第一章第2讲物质分离和提纯

第一章第2讲物质分别和提纯第一章第2讲物质分别和提纯17/17第一章第2讲物质分别和提纯第2讲物质的分别和提纯【考纲领求】认识物质分别、提纯的意义和方法；掌握过滤、分液、蒸馏等操作步骤及要求。能对常有的物质进行检验、分别和提纯。绘制和鉴别典型的实验仪器装置图。【考点分布】考点一物质分别、提纯的常用物理方法考点二物质分别、提纯的化学方法高考方向与练习考点一物质分别、提纯的常用物理方法1．物质分别、提纯的差异物质的分别将混杂物的各组分分别开来，获得几种纯净物的过程。物质的提纯将混杂物中的杂质除去而获得纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。2．物质分别、提纯的常用物理方法试依照所学的知识填写操作方法及相关内容。图1图2图3图4图5如图1，方法、装置的名称：过滤。适用范围：把不溶性固体与液体进行分别。注意事项：一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸上缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁。若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。浑浊的原因可能是滤纸破坏、滤液高出滤纸边缘。结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程，对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，采用蒸发溶剂的方法，而对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质，采用冷却饱和溶液的方法。如图2，方法、装置的名称：蒸发结晶。适用范围：溶解度随温度变化较小的物质。注意事项：①玻璃棒的作用：搅拌，防范液体局部过热而飞溅；②当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不能够直接蒸干。如图3，方法、装置的名称：分液。适用范围：①萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不相同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来；②分液：两种液体互不相溶且易分层。注意事项：①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；③萃取剂与溶质不反应。如图4，方法、装置的名称：蒸馏。适用范围：沸点相差较大的液体混杂物注意事项：温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；②蒸馏烧瓶内要加沸石；③冷凝管水流方向应为“逆流”。如图5，方法、装置的名称：升华。适用范围：某种组分易升华的混杂物，利用物质升华的性质在加热条件下分其余方法。【深度思虑】分液漏斗是萃取、分液操作中必定用到的仪器，在使用前必定检查可否漏液，怎样检查分液漏斗可否漏液题组一分别、提纯原理和方法的观察1．以下分别物质的方法中，利用了物质的沸点的是()A．蒸馏B．萃取C．重结晶D．蒸发2．物质的分别、提纯是中学化学的重要操作，请应用物质分别、提纯知识，分别以下各组混杂物。混杂物分别方法操作过程从草木灰中提取可溶性物质KNO3和NaCl混杂物乙酸乙酯和乙酸混杂物由乙醇溶液制无水乙醇【思想建模】依照物质的物理性质选择合适分别(提纯)方法“固＋固”混杂物的分别(提纯)“固＋液”混杂物的分别(提纯)“液＋液”混杂物的分别(提纯)题组二分别、提纯装置的鉴别3．以下实验装置一般不用于分别物质的是()4．以下实验装置图所示的实验操作，不能够达到相应的实验目的的是()【规律方法】过滤操作中的常考热点案例在过滤操作后，有时需要滤渣，舍弃滤液；有时需要滤液，舍弃滤渣。1．需要滤液时，怎样提取母液中的成分案例1：在粗盐的提纯实验中，过滤，舍去不溶性杂质(滤渣)后，怎样从母液中获得

NaCl固体案例2：若母液是CuSO饱和溶液，怎样获得CuSO4·5H2O晶体42．需要滤渣时，怎样获得纯净的滤渣案例3：在测定Na2SO4和NaCl的混杂物中Na2SO4的质量分数时，能够在混杂物中加入过分BaCl2溶液，积淀SO42－4的质量，试问：，尔后过滤、冲洗、烘干、称量获得BaSO2－(1)怎样判断SO4可否积淀完好(2)过滤达成后，为什么要冲洗积淀(即冲洗积淀的目的)(3)积淀的冲洗方法(4)怎样判断积淀可否洗净考点二物质分别、提纯的化学方法方法原理杂质成分积淀法将杂质离子转变成积淀－2－2－Cl、SO4、CO3及能形成弱碱的阳离子气化法将杂质离子转变成气体2－－2－－2－＋CO3、HCO3、SO3、HSO3、S、NH4将杂质转变成需要提纯的杂质中含不相同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐杂转纯法物质或碱)用氧化剂(还原剂)除去拥有如用酸性KMnO42中的2氧化还原法除去COSO，用热的铜还原性(氧化性)的杂质粉除去N2中的O2加热使不牢固的物质分解如除去NaCl中的NH4Cl等热分解法除去利用物质与酸或碱溶液混如用过分的NaOH溶液可除去Fe2O3酸碱溶解法合后的差异进行分别中的Al2O3电解法利用电解原理除去杂质含杂质的金属作阳极、纯金属(M)作阴极，含M的盐溶液作电解质溶液题组一除杂试剂及方法的选择1．除去以下常有物质中的杂质，达成表格：序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法①N2O2②COCO2③CO2CO④2HClCO⑤ClHCl2⑥COSO22⑦碳粉CuO⑧FeOAlO2323⑨NaHCO溶液NaCO323⑩NaCl溶液NaHCO3?FeCl3溶液2FeCl?FeCl2溶液3FeCl?I2晶体NaCl?NaCl晶体4NHCl?乙24CH?乙酸乙乙酸?乙醇水(少量)二物的分别、提在物制中的用2．以下是制CuO的流程：ⅠⅡⅢ工CuSO溶液――→CuSO4·5H2O―→⋯⋯―→CuO4――→――→CuSO4(1)步Ⅰ的目的是除去不溶性。操作是__________________。步Ⅱ的目的是除。操作是：滴加H2O2溶液，略加；当Fe2＋化完好后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，拌，以控制溶液pH＝；加煮沸一段，，用稀硫酸酸化液至pH＝1。控制溶液pH＝的原因是________________________________________________。步Ⅲ的目的是获得CuSO4·5H2O晶体。操作是____________________________________________________________________，，水浴加烘干。水浴加的特点是___________________________________________________。【反思归纳】分别和提物依照的原不引入新的原。若是引入在后操作中必除。不耗、不减少被提物的原。操作要便易行的原。加入的序要合理的原。用化学方法除去溶液中的，要使被分其余物或离子尽可能除，需要加入量的分别，在多步分别程中，后加的能把前面所加入的没关物或离子除去。3．(2012山·东理综，30)实验室采用MgCl2、AlCl3的混杂溶液与过分氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：(1)为使Mg2＋、Al3＋同时生成积淀，应先向积淀反应器中加入________(填“A或”“B”)，再滴加另一反应物。如右图所示，过滤操作中的一处错误是________________________________。判断流程中积淀可否洗净所用的试剂是______________。高温焙烧时，用于盛放固体的仪器名称是________。无水AlCl3(183℃升华)遇润湿空气即产生大量白雾，实验室可用以下装置制备。装置B中盛放饱和NaCl溶液，该装置的主要作用是__________________________。F中试剂的作用是____________________。用一件仪器装填合适试剂后也可起到F和G的作用，所装填的试剂为______________。1．判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”(1)用CCl提取溴水中的Br2()4(2)除去乙醇中的苯酚()(3)从KI和I2的固体混杂物中回收I2()剖析：该装置无法回收气态碘且蒸发皿加热不需垫石棉网。(4)用图所示装置蒸干NHCl饱和溶液制备NHCl晶体()44(5)用图所示装置除去Cl中含有的少量HCl()2(6)将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，冲洗并收集积淀()(7)将混有HCl的Cl通入饱和NaHCO溶液中除去HCl()23(8)受强酸或强碱腐化致伤时，应先用大量水冲洗，再用2%醋酸溶液或饱和硼酸溶液洗，最后用水冲洗，并视情况作进一步办理()除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混杂气体依次经过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶()2．(2012北·京理综，8)以下试验中，所选装置不合理的是()A．分别

Na2CO3溶液和

CH3COOC2H5，选④

B．用

CCl4提取碘水中的碘，选

③C．用

FeCl2溶液吸取

Cl2选⑤

D．粗盐提纯，选①和②3．(2009广·东理基，24)以下除去杂质的方法正确的选项是()A．除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗气B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加过分盐酸后，过滤、冲洗C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过分铁粉，过滤D．除去Cu粉中混有的CuO：加合适稀硝酸后，过滤、冲洗4．(2008广·东，19)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约98%)中含有Ca2＋、Mg2＋、Fe3＋、Cl－和SO24－等杂质，提纯工艺流程以下：已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线以以下列图所示：回答以下问题：滤渣的主要成分为______________________________________。“趁热过滤”的原因是________________________________________________________________。若在实验室进行“趁热过滤”，可采用的措施是________________________________(写出一种)。(4)若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是________________________________________。(5)已知：Na2CO3·10H2O(s)===Na2CO3(s)＋10H2O(g)H1＝＋kJmol·－123223222－1NaCO·10HO(s)===NaCO·HO(s)＋9HO(g)H＝＋kJmol·写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式_______________________________________________。5．[2012江·苏，19(1)(3)]荒弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO的部分实验过程以下：①铜帽溶解时加入H2O2的目的是___________________________________(用化学方程式表示)。铜帽溶解完好后，需将溶液中过分的H2O2除去。除去H2O2的简略方法是_____________。已知pH>11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成[Zn(OH)4]2－。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始积淀的pH按金属离子浓度为mol·L－1计算)。开始积淀的pH积淀完好的pH3＋Fe2＋Fe2＋Zn实验中可采用的试剂：30%H22－13－1NaOH。O、mol·LHNO、mol·L由除去铜的滤液制备ZnO的实验步骤依次为：____________________________________________________________________；②_____________________________________________________________________；③过滤；④_____________________________________________________________________；⑤过滤、冲洗、干燥；⑥900℃煅烧。1．为提纯以下物质(括号内为杂质)采用的试剂和分别方法都正确的选项是()物质试剂分别方法①硝酸钾(氯化钠)蒸馏水降温结晶②二氧化碳(氯化氢)饱和碳酸钠溶液洗气③乙醇(水)金属钠蒸馏④NaCl溶液(Na2S)AgCl过滤A.①③B．①④C．只有②D．③④2．现有三组实验：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的草药提取其中的有效成分。分别以上各混杂液的正确方法依次是A．分液、萃取、蒸馏B．萃取、蒸馏、分液

CCl4；③用食用酒精浸泡中()C．分液、蒸馏、萃取

D．蒸馏、萃取、分液3．以下溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴其余是

(

)A．KOH溶液和

Al2(SO4)3溶液

B．稀

H2SO4和

NaHCO3溶液C．CaCl2溶液和

Na2CO3溶液

D．Ba(OH)2溶液和

NaHSO4溶液4．提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，能够使用的方法为()A．加入过分碳酸钠溶液，过滤，除去积淀，溶液中补加合适硝酸B．加入过分硫酸钾溶液，过滤，除去积淀，溶液中补加合适硝酸C．加入过分硫酸钠溶液，过滤，除去积淀，溶液中补加合适硝酸D．加入过分碳酸钾溶液，过滤，除去积淀，溶液中补加合适硝酸5．以下说法不正确的选项是()A．变色硅胶干燥剂含有CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不拥有吸水干燥功能B．“硝基苯制备”实验中，将温度计插入水浴，但水银球不能够与烧杯底部和烧杯壁接触C．“中和滴定”实验中，容量瓶和锥形瓶用蒸馏水洗净后即可使用，滴定管和移液管用蒸馏水洗净后，须经干燥或润洗后方可使用D．除去干燥

CO2中混有的少量

SO2，可将混杂气体依次经过盛有酸性

KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶6．为除去MgCl2酸性溶液中的Fe3＋，可在加热搅拌的条件下加入一种试剂，过滤后，向滤液中加入适量盐酸，这种试剂是()A．NH3·H2O

B．NaOH

C．Na2CO3

D．MgCO37．以下除去杂质的操作方法不正确的选项是()A．除去SiO2中的少量NH4Cl：在空气中充分灼烧B．除去铜器表面的铜绿[Cu2(OH)2CO3]：用盐酸浸泡，再用清水冲洗C．除去CO2中混有的SO2：用NaOH溶液洗气，再干燥D．除去苯中溶解的Br2：加入足量NaOH溶液，充分振荡后，静置分液8．以下分别方法不合理的是()A．用分馏的方法，可从石油中获得汽油B．用点燃的方法除去CO2中的少量CO杂质C．只含有泥沙的粗盐，可经过溶解、过滤、结晶的方法提纯D．加入合适铜粉除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3杂质9．以下实验装置一般不用于分别提纯物质的是()10．以下列图是实验室蒸馏石油的实验装置，实验需要收集60～150℃和150～300℃的馏分。请回答以下问题：(1)仪器a的规格和名称__________________，仪器b、c的名称：b____________，c____________。(2)实验所选温度计是错误的，正确的选择应该是_________________________________________。(3)实验时在仪器a中加入了少