物质分离提纯上课

1、全世界诞生约全世界诞生约1.2万畸形儿万畸形儿 20世纪世纪60年代年代西欧国家曾经推出西欧国家曾经推出一种治疗妇女妊娠一种治疗妇女妊娠反应的药物称为反应的药物称为“反应停反应停”。后来。后来,人们谅讶地发现人们谅讶地发现,如如果孕妇在怀孕第果孕妇在怀孕第34天到第天到第50天服用了天服用了“反应停反应停”，就会，就会导致新生儿严重畸导致新生儿严重畸形。形。分离提纯如此重要 研究发现，研究发现，“反应停反应停”有两有两种结构，其中一种结构，其中一种结构分子具有种结构分子具有镇静作用，另外镇静作用，另外一种结构分子则一种结构分子则有致畸作用。有致畸作用。分离和提纯有什么不同？分离和提纯有什么不同

2、？分离：分离：把混合物中的几种物质分开，把混合物中的几种物质分开，每一组分都要保留下来，每一组分都要保留下来，并恢复到原并恢复到原状态，得到比较纯的物质。状态，得到比较纯的物质。提纯：提纯：指保留混合物中的某一主要组指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去分，把其余杂质通过一定方法都除去“四原则四原则”和和“三必须三必须”1“四原则四原则”是：是：2“三必须三必须”是：是：(1) 除杂试剂除杂试剂必须必须过量过量(2) 过量试剂过量试剂必须必须除尽除尽(3) 除杂途径除杂途径必须必须最佳最佳(1)不增不增 不增加新杂质不增加新杂质(2)不减不减 不减少欲被提纯的物质不减少欲被

3、提纯的物质(3)易分离易分离 被提纯物与杂质容易分离被提纯物与杂质容易分离(4)易复原易复原 被提纯物质要复原被提纯物质要复原 实验室中用实验室中用KClOKClO3 3在在MnOMnO2 2催化下催化下受热分解制取受热分解制取O O2 2。从反应后的。从反应后的KClKCl和和MnOMnO2 2的混合物中分离回收这两种的混合物中分离回收这两种物质，需要哪些分离方法？物质，需要哪些分离方法？分离分离MnO2的方法：的方法：向混合物中加入适量水，充分搅向混合物中加入适量水，充分搅拌，拌，过滤过滤，洗涤，干燥，可得到，洗涤，干燥，可得到MnO2分离分离KCl的方法：的方法：将上述滤液将上述滤液蒸发

4、结晶蒸发结晶，可得到，可得到KCl晶体晶体一 过滤1 1、适用对象：、适用对象：分离分离液体液体和和不溶于液体不溶于液体的的固体固体（分离（分离悬浊液悬浊液的分散质和分散剂）的分散质和分散剂）2 2、实验仪器：、实验仪器：3 3 操作注意：操作注意：漏斗，滤纸，烧杯，玻璃棒，铁架台漏斗，滤纸，烧杯，玻璃棒，铁架台（铁圈）（铁圈）一贴，二低，一贴，二低，三靠三靠过滤一定要过滤一定要洗涤洗涤滤纸紧贴漏滤纸紧贴漏斗无气泡斗无气泡 滤纸低于漏滤纸低于漏斗，液面低斗，液面低于滤纸于滤纸玻璃棒靠在玻璃棒靠在三层滤纸上三层滤纸上 漏斗颈紧靠漏斗颈紧靠烧杯内壁烧杯内壁 烧杯靠在玻烧杯靠在玻璃棒上璃棒上一贴，二

5、低，三靠一贴，二低，三靠二二 结晶结晶1 1 原理：原理：通过通过蒸发蒸发，使，使溶剂气化减少，溶剂气化减少，溶溶液达到饱和而析出溶质。液达到饱和而析出溶质。（1 1）. .蒸发结晶蒸发结晶2 2 适用对象适用对象（分离溶液的溶质和溶剂）（分离溶液的溶质和溶剂）液体和可溶于液体的固体液体和可溶于液体的固体注意事项注意事项: :a a、蒸发皿中的溶液蒸发皿中的溶液不超过容积的不超过容积的2 23 3；b b、玻璃棒作用：搅玻璃棒作用：搅拌，防止局部温度过拌，防止局部温度过高使溶液溅出；高使溶液溅出；c c、余热蒸干余热蒸干玻璃棒玻璃棒蒸发皿蒸发皿酒精灯酒精灯铁架台铁架台现有现有KClKCl和和K

6、NOKNO3 3的固体混合物的固体混合物50g50g，其中，其中KClKCl的质量分数为的质量分数为1010% %，请设计实验方案提纯请设计实验方案提纯KNOKNO3 3S(KNO3)/g S(KCl)/g2031.640.88016960.110024664.8KNO3和和KCl的部分溶解度的部分溶解度溶解度（溶解度（S)S)：在一定温度下，在一定温度下，100100克水中达到饱和状态时所溶解的溶克水中达到饱和状态时所溶解的溶质的质量质的质量、由于混合物中、由于混合物中KNOKNO3 3含量较高含量较高(90%)(90%)，可首先配制较高温度可首先配制较高温度(90(90) )下的下的KNO

7、KNO3 3饱和溶液，利用降温结晶的方法，使饱和溶液，利用降温结晶的方法，使KNOKNO3 3晶体在较低温度下析出，此时晶体在较低温度下析出，此时KClKCl不析出。不析出。、实验中加入水的量，可根据混、实验中加入水的量，可根据混合物中合物中KNOKNO3 3的质量和较高温度下的质量和较高温度下KNOKNO3 3溶解度进行计算（使溶解度进行计算（使KNOKNO3 3恰好恰好溶解溶解）冷却结晶法冷却结晶法90成饱和成饱和溶液需溶液需要要水量水量20成饱成饱和溶液和溶液溶溶质质量质质量损失损失析出析出KNO3(45g)22.5g(饱和饱和)8.5g8.5g36.5gKCl(5g)9g(不饱和不饱和

8、)7 g(不析出不析出)实验方案：实验方案：、溶解：、溶解：将将50g50g混合物放入烧杯中，加入混合物放入烧杯中，加入约约20mL9020mL90的热水，使固体完全溶解。的热水，使固体完全溶解。、降温结晶：、降温结晶：将溶液冷却到将溶液冷却到2020左右，左右， 析出晶体析出晶体3 3、过滤：、过滤：将混合物进行过滤，得到较纯净将混合物进行过滤，得到较纯净的的KNOKNO3 3、重结晶：、重结晶：将若需要更纯净的将若需要更纯净的KNOKNO3 3晶体，晶体，可将可将(3)(3)中所得晶体再结晶重复中所得晶体再结晶重复(1)-(3)(1)-(3)操作一次。操作一次。（2 2）冷却结晶）冷却结晶

9、具体操作：具体操作：冷却热饱和溶液再重结晶（重冷却热饱和溶液再重结晶（重复冷却结晶）复冷却结晶）适用物质：适用物质：大量大量S S受受T T影响影响大大的物质与的物质与少量少量S S受受T T影响影响小小的物质混合的物质混合, ,降温时降温时前者析出前者析出现有现有KClKCl和和KNOKNO3 3的固体混合物中的固体混合物中KClKCl的含量较多，而硝酸钾的含量较少，的含量较多，而硝酸钾的含量较少，请设计实验方案提纯请设计实验方案提纯KClKCl？思考思考加热蒸发溶剂（不蒸干），结晶析加热蒸发溶剂（不蒸干），结晶析出出KClKCl后后趁热趁热过滤。过滤。大量大量S S受受T T影响影响小小的

10、物质与的物质与少量少量S S受受T T影影响响大大的物质混合的物质混合, ,蒸发结晶时蒸发结晶时前者前者析出析出怎样把溴水中的溴和水分开？怎样把溴水中的溴和水分开？BrBr2 2: :通常状况下为深红棕色，密度比水大的液通常状况下为深红棕色，密度比水大的液 体。在水中的溶解性很小体。在水中的溶解性很小( (水溶液叫溴水，水溶液叫溴水， 为橙色），易溶于有机溶剂。为橙色），易溶于有机溶剂。I I2 2：通常状况下为紫黑色固体，易升华，通常状况下为紫黑色固体，易升华， 溶解性同溶解性同BrBr2 2（水溶液叫碘水，为深黄色）（水溶液叫碘水，为深黄色）常用有机溶剂：常用有机溶剂：CClCCl4 4:

11、 :密度大于水的无色油状液体，不溶于水密度大于水的无色油状液体，不溶于水苯、甲苯：苯、甲苯：密度小于水的无色油状液体，不溶于水密度小于水的无色油状液体，不溶于水酒精：酒精：密度小于水的无色液体，能与水以任意比密度小于水的无色液体，能与水以任意比 互溶互溶溴的有机溶液为橙红色，碘的有机溶液为紫红色溴的有机溶液为橙红色，碘的有机溶液为紫红色三 萃取和分液萃取：萃取：利用某溶质在利用某溶质在互不相溶互不相溶的溶剂中的的溶剂中的溶解溶解度度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来。种溶剂组成的溶液中提取出来。萃取剂的选择条件：萃取剂的选择条件：1 1、

12、萃取剂与原溶剂、萃取剂与原溶剂不混不混溶溶、不反应、不反应2 2、溶质溶质在萃取剂中有较大的溶解度在萃取剂中有较大的溶解度3 3、溶质不与萃取剂发生任何反应、溶质不与萃取剂发生任何反应左左手手右右手手实验仪器：实验仪器：分液：分液：分离分离互不相溶互不相溶（且密度不同）（且密度不同）的的液体液体（分离乳浊液的分散质和分（分离乳浊液的分散质和分散剂）散剂）分液漏斗分液漏斗，铁架台（铁圈），铁架台（铁圈），烧杯烧杯萃取萃取分液分液 操作注意：操作注意：1 1、分液时保持漏斗内压强与大气、分液时保持漏斗内压强与大气 压一致（把玻璃塞取下或将玻压一致（把玻璃塞取下或将玻 璃上的小孔与漏斗口的小孔对璃上

13、的小孔与漏斗口的小孔对 齐）齐）2 2、下层溶液下口出，上层溶液上、下层溶液下口出，上层溶液上 口出口出实验过程实验过程检检漏漏加加液液振振荡荡静静置置分分液液漏斗漏斗分液漏斗分液漏斗长颈漏斗长颈漏斗普通漏斗普通漏斗萃取分液之后用何方法萃取分液之后用何方法将有机溶剂将有机溶剂(CCl4)与溶质与溶质(Br2)进一步分离开来？进一步分离开来？蒸发？蒸发？浪费溶剂且污染空气！浪费溶剂且污染空气！蒸馏！蒸馏！四四 蒸馏蒸馏1 1 原理：原理： 利用互溶的液体混合物中各组分利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液其中的

14、某一组分变成蒸气再冷凝成液体，从而达到分离提纯的目的。体，从而达到分离提纯的目的。蒸馏蒸馏用于分离沸点相差较大的互溶液体混用于分离沸点相差较大的互溶液体混合物（例如制蒸馏水）合物（例如制蒸馏水） 2 实验仪器：实验仪器：蒸蒸馏馏烧烧瓶瓶冷凝管冷凝管牛角管牛角管温度计温度计石棉网石棉网锥形瓶锥形瓶温度计温度计水银球水银球位于支管口位于支管口蒸馏烧瓶蒸馏烧瓶中液体的中液体的量是烧瓶量是烧瓶容量的容量的1/31/31/21/2 在烧瓶内在烧瓶内放有放有沸石沸石，防止爆沸防止爆沸冷凝管横放时冷凝管横放时头头高尾低高尾低保证保证冷凝冷凝液自然下流液自然下流，冷冷却水下进上出却水下进上出给烧瓶加热给烧瓶加

15、热要要垫石棉网垫石棉网3 操作要点：操作要点：蒸蒸馏馏烧烧瓶瓶圆底烧瓶圆底烧瓶平平底底烧烧瓶瓶烧烧 瓶瓶五 液 化将将气体混合物气体混合物中中易液化易液化的某种组的某种组分液化分离分液化分离原理：原理：仪器：仪器：洗气瓶洗气瓶干燥管干燥管六六 洗洗 气气层析层析:据混合物中各物质被吸附性能的不同，把它们溶解在某溶剂中，以层析的方法进行分离 已知已知Mg(OH)Mg(OH)2 2难溶于水，难溶于水，BaSOBaSO4 4既既难溶于水又难溶于酸，难溶于水又难溶于酸，BaCOBaCO3 3难溶难溶于水，于水， Mg(COMg(CO3 3) )2 2微溶于水但可溶微溶于水但可溶于盐酸。现有含于盐酸。现

16、有含NaNa2 2SOSO4 4、MgClMgCl2 2和和泥沙的粗食盐，请设计实验方案，泥沙的粗食盐，请设计实验方案，由粗食盐提纯由粗食盐提纯NaClNaCl。 交流与讨论交流与讨论思路点拨：思路点拨： 最后必须留下的物质最后必须留下的物质 纯净纯净 需要除去的杂质需要除去的杂质 从离子的角度去分析杂质的性质从离子的角度去分析杂质的性质 选择除去这些离子所需要的试剂选择除去这些离子所需要的试剂 根据除杂原则（充分除去、不引入根据除杂原则（充分除去、不引入新杂质）选择正确的加入试剂的步骤新杂质）选择正确的加入试剂的步骤 选择合适的操作步骤选择合适的操作步骤 记录每一步操作所需要的仪器。记录每一

17、步操作所需要的仪器。上述加入试剂的先后顺序上述加入试剂的先后顺序关键是关键是NaNa2 2COCO3 3溶液要在溶液要在BaClBaCl2 2溶液之后，溶液之后，而稀而稀HClHCl必须在最后加。且加必须在最后加。且加HClHCl之前之前要先过滤。要先过滤。BaCl2 NaOH Na2CO3 HCl 过滤过滤蒸发结晶蒸发结晶NaOH BaCl2 Na2CO3 HCl 过滤过滤蒸发结晶蒸发结晶BaCl2 Na2CO3 NaOH HCl 过滤过滤蒸发结晶蒸发结晶、将粗食盐加水溶解并过滤。、将粗食盐加水溶解并过滤。2 2、向、向(1)(1)所得滤液加入过量所得滤液加入过量BaClBaCl2 2溶液到

18、沉淀不再溶液到沉淀不再 增加为止，静置沉降。增加为止，静置沉降。3 3、继续加入过量、继续加入过量NaNa2 2COCO3 3溶液，直至沉淀不再生成为溶液，直至沉淀不再生成为止，静置沉降。止，静置沉降。4 4、再加入过量的、再加入过量的NaOHNaOH溶液，直至沉淀不再生成，静溶液，直至沉淀不再生成，静置沉降。置沉降。5 5、将、将(4)(4)所得混合物过滤，往滤液中加入稍过量的稀所得混合物过滤，往滤液中加入稍过量的稀HClHCl至不再产生气泡。至不再产生气泡。6 6、将、将(5)(5)所得溶液加热蒸发结晶。所得溶液加热蒸发结晶。实验方案实验方案: :（溶解、过滤溶解、过滤）（除除SOSO4

19、4）（除除BaBa ）（除除MgMg+ +）（除除OHOH- -、COCO3 32-2-）( (除除HClHCl、得、得NaClNaCl) )物质的分离和物质的分离和提纯方法提纯方法化学方法（直接加化学方法（直接加热法、试剂法）热法、试剂法）物理方法物理方法过滤过滤蒸发、结晶蒸发、结晶萃取、分液萃取、分液重结晶重结晶蒸馏蒸馏分离提纯方法分离提纯方法适用范围适用范围主要仪器主要仪器例子例子过滤过滤不溶性固体与液不溶性固体与液体的分离体的分离漏斗、滤纸、漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒烧杯、玻璃棒提纯粗食盐提纯粗食盐蒸发结晶蒸发结晶可溶性固体与液可溶性固体与液体的分离体的分离蒸发皿、玻璃蒸发皿、玻璃棒、酒精灯棒、酒精灯蒸发食盐溶液蒸发食盐溶液制得固体食盐制得固体食盐降温结晶降温结晶溶解度随温度变溶解度随温度