1、课堂互动三点剖析重点知识:物质分离常用方法方法名称 适应对象 实例过滤 固体与液体不互溶的混合物 除去 NaCl 溶液中的 BaCO3分液 互不相溶的液体与液体的混合物 分离 NaCl 溶液和 Br2 的苯溶液蒸馏(含分馏)沸点差较大的物质组成的“固液”混合物或“液液”混合物分离 CaO 与 C2H5OH 的混合物,从H2SO4 与 CH3COOH 的混合溶液中分离出 CH3COOH蒸发 使溶质从溶液中结晶分离出来 从 NaCl 溶液中分离出 NaCl升华 固态混合物中的某组分受热时易升华 分离 KI 与 I2, NaCl 与 (萘)加热分解 固态混合物中的某组分易分解生成气体或转化为主要成分
2、 分离 NaCl 与 NH4Cl,除去 Na2CO3 中的 NaHCO3渗析 从胶体溶液中分离出小分子或离子 除去淀粉溶液中的 NaCl 或葡萄糖冷凝法 气态混合物中的某组分易液化 从石油裂化气中分离出汽油加酸转化法 溶液中的杂质遇酸转化为溶液中的主要成分(非杂质)或气体加硝酸除去 KNO3 溶液中的 K2CO3,通过量 CO2(H2CO3)除去 NaHCO3 溶液中的 Na2CO3洗气瓶内洗气法气态混合物中的某种组分易溶于某种液体用饱和食盐水除去 Cl2 中的 HCl,用溴水除去 CH4 中的 CH2=CH2干燥管内转化气体法气态混合物中的某些组分易与某种固体作用(化学变化或物理变化)用 N
3、a2O2 除去 O2 中的 CO2,用热的铜丝网除去 N2 中的 O2离子交换法 溶液中的某些离子易与某种离子交换剂作用 用磺化媒将硬水软化加氧化剂或还原剂转化法溶液中的杂质易被氧化或还原为主要成分(非杂质)通 Cl2 除去 FeCl3 溶液中的 FeCl2,加Fe 除去 FeCl2 溶液中的 FeCl3【例 1】 在中学实验中学过的可用于分离或提纯物质的方法很多,如重结晶、过滤、盐析请将分离或提纯下列各混合物最适宜的方法的名称填入括号内 (1)除去生石灰中混有的石灰石( )(2)除去碘中混有的碘化钠固体( )(3)除去乙醇中溶解的少量食盐( )(4)除去氢氧化铁胶体中混有的氯离子( )解析:
4、(1)中选用了加热分解的方法,把碳酸钙高温分解为氧化钙和二氧化碳,由于二氧化碳易挥发掉,从而除去了 CaO 中的 CaCO3;(2)中利用碘具有升华的性质,使其与碘化钠固体分离,达到提纯的目的;(3)中利用乙醇具有固定的沸点,且沸点较低(78 ) ,而 NaCl 不挥发,用蒸馏的方法将乙醇蒸出(收集 78 的馏出物) ,达到分离的目的;(4)中利用胶体粒子较大,不能透过半透膜的微孔,而溶液中物质的离子或分子(如氯离子)可以透过半透膜这一差别,将混有氯离子的氢氧化铁放入半透膜袋中,并把它悬挂于有蒸馏水的烧杯里,用渗析的方法,达到除去氢氧化铁胶体中氯离子的目的。答案:(1)加热分解 (2)升华 (
5、3)蒸馏 (4)渗析难点知识1.“相似相溶”原理由极性分子构成的物质易溶于极性溶剂,由非极性分子构成的物质易溶于非极性溶剂,这就是“相似相溶”原理。“相似相溶”原理包含两个方面的含义:(1)溶质易溶于极性相似的溶剂,如 I2 和 CCl4 都为非极性分子,因此碘在四氯化碳中的溶解度比在水中大;(2)溶质易溶于结构相似的溶剂,如醇和水结构中分子都有羟基,因此醇易溶于水。2.纸色谱纸色谱也叫纸上层析,属于分配色谱的一种,采用的滤纸不是作为吸附剂而是作为支持剂,吸附在滤纸上的水作为固定相(一般的纸吸附着约等于本身重量的 20%的水分) ,流动相为有机溶剂。由于毛细管作用,流动相自下而上不断上升。流动
6、相上升时,与滤纸上的固定相相遇。这时被分离的组分就在两相间一次又一次地分配(相当于一次又一次地萃取) 。分配比大的组分上升快,分配比小的组分上升慢,从而将它们逐个分开。【例 2】 下列关于四氯化碳的叙述中正确的是( )A.通常情况下 CCl4 是无色气体 B.CCl4 分子是含有极性键的非极性分子C.CCl4 在空中易燃烧生成 CO2 D.CCl4 易溶于水,不能从碘水中萃取碘解析:通常情况下,CCl 4 为无色液体,密度比水大,不溶于水,常用来灭火,是一种含有极性键的非极性分子。水是极性分子,根据相似相溶原理,CCl 4 不溶于水,又 I2 在 CCl4中的溶解度远远大于其在水中的溶解度,因
7、此常用 CCl4 萃取碘水中的碘。答案:B疑点知识:胶体的提纯、精制渗析1.半透膜的特点(1)滤纸与半透膜的孔隙大小胶体的分散质粒子粒度介于 1100 nm,这样的粒子能透过滤纸,而不能透过半透膜。半透模具有比滤纸更细小的孔隙,只有分子、离子能够透过,而粒度较大的胶体的分散质粒子不能透过,因而可以用它将胶体粒子与分子或离子分离开。(2)常见的半透膜有动物肠衣、鸡蛋壳膜、羊皮纸、胶棉薄膜、玻璃纸等。2.渗析利用半透膜分离胶体中的杂质分子或离子、提纯、精制的操作称为渗析。主要仪器:半透膜袋(如动物的膀胱膜) 、烧杯、玻璃棒。装置示意图如下图所示。渗析装置示意图3.渗析的应用目前,膜分离渗析已经成为
8、很有发展前景的高新技术之一,在微电子材料制造、化学工程、生物工程、海水淡化等方面都有重要的应用。【例 3】已知半透膜有非常细小的孔,只允许较小的离子、分子通过,胶体粒子不能透过。把 20 mL 淀粉胶体和 10 mL KI 溶液的混合液体加入到用半透膜制成的袋内,将此袋浸入盛蒸馏水的烧杯中。2 min 后,用两支试管各取 3 mL 烧杯中的液体,并做如下实验 :(1)向其中一支试管里滴加少量 AgNO3 溶液,其现象是_。(2)向另一支试管里滴加少量碘水,其现象是_。(3)由上述实验得出的结论是_。解析:半透膜有非常细小的孔,只允许较小的离子、分子透过,胶体分散质的粒子不能透过半透膜,故在烧杯
9、中的液体中有 K+、I -,不存在淀粉胶体。答案:(1)出现黄色沉淀 (2)无明显变化 (3)I -能透过半透膜,淀粉胶体不能透过半透膜各个击破类题演练 1过氧化氢的沸点比水高,但受热容易分解,某试剂厂先制得 7%8%的过氧化氢溶液,再浓缩成 30%的溶液时,可采用的适宜方法是( )A.常压蒸馏 B.减压蒸馏C.加生石灰常压蒸馏 D.加压蒸馏解析:压强越低沸点越低。由于过氧化氢沸点高且易分解,为防止过氧化氢分解,应降低蒸馏温度,所以可采用减压蒸馏。答案:B变式探究 1下列混合物的分离或提纯方法不正确的是( )A.用分液漏斗分离溴乙烷和水的混合物B.用重结晶的方法分离氯化钠和硝酸钾的混合物C.为
10、了除去硝酸钾溶液中含有的少量硝酸钡杂质,可以加入过量的碳酸钾溶液,过滤后除去沉淀,在滤液中加入适量硝酸调至溶液的 pH 为 7D.除去乙酸乙酯中的少量乙酸,可以加入乙醇和浓硫酸加热,使乙酸全部转化为乙酸乙酯解析:A、B、C 项方法正确。只有 D 项中除乙酸乙酯中的少量乙酸,不能加入乙醇和浓硫酸加热除去,因为这样会掺入乙醇杂质,应选择饱和 Na2CO3 溶液,后分液。答案:D变式探究 2为提纯下列物质(括号内的物质是杂质) ,所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )被提纯的物质 除杂试剂 分离方法A 溴化钠溶液(NaI) 氯水、CCl 4 萃取、分液B 氯化铵溶液(FeCl 3)氢氧化钠溶液
11、过滤C 二氧化碳( CO) 氧化铜粉末 通过灼热的 CuO 粉末D 苯(苯酚) 浓溴水 过滤解析:对除杂质原则及其相关操作技能的考查。A 除去 NaI 但引入所含杂质 NaCl,故 A错;B 则最终变成了 NaCl( aq);CO 被氧化铜氧化为 CO2,除去了杂质又增加了主要物质的量是最好方法,故 C 对;D 则因苯能萃取溴水中的溴而引入新杂质而错误。答案:C变式探究 3已知化合物甲和乙都不溶于水,甲可溶于质量分数大于或等于 98%的硫酸,而乙不溶。现有一份甲和乙的混合物样品,通过实验进行分离,可得到固体甲(实验中使用的过滤器是用于过滤强酸性液体的耐酸过滤器) 。请填写表中空格,完成由上述混
12、合物得到固体甲的实验设计。序号 实验步骤 实验操作及注意事项(简述) 溶解 将混合物放入烧杯中,加入 98%H2SO4,充分搅拌,直到固体不再溶解 过滤 稀释(或沉淀) 过滤 洗涤沉淀 检验沉淀是否洗净解析:这是一混合物分离实验设计题。该题涉及到溶解、过滤、稀释、沉淀的洗涤及检验沉淀是否洗净等问题,同时还涉及浓硫酸和水的混合问题。第步溶解,第步过滤,这样可以得到乙,同时得到溶有甲的浓硫酸,而已知的信息是甲不溶于水而可溶于 98%以上硫酸,所以要使甲从浓 H2SO4 中分离出来,只有降低硫酸的浓度,即让溶有甲的硫酸与水混合,此时只能将浓硫酸加入水中并不断搅拌,甲应析出,所以第步应为稀释,第步应为
13、过滤。答案序号 实验步骤 简述实验操作(不必叙述如何组装实验装置) 溶解 将混合物放入烧杯中,加入 98%的 H2SO4,充分搅拌直到固体不再溶解 过滤 安装好过滤装置,将的悬浊液沿玻璃棒流入过滤器中过滤 稀释(或沉淀) 在另一烧杯中,加入适量蒸馏水,将的滤液沿玻璃棒慢慢流入该烧杯中,并不断搅拌 过滤 重新安装过滤装置,将的悬浊液沿玻璃棒流入过滤器中过滤 洗涤沉淀 向的过滤器中注入少量蒸馏水,使水面浸过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗涤,连洗几次 检验沉淀是否洗净用小试管从的漏斗下口取少量洗出液,滴入 BaCl2 溶液,没有白色沉淀,说明沉淀已洗净类题演练 2下列各组分子中都属于含极性键的非极性
14、分子的是( )A.CO2、H 2S B.C2H4、CH 4 C.Cl2、C 2H2 D.NH3、HCl解析:此题考查键的极性和分子的极性。A 中 CO2 结构为 O=C=O,H 2S 为 ,所以都含极性键,但 H2S 是极性分子;B 中 C2H4 为 ,CH 4 为 ,都含极性键,且都属于非极性分子;C 中 Cl2 不含极性键,D 中 NH3、HCl 为极性分子,都不符合题意。答案:B变式探究 4分别在 A、B、C 三个研钵中加 2 g 剪碎的新鲜菠菜绿叶,并按下表所示添加试剂,经研磨、过滤得到三种不同颜色的溶液,即:深绿色、黄绿色(或褐色) 、几乎无色。处理 A B CSiO2(少量 ) +
15、 + +CaCO3(少量) - + +95%乙醇( 10 mL) + - +蒸馏水(10 mL) - + -注:“+”表示加, “-”表示不加试回答:(1)A 处理得到的溶液颜色是 _,原因是_。(2)B 处理得到的溶液颜色是 _,原因是_。(3)C 处理得到的溶液颜色是 _,原因是_。解析:解答此题关键是知道 SiO2、CaCO 3、酒精在此实验中各自的作用,SiO 2 可使研磨充分,CaCO 3 可以保护叶绿素等色素免受破坏,叶绿体中的色素是脂溶性物质,能够溶解于丙酮和酒精等有机溶剂中,但不能溶解于水。实验 A 组不加 CaCO3,也不加水,没有CaCO3 的保护,部分叶绿素可能受到破坏,
16、所以提取液呈黄绿色;B 组不加酒精,只加水、CaCO3、SiO 2,叶绿体中色素无法被溶解,提取不出来,所以提取液几乎无色;只有 C 组才能得到正常的提取液,呈现深绿色。若将酒精换成丙酮,结果相同。对于酒精能够溶解叶绿体中的色素,同学们可以回忆初中做过的验证光合作用需要光的实验,将部分遮光的叶片取下,放在酒精溶液中隔水加热,结果叶片变成黄白色,而溶液呈现绿色,就是叶绿体中色素溶解在酒精中了。本题将教材中的实验经过巧妙的组合和拓展,形成一道考查能力的实验题。启示我们必须重视课本实验,并要作适度的拓展。答案: (1)黄绿色 部分叶绿素受到破坏(2)几乎无色 叶绿素不溶于水(3)深绿色 大量叶绿素溶
17、于乙醇中类题演练 3将 FeCl3 饱和溶液逐滴滴入沸水中,制得 Fe(OH) 3 胶体,为了除去其中所含的少量盐酸,得到较纯净的 Fe(OH) 3 胶体,应该( )A.加入 NaOH 溶液进行中和B.加入 AgNO3 溶液,反应后进行过滤C.插入石墨电极,通入直流电进行电泳,然后过滤D.装入半透膜中,扎紧袋口,将其全部浸入蒸馏水中,并每隔一定时间,更换蒸馏水,共23 次解析:采用渗析法可除去胶体中的可溶性杂质及离子。答案:D变式探究 5为了除去蛋白质溶液中混入的少量氯化钠,可以采用的方法是( )A.过滤 B.电泳 C.渗析 D.加入 AgNO3 溶液,过滤解析:蛋白质溶液是一种胶体(分子胶体
18、) ,故可用渗析法除去少量的 NaCl。答案:C变式探究 6将 KI 淀粉混合液装在半透膜袋中,浸泡在盛蒸馏水的烧杯中一段时间后,某学生取烧杯中液体滴加几滴试剂便立即报告老师说:这个半透膜袋已经破损了,老师肯定了他的做法。这位学生所滴的试剂及观察到的现象是( )A.滴两滴碘水显蓝色 B.滴淀粉试液显蓝色C.滴入氯水-淀粉试液显蓝色 D.滴 AgNO3 溶液,溶液出现黄色沉淀解析:淀粉溶液是胶体,胶粒无法通过半透膜而溶质小分子或离子能够通过半透膜。该学生只要往来自半透膜外的烧杯中液体里加入能检验到淀粉胶粒的试剂,就可以判断半透膜袋是否破损。而检验淀粉最直接的办法是滴入碘水,I 2 使淀粉出现蓝色。答案:A