1、第3课时物质的分离与提纯课型标签:实验课基础课知识点一物质分离、提纯常用的物理方法1.分离、提纯的含义分离将混合物中各组分分离,获得多种纯净物 提纯将混合物中的杂质除去获得纯净物的过程2.物质分离、提纯的常用物理方法方法、装置适用范围注意事项把不溶性固体物质和液体进行分离(1)一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;二低:滤纸边缘低于漏斗边缘,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,漏斗下端紧靠烧杯内壁;(2)若滤液浑浊,需再次过滤分离溶于溶剂中的溶质(1)玻璃棒的作用:搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;(2)当有大量固体析出时,停止加热,用余热蒸干续表方法、装置适用范围注意事项(1)萃
2、取,利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,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(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中要大得多;(2)萃取剂与原溶剂不溶;(3)分液时,分液漏斗中的下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出沸点相差较大的液体混合物(1)温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;(2)蒸馏烧瓶要加沸石或碎瓷片;(3)冷凝管水流方向应为“下进上出”某种组分易升华的混合物,利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法应与物质的分解变化区分,如分解反应:NH4ClNH3+HCl3.混合物分离(提纯)物理方法的选择(1)“固+固”混合物的分离(提
3、纯) (2)“固+液”混合物的分离(提纯)(3)“液+液”混合物的分离(提纯)4.分离、提纯的创新装置(1)过滤装置的创新抽滤由于水流的作用,使图1装置a、b中气体的压强减小,故使过滤速率加快。(2)蒸馏装置的创新图2由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应容器,可使反应物能循环利用,提高了反应物的转化率。(3)洗气装置的创新双耳球吸收法由于双耳球上端球形容器的容积较大,能有效地防止倒吸。故该装置既能除去气体中的气态杂质,又能防止倒吸。1.(2017全国卷)本草衍义中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结累然下垂如乳,尖长者为胜
4、,平短者次之。”文中涉及的操作方法是(B)A.蒸馏B.升华C.干馏D.萃取解析:蒸馏操作用于分离两种互溶的液体;升华是利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法;干馏需要隔绝空气加强热;萃取用于分离不互溶的液体。由题干信息“精制砒霜就置火上砒烟上飞着覆器,遂凝结”等关键词可知该操作方法为升华,故选B。2.下列有关实验装置进行的相应实验,能达到实验目的的是(D)A.利用图1装置可从氯化铁溶液中直接蒸发结晶获得氯化铁晶体B.利用图2装置可分离石油,得到汽油、煤油和柴油等各种馏分C.利用图3装置可分离CH3CH2OH和CH3COOC2H5混合液D.利用图4和图1装置可进行粗盐提纯解析:加热FeCl3溶
5、液,促进盐类水解,直接蒸干得到的是Fe(OH)3,A项错误;石油分馏时,温度计的水银球应放在蒸馏烧瓶的支管口处,B项错误;乙醇和乙酸乙酯互溶,不能用分液法分离,C项错误。3.下列实验中,所选取的分离装置与对应原理都正确的是(D)选项目的装置原理A氢氧化铁胶体的纯化胶体粒子不能通过滤纸,离子及小分子可以通过滤纸B分离苯中的溴苯苯(0.88 g/mL)和溴苯(1.5 g/mL)的密度不同C粗盐提纯NaCl在水中的溶解度很大D除去环己醇中的环己烯环己醇的沸点(161 )与环己烯的沸点(83 )相差较大解析:A选项错误,胶体粒子能通过滤纸,不能通过半透膜,普通过滤装置不能达到纯化胶体的目的;B选项错误
6、,苯与溴苯互溶,可利用两者的沸点不同采用蒸馏的方法进行分离;C选项错误,利用粗盐中各成分的溶解度不同首先通过过滤除去不溶性杂质,再依次加入足量NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,再过滤除去杂质离子Mg2+、S、Ca2+等,最后加入适量盐酸并依据氯化钠性质稳定,通过蒸发结晶得到精盐;D选项正确,利用环己醇和环己烯的沸点不同,采用蒸馏的方法进行分离。知识点二物质分离、提纯常用的化学方法1.物质分离、提纯常用的化学方法化学方法原理举例沉淀法将杂质离子转化为沉淀如除产品中所含杂质离子Cl-、S、C及Mg2+、Ca2+、Fe3+、Fe2+、Cu2+等气化法将杂质离子转化为气体如除产品中所含杂质离子C
7、、HC、S、HS、N等杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(对应用酸、酸酐或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,用灼热的铜网除去N2中的O2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行分离如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3调pH法加入试剂调节溶液的pH,使溶液中某种成分生成沉淀而除去如向含有Cu2+和Fe3+的溶液中加入CuO、Cu(OH)2 或Cu2(OH)2CO3等调节p
8、H,使Fe3+转化为Fe(OH)3而除去电解法利用电解原理除去杂质如精炼Cu2.分离、提纯题的答题步骤第一步:确定被提纯物质与除杂对象对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。第二步:选择合适的分离或除杂装置根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U形管。第三步:综合分析,筛选答案综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。名师
9、点拨 提纯的“四个原则”及“四个必须”(1)“四个原则”:一是不增加新的杂质;二是不减少被提纯物质;三是被提纯物质与杂质易分离;四是被提纯物质易复原。(2)“四个必须”:一是除杂试剂必须过量;二是过量试剂必须除尽;三是除杂途径必须最佳;四是除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。1.(2019黑龙江双鸭山一中月考)为除去括号内的杂质,所选用的试剂或方法不正确的是(D)A.Na2CO3溶液(NaHCO3),选用适量的NaOH溶液B.CuO中混有(Al2O3),加入过量烧碱溶液充分反应后过滤C.Na2O2粉末(Na2O),将混合物在氧气中加热D.Na2CO3溶液(Na2SO4),加入适量Ba(O
10、H)2溶液,过滤解析:加入适量NaOH,NaHCO3+NaOHNa2CO3+H2O,A项正确;Al2O3属于两性氧化物,能够溶于烧碱溶液,而CuO不溶,B项正确;2Na2O+O22Na2O2,在氧气中可以将少量的Na2O转化为Na2O2而除去,C项正确;Na2CO3能与Ba(OH)2反应,D项不正确。2.(2019陕西西安远东一中期中)物质中杂质(括号内为杂质)的检验、除杂的试剂或方法都正确的是(B)选项物质及杂质检验除杂ACl2(HCl)湿润的淀粉KI试纸饱和食盐水BNO(NO2)观察颜色或湿润的淀粉KI试纸水CCO2(HCl)AgNO3溶液(含稀硝酸)饱和Na2CO3溶液DNaHCO3溶液
11、(Na2CO3)Ca(OH)2溶液过量CO2解析:氯气能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,饱和食盐水可除去HCl,HCl与湿润的淀粉KI试纸不发生现象明显的反应,不能检验杂质HCl,故A不选;红棕色气体NO2能使湿润的淀粉KI试纸变蓝,且与水反应生成HNO3,则可检验杂质并除去杂质,故选B;二氧化碳与硝酸银不反应,HCl与硝酸银反应,但饱和Na2CO3溶液也能吸收二氧化碳,应用饱和NaHCO3溶液除去HCl,故C不选;Ca(OH)2溶液与两者均反应生成白色沉淀,不能检验杂质,故D不选。3.(2019安徽定远重点中学月考)对于混合物的分离或提纯,常采用的方法有:过滤、蒸发、蒸馏、萃取、渗析、加热分解等。
12、请你判断下列各组混合物的分离或提纯应采用什么方法:(1)实验室中的石灰水久置,液面上常悬浮有CaCO3微粒,可采用的方法除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒。(2)实验室中采用水解法制取的Fe(OH)3胶体中常常含有杂质Cl-,可采用的方法除去Fe(OH)3胶体中混有的杂质Cl-。(3)除去乙醇中溶解的微量食盐可采用的方法。(4)粗盐水中含有不溶性的泥沙、可溶性的氯化钙、氯化镁及一些硫酸盐。对粗盐水中的这些杂质可依次加入合适沉淀剂、并采用和的方法得到精盐。(5)除去氧化钙中的碳酸钙可采用的方法。解析:(1)CaCO3微粒不溶于水,可以通过过滤除去Ca(OH)2溶液中悬浮的CaCO3微粒。(2)离子可透过半透膜,而胶体粒子不能透过半透膜,可以用渗析的方法除去Fe(OH)3胶体中混有的杂质Cl-。(3)乙醇与食盐的沸点不同,则除去乙醇中溶解的微量食盐可采用蒸馏法。(4)过滤可除去泥沙,利用化学试剂除去氯化钙、氯化镁及一些硫酸盐,过滤后蒸发滤液得到NaCl。(5)碳酸钙高温分解生成CaO,则可以利用加热分解法除去氧化钙中的碳酸钙。答案:(1)过滤(2)渗析(3)蒸馏(4)过滤蒸发(5)加热分解
