例：提纯含少量KCl的KNO3：配成较高温度下的浓溶液，再冷却结晶、过滤，即得KNO3晶体。必记结论1过滤操作中“一贴、二低、三靠”(1)“一贴”：滤纸的折叠角度必须符合漏斗的角度，并用水润湿，使它紧贴在漏斗的内壁上。用水润湿时，滤纸与漏斗壁之间不要留有气泡。(2)“二低”：滤纸的高度略低于漏斗边缘，倾注液体的液面要略低于滤纸的边缘35 mm，防止滤液从滤纸与器壁间渗出。(3)“三靠”：漏斗下端管口要和盛滤液的烧杯内壁相靠，使滤液能沿烧杯内壁流下；倾注液体时，要使玻璃棒的一端和滤纸的三层部分相靠；盛液体的烧杯嘴要和玻璃棒相靠。这三靠的操作目的都是防止液体飞溅。玻璃棒起引流的作用。2两种结晶方法(1)蒸发结晶：蒸发溶剂，如海水“晒盐”。蒸发时要注意：蒸发皿可直接受热；加热时用玻璃棒不断地搅动(防止热液溅出)，发现溶液出现较多固体时撤火，利用余热将溶液蒸干。(2)降温结晶：降低饱和溶液温度，如硝酸钾的结晶提纯法。先蒸发浓缩，形成较高温度下的饱和溶液，再冷却，即有晶体析出，最后过滤得硝酸钾晶体。成功体验1(好题共享人教版教材P10T3改编)下列操作中不正确的是()A过滤时，玻璃棒与三层滤纸的一边接触B过滤时，漏斗下端紧贴烧杯内壁C除去KNO3固体中混有的少量NaCl宜采用溶解、冷却结晶法D蒸发结晶时，应等水分完全蒸干时再停止加热解析：选D蒸发结晶时，当蒸发皿中出现较多固体时即可停止加热，利用余热将剩余水分蒸干。新知探究探究1填写下列空白，认识萃取的原理和主要仪器。(1)原理：利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法。(2)仪器：探究2填写下列空白，认识分液操作(1)依据：两种互不相溶的液体混合物，静置时会分层。(2)操作：下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。必记结论1萃取剂的选择(1)与另一种溶剂互不相溶；(2)与溶剂和被萃取的物质不发生反应；(3)溶质在萃取剂中的溶解度远大于它在原溶剂中的溶解度。2萃取操作要领及注意事项(1)检查是否漏液：分液漏斗使用前必须检查是否漏液，如果漏液可在活塞上涂少量凡士林。查漏时，在分液漏斗中加入少量的水，塞上瓶塞，倒置看是否漏水。若不漏水，正立后把瓶塞旋转180，再倒立看是否漏水。(2)混合振荡：用左手握住分液漏斗活塞，右手压住上口玻璃塞部分，把分液漏斗倒转过来用力振荡；振荡过程中要不时旋开上口玻璃塞放气，以防止分液漏斗内部压强过大引起危险。(3)静置：静置使液体分层，以便分液。3分液操作注意事项(1)分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，有利于液体流下，同时防止液体飞溅。(2)分液时要打开玻璃塞(或使玻璃塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔)，保证内外大气压强相等，有利于液体流出。(3)旋开下端活塞，用烧杯接收下层液体时，要注意待下层液体恰好流出时及时关闭活塞，不能让上层液体流出，上层液体应从上口倒出。成功体验2用四氯化碳萃取碘的饱和水溶液中的碘，下列说法中不正确的是()A实验使用的主要仪器是分液漏斗B碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大C四氯化碳与水分层D分液时，水从分液漏斗下口流出，碘的四氯化碳溶液从漏斗上口倒出解析：选D水的密度比CCl4小，水在上层，应从漏斗上口倒出，碘的四氯化碳溶液在下层，应从下口流出。新知探究探究1填写下列空白，认识蒸馏操作(1)概念：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液态的操作过程。(2)原理：利用液态混合物中各组分的沸点不同对物质进行分离。(3)仪器：蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、锥形瓶(接受器)、牛角管、冷凝管、铁架台(铁圈、铁夹)等。(4)应用：分离沸点相差较大的液体混合物。除去液体中难挥发或不挥发物质。探究2什么叫层析法？答案：利用混合物中各物质被吸附性能的不同，将溶解在某溶剂中的混合物分离出来。必记结论蒸馏操作的实验步骤和注意事项1实验步骤连接装置检查装置的气密性向蒸馏烧瓶中加入所要分离的液体和碎瓷片接通冷却水加热收集馏分停止对蒸馏烧瓶加热并整理仪器。2注意事项温度计水银球的位置：蒸馏烧瓶的支管口处。冷却水的流向：由下往上(与内管的冷凝液形成逆流)。蒸馏烧瓶中所盛液体不能超过其容积的2/3，也不能少于1/3。为防止暴沸可在蒸馏烧瓶中加入适量碎瓷片。成功体验3将下图所示中所列仪器组装为一套实验室蒸馏工业酒精的装置，并进行蒸馏。(三)(一)(五)(二)(六)(四)(1)图中A、B、C三种仪器的名称是_。(2)将以上仪器按(一)(六)顺序，用字母a，b，c表示连接顺序。e接()()接()()接()()接()。(3)A仪器中c口是_，d口是_(填“进水口”或“出水口”)。(4)蒸馏时，温度计水银球应放在_。(5)在B中注入工业酒精后，加几片碎瓷片的目的是_。解析：蒸馏装置包括加热装置、冷凝装置和收集装置三部分。组装时，应遵循先加热后冷凝再收集的顺序；实验时冷凝水的流向与蒸汽的流向相反；温度计水银球位于蒸馏烧瓶支管口处；为防止液体暴沸，需向蒸馏烧瓶中加入少许碎瓷片。答案：(1)A是冷凝管，B是蒸馏烧瓶，C是锥形瓶(2)ihabfgw(3)进水口出水口(4)蒸馏烧瓶支管口处(5)防止液体暴沸关键语句小结1过滤操作中要注意“一贴、二低、三靠”。2除去KNO3中的KCl杂质，利用了KNO3的溶解度受温度影响较大，而KCl溶解度变化不大。3可用CCl4萃取出溴水中的Br2，原理是：CCl4与水互不相溶，且Br2在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。4蒸馏操作要注意：温度计水银球的位置在蒸馏烧瓶支管口处；冷凝水的流向为自下而上；沸石的作用是防暴沸。1.分离物质与提纯物质(即除杂质)的联系与区别分离物质与提纯物质的相同点是被分离和提纯的都是混合物。分离物质要求分离出各种组分，而提纯只要求分离出某一种组分，杂质不一定要分离出来，但不能引入新的杂质。2物质分离、提纯的注意事项(1)除杂试剂需过量；(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。3物质分离和提纯方法的依据(1)若是一种难溶的固体和一种液体的混合物，可以选用过滤的方法将固体物质与液体物质分离开来。如分离水溶液中的碳酸钙固体、水溶液中的硫酸钡固体。(2)若是两种溶解度有明显差异的固体物质溶于水中组成的混合溶液，可以采用降温结晶或蒸发结晶的方法来分离，为了提高分离的效果，还可以进行重结晶。(3)两种沸点有明显差别的液体的混合液可以用分馏的方法进行分离，也可以用蒸馏的方法除去液体物质中的难挥发性杂质。例如制取蒸馏水。(4)根据混合物中各种物质被吸附性能的差异，可通过层析的方法将溶液中的物质分离。4分离方法综合运用实例粗盐的提纯除去粗盐中的杂质MgCl2及泥沙，先将粗盐溶于适量水中，再加入稍过量的NaOH溶液，使MgCl2完全转化为Mg(OH)2沉淀，化学方程式为MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl，过滤，除去泥沙和Mg(OH)2沉淀，向滤液中加入盐酸中和过量的NaOH，最后加热蒸发溶液，获得NaCl晶体。例1为了除掉粗盐中的Ca2、Mg2、SO以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下(所加的试剂BaCl2、Na2CO3、NaOH均稍过量)：称取粗盐 精盐。(1)步操作中所加入的试剂顺序为：_。(2)判断BaCl2已过量的方法是_。解析：根据提纯物质的原则：不增(不引入新杂质)、不减(提纯物质不能减少)、干净(杂质要除净)、易分离，加入试剂需过量，前操作引入的杂质要在后续操作中除去。故Na2CO3应在BaCl2之后加入，以除去过量的Ba2。答案：(1)BaCl2、NaOH、Na2CO3(或NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH)(2)取加入BaCl2后的上层清液12滴于点滴板上，再滴入12滴BaCl2溶液，若溶液未变浑浊，则表明BaCl2已过量物质提纯的原则：不增、不变、易分。所谓不增，是指在提纯过程中不增加新杂质；不变指被提纯的物质性质不能改变；易分是指使杂质与被提纯物质容易分开。1提纯含有少量Mg(NO3)2杂质的KNO3溶液，可使用的方法为()A加入过量NaOH溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量的硝酸B加入过量KOH溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C加入过量Na2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D加入过量K2SO4溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸解析：选BA、C引入Na无法除去；C、D引入SO无法除去。 例2下列各组混合物的分离或提纯方法正确的是_。A用过滤法分离Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物B用结晶法提纯NaCl和KNO3混合物中的KNO3C用蒸馏法分离乙醇和甲醇两种沸点不同、互溶的液态混合物D用过滤法除去食盐水中的泥沙E用加适量盐酸的方法除去KCl中的K2CO3F用加热升华法除去碘水中的水解析：A项中Fe(OH)3胶体和FeCl3溶液的混合物均能通过滤纸，不能用过滤的方法分离提纯；B项中可以通过冷却热饱和溶液的方法提纯KNO3；C项中乙醇和甲醇沸点不同，可用蒸馏法分离提纯；D项中泥沙呈悬浊液状态，可用过滤法分离；E项中盐酸和碳酸钾反应生成氯化钾，可达到目的；F项中加热时碘会升华，不能用此法提纯碘，可用萃取法来提纯。答案：B、C、D、E提纯的方法可以归纳为：“杂转纯，杂变沉，化为气，溶剂分”。“杂转纯”：将要除去的杂质变为提纯物，这是提纯物质的最佳方案。如除去Na2CO3中混有的NaHCO3，则可将混合物加热使NaHCO3全部转化为Na2CO3(2NaHCO3Na2CO3H2OCO2)。“杂变沉”：加入一种试剂将要除去的杂质变为沉淀，最后用过滤的方法除去沉淀。“化为气”：加热或加入一种试剂使杂质变为气体逸出。如食盐水中混有Na2CO3，则可加盐酸使CO转变为CO2逸出。“溶剂分”：加入一种试剂将杂质或被提纯物质萃取出来。如用CCl4可将碘从水中萃取出来。2下列分离物质的方法中，不正确的是()A利用蒸馏的方法分离汽油和煤油的混合物B利用分液的方法将水和酒精分离开来C利用结晶的方法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠D利用过滤的方法除去水中的泥沙解析：选B蒸馏是利用混合物中各成分沸点的差异，通过加热和冷凝的方法，将互溶性的液体混合物进行分离的一种实验方法，A项正确；分液是利用物质溶解性差异，分离互不相溶的液体混合物的方法，而酒精和水互溶，B项错误；结晶(重结晶)是利用混合物中物质溶解性受温度影响的差异，将两种易溶性物质进行分离的一种实验方法，硝酸钾在水中的溶解度随温度升高显著增大，氯化钠在水中的溶解度受温度影响变化不大，适合用结晶的方法分离或提纯硝酸钾，C项正确；D项显然正确。课堂双基落实1下列混合物适宜于用过滤法分离的是()AKCl、NaNO3B水、酒精CNa2CO3、CaCO3 DMgSO4、ZnSO4解析：选CA、D两组中的固体物质都是易溶于水的物质，过滤法不能达到分离的目的；B组中而水与酒精都是液体，互溶后仍都可以透过滤纸，因此也不能采用过滤法；C组中Na2CO3易溶于水，CaCO3不溶于水，可采用过滤法分离。2如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水，利用你所学的知识，最简便的分离方法是()解析：选B水与植物油互不相溶，故可以采取分液的方法进行分离。3(2016成都高一检测)下列实验过程中出现的异常情况，其可能原因分析错误的是()选项异常情况可能原因分析A蒸发结晶：蒸发皿破裂将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部B分液：分液漏斗中的液体难以滴下没有打开分液漏斗活塞，或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐C蒸馏：冷凝管破裂冷凝管没有通水或先加热后通水D萃取：液体静置不分层加入萃取剂的量较多解析：选D考查常见分离操作的注意事项及事故原因分析，萃取操作时，只要萃取剂选择合理，量较多也能很好的分层。4双选为了除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO和泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：过滤加过量NaOH溶液加适量盐酸加过量Na2CO3溶液加过量BaCl2溶液，正确的操作顺序是()A BC D解析：选C、D首先搞清楚除去粗盐中的Ca2、Mg2、SO，分别使用Na2CO3溶液、NaOH溶液和BaCl2溶液，且三种溶液均过量，才能使杂质离子分别变成CaCO3、Mg(OH)2、BaSO4沉淀，过量的BaCl2溶液只能用Na2CO3溶液除去，故要先加入BaCl2溶液，后加入Na2CO3溶液，才能保证不引入新杂质Ba2，而多余的NaOH和Na2CO3只需要在过滤后加入盐酸即可，至于NaOH溶液的加入顺序，只要在过滤前加入就可除去Mg2，因此C、D两项都正确。5(1)填写仪器名称：制取蒸馏水的受热容器是_。蒸馏装置中通冷却水的仪器是_。用于分液的关键仪器是_。(2