高中化学第一章从实验学化学1.1化学实验基本方法第3课时学案新人教版.docx

第3课时蒸馏、萃取和分液学习目标定位1.通过制取蒸馏水，学会蒸馏的原理和基本操作。2.初步学会Cl的检验方法。3.通过从碘水中提取碘的实验，学会萃取和分液的原理和基本操作。一、蒸馏1.蒸馏(1)蒸馏实验原理蒸馏是指把液体加热至沸腾，使液体变为蒸气，再重新冷凝成液体的过程。根据混合物各组分的沸点不同，利用蒸馏可以除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质。(2)实验仪器装置指出图中序号所示各仪器的名称蒸馏实验中所用的主要仪器的作用：蒸馏烧瓶：可以用于加热的反应容器，在加热时要垫石棉网；冷凝管：用于冷凝蒸气使之成为液体；牛角管又叫承接器：将蒸馏出的液体转移至锥形瓶中；锥形瓶：用来接收冷凝出的液体。(3)实验注意事项蒸馏装置的连接应按由下到上、由左到右的顺序。气密性检查连接好装置，在冷凝管的出口处接一橡胶管，并将橡胶管插入水中，将烧瓶微热，水中有气泡产生，冷却到室温，橡胶管中有一段稳定的水柱，则气密性良好。用水作冷却介质，将蒸气冷凝为液体。冷凝水的流向要从低处流向高处，即下口进水，上口出水。加入碎瓷片(或沸石)是为了防止蒸馏烧瓶内液体暴沸。蒸馏实验装置的改进当用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时，应该用温度计控制收集沸点不同的馏分，装置改进如下：说明(1)温度计的液泡(水银温度计的液泡又称水银球)不能浸入液体中，应放于蒸馏烧瓶支管口附近(精确地说，温度计的液泡上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上)。(2)制取蒸馏水时可以不使用温度计，因为水的沸点是100 ，加热至沸腾即可，可以不通过温度计控制。2.制取蒸馏水的实验流程及Cl的检验氯离子的检验方法(1)试剂：稀硝酸、硝酸银溶液。(2)现象：产生不溶于稀硝酸的白色沉淀。(3)化学方程式(以氯化钠为例)：NaClAgNO3=AgClNaNO3。1.如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题。(1)指出图中两处明显的错误：_，_。(2)A仪器的名称是_，B仪器的名称是_。(3)实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量_，其作用是_。(4)收集完蒸馏水后，是先撤酒精灯还是先停冷凝水？_。答案(1)温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处冷却水进出口位置反了(2)蒸馏烧瓶冷凝管(3)沸石(或碎瓷片)防止加热时液体暴沸 (4)先撤酒精灯解析对于蒸馏的实验装置，最重要的问题有以下几点：仪器的连接顺序；温度计的位置；冷却水的流向(进出口位置)；防暴沸的措施。2.工业酒精是含水约4%的液态乙醇，向工业酒精中加入生石灰，会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇：CaOH2O=Ca(OH)2。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精。请回答下列问题：(1)加入过量的生石灰后，可采取的分离操作是_。(2)在你选择需要加热的实验方法中，需要的玻璃仪器除酒精灯外，还有_。(3)在该方法的实验步骤里，紧挨加热之前的操作是_，并且对此要注意的问题是_。答案(1)蒸馏(2)蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶(3)接通冷凝管中的水水从下口进，上口出二、萃取和分液实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示(1)实验中用到的仪器名称是分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)。(2)实验操作可分解如下几步把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；把50mL碘水和15mL四氯化碳加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；倒转漏斗用力振荡，并不时地旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；旋开活塞，用烧杯接收溶液；从分液漏斗的上口倒出上层水溶液；将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；静置，分层。正确的操作顺序(用上述序号填写)(3)上述步骤的操作中应注意使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁；及时关闭活塞，不要让上层液体流出。(4)步骤的操作目的是使漏斗内外空气相通，以保证进行操作时，漏斗内的液体能顺利流出。(5)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是四氯化碳与水不互溶，并且碘在四氯化碳中溶解度比在水中大得多，碘与四氯化碳不反应。(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多，能不能用酒精来萃取碘水中的碘：不能(填“能”或“不能”)，其理由是酒精和水可以互溶，碘溶于酒精中所形成的酒精溶液与水无法分液。1.萃取和分液(1)萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。加入的溶剂称为萃取剂。(2)分液是把萃取后两种互不相溶的液体分开的操作。2.萃取的三个“三”三仪器：分液漏斗烧杯铁架台(带铁圈)三溶剂：常见萃取剂：汽油苯四氯化碳三原则：萃取剂和原溶剂互不相溶萃取剂和溶质不发生反应溶质在萃取剂中的溶解度远大于在水中的溶解度3.分液漏斗的使用和检漏方法分液漏斗使用前必须检查是否漏液。若漏液可在活塞上涂少量凡士林。检漏方法：在分液漏斗中注入少量的水，塞上瓶塞，倒置看是否漏水。若不漏水，正立后把瓶塞旋转180，再倒置看是否漏水。4.分液操作的注意事项(1)振荡时，要不时地旋开活塞放气，以防止分液漏斗内压强过大造成危险。(2)分液时，分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁，以防液滴飞溅。(3)旋开活塞，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分液漏斗的活塞，注意不能让上层液体流出，上层液体应从上口倒出。3.将碘水中的碘萃取出来的实验中，下列说法错误的是()A.分液漏斗使用前要检验它是否漏水B.萃取剂要求不溶于水，且比水更容易使碘溶解C.注入碘水和萃取剂，倒转分液漏斗反复用力振荡后立即分液D.若用苯作萃取剂，则分层后上层液体呈紫红色答案C解析为防止漏液，使用前要检查分液漏斗是否漏液，故A正确；萃取剂要求不溶于水，且比水更容易使碘溶解，萃取剂和溶质不反应，故B正确；振荡后需静置分层后分液，故C错误；苯的密度比水小，浮在水面上，所以若用苯作萃取剂，则分层后上层液体呈紫红色，故D正确。4.实验室用含有Ca2、Mg2、Cl、SO、Br等离子的溶液进行有关实验，已知：Cl22Br=Br22Cl。原溶液(1)操作使用的试剂是_，该操作的名称是_，所用主要仪器是_。(2)若溴(Br2)是从上层液体获得的，则使用的试剂可能是_，_(填“能”或“不能”)使用酒精。答案(1)四氯化碳萃取、分液分液漏斗(2)苯不能解析观察流程图可以得知，通入Cl2的目的是获得Br2，经操作后溶液分成两层，可知操作是萃取、分液，从溶液中提取Br2是萃取，将两层液体分开是分液，且Br2在下层，使用的试剂应是密度大于水的试剂，可以用四氯化碳(CCl4)，所用主要仪器为分液漏斗；若Br2是从上层液体获得的，则萃取剂可能是苯，因酒精与水互溶，所以酒精不能作萃取剂。1.蒸馏操作可简记为隔网加热冷管倾，上缘下缘两相平。需加碎瓷防暴沸，热气冷水逆向行。2.萃取操作可简记为萃取原液互不溶，质溶程度不相同。充分振荡再静置，下放上倒切分明。1.我国明代本草纲目中收载药物1892种，其中“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”这里所用的“法”是指()A.萃取B.过滤C.蒸馏D.蒸发答案C解析由信息可知，蒸令气上，则利用互溶混合物的沸点差异分离，则该法为蒸馏。2.下列关于蒸馏实验中仪器使用的说法错误的是()A.酒精灯内酒精不超过容积的2/3B.蒸馏烧瓶应垫上石棉网加热C.蒸发和蒸馏过程中都需用到玻璃棒D.接收馏分的仪器名称为锥形瓶答案C解析蒸馏过程中不需要使用玻璃棒，C错误。3.在使用分液漏斗进行分液时，正确的操作是()A.分液时，原溶剂从分液漏斗下口流出，萃取剂溶液从漏斗上口倒出B.分离液体时，将漏斗拿在手中进行分离C.分离液体时，分液漏斗上的小孔与大气相通时打开活塞D.分液漏斗中盛装的是液体，振荡后不必拧开活塞把气体放出答案C4.下列离子检验的方法正确的是()A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有ClB.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀，说明原溶液中有SOC.某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀，说明原溶液中有Cu2D.某溶液中加稀硫酸生成无色无味气体，说明原溶液中有CO答案C解析检验Cl和SO时应该先加入稀硝酸、稀盐酸、排除干扰离子，再加入AgNO3溶液，BaCl2溶液，故A、B项错误；与稀硫酸反应产生无色无味气体的也可能HCO，D项错误。5.在常用方法和混合物之间连线。答案基础过关题组一物质分离与提纯的方法选择1.2015年Nobel医学或生理学奖授予中国医学工作者屠呦呦，以表彰她用乙醚提取青蒿素这种有机物高效治疗疟疾的突出贡献。该提取方法是()A.萃取B.蒸发C.蒸馏D.过滤答案A2.已知乙酸乙酯(C4H8O2)是一种无色液体，不溶于水，密度小于1gmL1，沸点约为55。要从水与乙酸乙酯的混合物中将乙酸乙酯分离出来，下列方法中最简便的是()A.蒸馏B.分液C.过滤D.蒸发答案B解析乙酸乙酯与水不互溶，用分液的方法分离最简便。3.现有三组溶液：汽油和氯化钠溶液39%的酒精溶液氯化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是()A.过滤、萃取、分液B.萃取、分液、蒸馏C.分液、蒸馏、萃取D.萃取、蒸馏、分液答案C解析汽油和氯化钠溶液互不相溶，用分液法分离；酒精和水的沸点不同且互溶，用蒸馏的方法分离；单质溴极易溶于有机溶剂而有机溶剂不溶于水，用萃取法。4.下列括号中的分离方法运用得当的是()A.植物油和自来水(蒸馏)B.水溶液中的食盐和碘(分液)C.CaCO3和CaCl2(溶解、过滤、蒸发)D.自来水中的杂质(萃取)答案C解析A项，应该采用分液法；B项，应该采用萃取法；D项，应该采用蒸馏法。5.下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是()选项目的分离方法原理A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离水和乙醇分液水和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇(沸点为117.5)中的乙醚(沸点为34.6)蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大答案D解析乙醇与水互溶，不能用作萃取剂，A错；乙醇和水互溶，不能用分液方法分离，B错；除去KNO3中NaCl杂质是利用二者在不同温度下溶解度变化差别很大，使用重结晶法，C错；分离两种沸点差别较大的互溶液体，一般使用蒸馏操作，D正确。题组二物质分离与提纯的仪器装置6.下图所示四种化学实验操作的名称按顺序排列分别为()A.过滤、蒸发、蒸馏、萃取(或分液或萃取分液)B.过滤、蒸馏、蒸发、萃取C.蒸发、蒸馏、过滤、萃取D.萃取、蒸馏、蒸发、过滤答案A解析四种装置依次为过滤、蒸发、蒸馏、萃取(分液)。7.从海带中提取碘的实验过程中涉及下列操作，其中正确的是()A.将海带灼烧成灰B.过滤得含I的溶液C.放出碘的苯溶液D.分离碘并回收苯答案D解析海带灼烧成灰应在坩埚中进行；过滤时应用玻璃棒引流；碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层，应待下层液体放出后从上口倒出；分离碘并回收苯应用蒸馏的方法，用水浴加热能控制温度不至于太高而防止碘的升华。题组三物质分离与提纯的实验操作8.为了除去氯化钠溶液中的少量溴化钠，常用方法是往溶液中加入少量氯水，发生反应：2NaBrCl2=2NaClBr2，然后加入苯或四氯化碳，经振荡、静置、分液，可得到氯化钠溶液。下列分析判断中不正确的是()A.加入苯或四氯化碳的操作叫萃取B.苯层在上层或四氯化碳层在下层C.可以用酒精代替苯或四氯化碳D.氯单质置换了溴单质答案C解析向含有少量溴化钠的氯化钠溶液中加入少量的氯水，发生了置换反应，氯气置换了溴，用苯或四氯化碳萃取反应后溶液中的溴，所以A、D两项正确；苯的密度比水小，四氯化碳的密度比水大，所以苯层在上层或四氯化碳层在下层，B项正确；酒精与水混溶，不能作萃取剂，C项错误。9.下列萃取与分液结合进行的操作(用CCl4为萃取剂，从碘水中萃取碘)中错误的是()A.饱和碘水和CCl4加入分液漏斗中后，塞上上口部的塞子，用一手压住分液漏斗上口部，一手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡B.静置，待分液漏斗中液体分层后，先使分液漏斗内外空气相通(准备放出液体)C.打开分液漏斗的活塞，使全部下层液体沿盛接液体的烧杯内壁慢慢流出D.最后继续打开活塞，另用容器盛接并保存上层液体答案D解析下层液体从下口流出，等下层液体恰好流完后，关闭活塞，上层液体应从上口倒入另一容器中。10.在蒸馏实验中，下列叙述不正确的是()A.在蒸馏烧瓶中盛约体积的自来水，并放入几粒沸石B.将温度计水银球插入自来水中C.冷水从冷凝管下口进入，上口流出D.收集蒸馏水时，应弃去开始馏出的部分答案B解析为防止沸腾时液体从导管中冲出，蒸馏时，加入的液体约为蒸馏烧瓶容积的，且加入几粒沸石，A正确；温度计测量的是蒸气的温度，水银球应在蒸馏烧瓶支管口处，B错误；冷凝管中冷却水从下口进入，从上口流出，这样冷凝效果好，C正确；因为仪器中难免有杂质存在，为保证蒸馏水的纯度应弃去开始馏出的部分，D正确。能力提升11.“春泛盐，秋泛硝。”有些地区的盐碱地里春天会析出食盐，到了秋天，又会析出芒硝(主要成分是Na2SO410H2O)。该地区某中学的同学们对“硝”的成分产生了争议，甲小组同学认为“硝”中只含有硫酸钠，乙小组同学认为“硝”中既含有硫酸钠，又含有氯化钠。为了验证猜想，他们采集了样品，加适量水完全溶解后，过滤，滤液备用。请你和他们一起完成探究。(1)甲小组同学的实验如下：取少量滤液放入试管中，滴加过量的氯化钡溶液，再滴加稀硝酸，可以观察到的现象是_，反应的化学方程式为_。(2)乙小组同学的实验如下：取少量滤液放入试管中，滴加过量的硝酸钡溶液和稀硝酸，过滤，再向滤液中滴加_。如果乙小组的观点正确，现象应该是_。(3)你认为甲、乙两小组的实验设计哪个合理，理由是什么？_。答案(1)有白色沉淀产生Na2SO4BaCl2=BaSO42NaCl(2)AgNO3溶液有白色沉淀产生(3)乙小组合理，甲小组在实验中没有证明不含氯化钠(或乙小组在实验过程中既证明了是否含有硫酸钠，又证明了是否含有氯化钠)解析本题主要考查检验可溶性硫酸盐和可溶性氯化物的方法，为了证明“硝”的成分，对两种物质均要作出验证。12.(1)阅读、分析下列两个材料：材料一材料二物质熔点/沸点/密度/ gcm3溶解性乙二醇(C2H6O2)11.51981.11易溶于水和乙醇丙三醇(C3H8O3)17.92901.26能跟水、酒精以任意比互溶回答下列问题(填字母)：A.蒸馏法B.萃取法C.“溶解、结晶、过滤”的方法D.分液法将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来，最好应用_；将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是_。(2)阅读材料三回答下列问题：材料三在溶解性方面，Br2(溴)与I2(碘)很相似，其稀的水溶液显黄色。在实验室里从溴水(Br2的水溶液)中提取Br2和提取I2的方法相似。常用的提取方法是_，化学试剂是_，最主要的仪器是_。若观察发现提取Br2以后的水还有颜色，解决该问题的方法是_。答案(1)CA(2)萃取四氯化碳分液漏斗再进行萃取，直到水呈无色，将各次分离出来的含溴的四氯化碳溶液合并解析材料一中，根据曲线图知，纯碱和氯化钠在水中的溶解度随温度的变化相差很大。提纯纯碱时，可以先将混合物在较高温度下溶于水形成浓溶液，然后降低温度，大量纯碱晶体析出，而氯化钠不会析出，再过滤可得纯净的纯碱晶体。材料二中，乙二醇和丙三醇沸点相差很大，可以用蒸馏法分离。材料三中，Br2和I2在溶解性方面很相似，因此可以用CCl4从溴水中萃取Br2。如果提取Br2后水还有颜色，说明Br2没有被萃取完全，可再进行萃取直至水呈无色。1