1.2 物质的分离和提纯.doc

1、第 2 讲 物质的分离和提纯考纲要求 1.了解物质分离、提纯的意义和方法；掌握过滤、分液、蒸馏等操作步骤及要求。2.绘制和识别典型的实验仪器装置图。考点一 物质分离、提纯的常用物理方法1物质分离、提纯的区别(1)物质的分离将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。(2)物质的提纯将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。2物质分离、提纯的常用物理方法试根据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(1)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离。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

2、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损、滤液超过滤纸边缘。(2)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：玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅；当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干而不能直接蒸干。(3)如图 3，方法、装置的名称：分液。适用范围：萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度

3、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；分液：两种液体互不相溶且易分层。注意事项：溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；萃取剂与溶质不反应。(4)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合物注意事项：温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；蒸馏烧瓶内要加沸石；冷凝管水流方向应为“逆流” 。(5)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合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。深度思考分液漏斗是萃取、分液操作中必须用到的仪器，在使用前必须检查是否漏液，如何检查分液漏斗是否漏液？答案 关闭活塞，向分

4、液漏斗中加入一定量的水倒置，观察是否漏水，若不漏水再将活塞旋转 180，然后倒置观察是否漏水。题组一 分离、提纯原理和方法的考查1下列分离物质的方法中，利用了物质的沸点的是( )A蒸馏 B萃取 C重结晶 D蒸发2物质的分离、提纯是中学化学的重要操作，请应用物质分离、提纯知识，分离下列各组混合物。混合物 分离方法 操作过程1 从草木灰中提取可溶性物质2 KNO3 和 NaCl 混合物3 乙酸乙酯和乙酸混合物4 由乙醇溶液制无水乙醇依据物质的物理性质选择恰当分离( 提纯)方法(1)“固固”混合物的分离( 提纯)(2)“固液”混合物的分离( 提纯)(3)“液液”混合物的分离( 提纯)题组二 分离、提

5、纯装置的识别3以下实验装置一般不用于分离物质的是( )4下列实验装置图所示的实验操作，不能达到相应的实验目的的是( )题组三 分离、提纯操作过程5海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素，碘元素以碘离子的形式存在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下图：(1)实验室焙烧海带，需要下列仪器中的_( 填序号)。a试管 b烧杯c坩埚 d泥三角e铁三脚架 f酒精灯(2)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称：_ ，_。(3)提取碘的过程中，可选择的有机试剂是( )A甲苯、酒精 B四氯化碳、苯C汽油、乙酸 D汽油、甘油(4)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液，实验室有烧杯、玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧

6、瓶、石棉网以及必要的夹持仪器、物品，尚缺少的玻璃仪器有_、_。(5)小组用 CCl4 萃取碘水中的碘，在右图的分液漏斗中，下层液体呈_色；他们打开分液漏斗活塞，却未见液体流下，原因可能是_。(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂，还须经过蒸馏，指出下面实验装置图中的错误之处：_；_；_。(7)进行上述蒸馏操作时，使用水浴加热的原因是_，最后晶态碘在_里聚集。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，如何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，怎样从母液中获取 NaCl 固体？提示 加热蒸发，

7、当析出大量 NaCl 晶体时，停止加热，利用余热蒸干。案例 2 若母液是 CuSO4 饱和溶液，怎样获得 CuSO45H2O 晶体？提示 加热蒸发，冷却结晶，过滤。2需要滤渣时，如何得到纯净的滤渣案例 3 在测定 Na2SO4 和 NaCl 的混合物中 Na2SO4 的质量分数时，可以在混合物中加入过量 BaCl2 溶液，沉淀 SO ，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到 BaSO4 的24质量，试问：(1)怎样判断 SO 是否沉淀完全？24提示 取上层清液少许于试管中，再加入 BaCl2 溶液，若产生白色沉淀，说明 SO未沉淀完全，反之则沉淀完全。24(2)过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀( 即洗涤沉

8、淀的目的)?提示 洗去可溶性杂质(Na 、 Cl 等) 。(3)沉淀的洗涤方法？提示 沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀，待水自然流下后，再重复 23 次。(4)怎样判断沉淀是否洗净？提示 取最后一次滤出液少许于试管中，滴加稀 HNO3 酸化的 AgNO3 溶液，若产生白色沉淀，说明沉淀未洗净，反之已洗净。考点二 物质分离、提纯的化学方法方法 原理 杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl 、SO 、CO 及能形成弱碱24 23的阳离子气化法将杂质离子转化为气体CO 、HCO 、SO 、HSO 、23 3 23 3S2 、NH 4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

9、或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(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 除去 CO2 中的SO2，用热的铜粉除去 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除去下列常见物质中的杂质，完成表格：序号 原物质 所含杂质 除杂质试剂 主要操作方法 N2 O2 灼热的

10、铜网 用固体转化气体 CO CO2 NaOH 溶液 洗气 CO2 CO 灼热的 CuO 用固体转化气体 CO2 HCl 饱和 NaHCO3 溶液 洗气 Cl2 HCl 饱和食盐水 洗气 CO2 SO2 饱和 NaHCO3 溶液 洗气 碳粉 CuO 稀酸(如稀盐酸) 过滤 Fe2O3 Al2O3 NaOH 溶液 过滤 NaHCO3 溶液 Na2CO3 CO2 加酸转化 NaCl 溶液 NaHCO3 HCl 加酸转化 FeCl3 溶液 FeCl2 Cl2 加氧化剂转化 FeCl2 溶液 FeCl3 Fe 加还原剂转化 I2 晶体 NaCl 无 加热升华 NaCl 晶体 NH4Cl 无 加热分解 乙

11、烷 C2H4 溴的四氯化碳溶液 洗气 乙酸乙酯 乙酸 饱和 Na2CO3 溶液 分液 乙醇 水(少量) 新制 CaO 蒸馏题组二 物质的分离、提纯在物质制备中的应用2下列是制备 CuO 的流程图：工业 CuSO4 CuSO4 溶液 CuSO45H2O CuO (1)步骤的目的是除去不溶性杂质。操作是_。(2)步骤的目的是除铁。操作是：滴加 H2O2 溶液，稍加热；当 Fe2 转化完全后，慢慢加入 Cu2(OH)2CO3 粉末，搅拌，以控制溶液 pH3.5；加热煮沸一段时间，过滤，用稀硫酸酸化滤液至 pH1。控制溶液 pH3.5 的原因是 _。(3)步骤的目的是得到 CuSO45H2O 晶体。操

12、作是_，过滤，水浴加热烘干。水浴加热的特点是_。分离和提纯物质遵循的原则(1)不引入新杂质的原则。如果引入杂质则在后续操作中必须除杂。(2)不损耗、不减少被提纯物质的原则。(3)实验操作要简便易行的原则。(4)加入试剂的顺序要合理的原则。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。3(2012山东理综，30)实验室采用 MgCl2、AlCl 3 的混合溶液与过量氨水反应制备MgAl2O4，主要流程如下：(1)为使 Mg2 、 Al3 同时生成沉淀，应先向沉淀反应器中加入_( 填“A”

13、或“B”)，再滴加另一反应物。(2)如右图所示，过滤操作中的一处错误是_。(3)判断流程中沉淀是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_。(4)无水 AlCl3(183 升华)遇潮湿空气即产生大量白雾，实验室可用下列装置制备。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_。用一件仪器装填适当试剂后也可起到 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 CCl4 提取溴水中的 Br2()(2012天津理综，4A)解析 CCl 4 和水不互溶，分层，采取分液的方法分离。(2) 除去乙醇中的苯酚()(

14、2012天津理综，4B)解析 乙醇和苯酚混溶，不能采取过滤的方法。(3) 从 KI 和 I2 的固体混合物中回收 I2()(2012天津理综，4C)解析 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 NH4Cl 饱和溶液制备 NH4Cl 晶体()(2012江苏，6B)解析 NH 4Cl 加热易分解。(5) 用图所示装置除去 Cl2 中含有的少量 HCl()(2012江苏，6A)解析 除去 Cl2 中的 HCl 应用饱和食盐水。(6)将 Mg(OH)2 浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀()(2011广东理综，10C)解析 过滤时，应使用玻璃棒引流。(7

15、)将混有 HCl 的 Cl2 通入饱和 NaHCO3 溶液中除去 HCl()(2012广东理综，9D)解析 混有 HCl 的 Cl2 通过饱和 NaHCO3 溶液产生 CO2，形成杂质且 Cl2 也能被溶液吸收。(8)受强酸或强碱腐蚀致伤时，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，并视情况作进一步处理()(2012浙江理综，8D)解析 受强酸腐蚀致伤时，应先用大量水冲洗，再用 3%5% 碳酸氢钠溶液处理。(9)除去干燥 CO2 中混有的少量 SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性 KMnO4 溶液、浓硫酸的洗气瓶()(2011浙江理综，8D)解析 SO 2 具有还原性

16、，可被 KMnO4 溶液氧化而除去。2(2012北京理综，8)下列试验中，所选装置不合理的是( )A分离 Na2CO3 溶液和 CH3COOC2H5，选B用 CCl4 提取碘水中的碘，选C用 FeCl2 溶液吸收 Cl2 选D粗盐提纯，选和3(2009广东理基，24)下列除去杂质的方法正确的是 ( )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：加过量盐酸后，过滤、洗涤C除去 FeCl2 溶液中混有的 FeCl3：加入过量铁粉，过滤D除去 Cu 粉中混有的 CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤4(2008广东，19)碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等

17、行业的重要原料。工业碳酸钠(纯度约 98%)中含有 Ca2 、Mg 2 、Fe 3 、Cl 和 SO 等杂质，提纯工艺流程如24下：已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：(1)滤渣的主要成分为_ 。(2)“趁热过滤”的原因是_ 。(3)若在实验室进行“趁热过滤” ，可采取的措施是_(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：Na 2CO310H2O (s)=Na2CO3(s)10H 2O(g)H1532.36 kJmol 1Na2CO310H2O(s)=Na2CO3H2O(s)9H 2O(g) H 2473.63 kJmol 1

18、写出 Na2CO3H2O 脱水反应的热化学方程式_。52012江苏，19(1)(3)废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 的部分实验过程如下：(1)铜帽溶解时加入 H2O2 的目的是_(用化学方程式表示)。铜帽溶解完全后，需将溶液中过量的 H2O2 除去。除去 H2O2 的简便方法是_。(3)已知 pH11 时 Zn(OH)2 能溶于 NaOH 溶液生成Zn(OH) 42 。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的 pH(开始沉淀的 pH 按金属离子浓度为 1.0 molL1 计算) 。开始沉淀的

19、pH 沉淀完全的 pHFe3 1.1 3.2Fe2 5.8 8.8Zn2 5.9 8.9实验中可选用的试剂：30% H 2O2、1.0 molL 1 HNO3、1.0 molL 1 NaOH。由除去铜的滤液制备 ZnO 的实验步骤依次为：_；_；过滤；_；过滤、洗涤、干燥；900 煅烧。1为提纯下列物质(括号内为杂质 )选用的试剂和分离方法都正确的是 ( )物质 试剂 分离方法 硝酸钾(氯化钠) 蒸馏水 降温结晶 二氧化碳(氯化氢) 饱和碳酸钠溶液 洗气 乙醇(水) 金属钠 蒸馏 NaCl 溶液(Na 2S) AgCl 过滤A.BC只有D2现有三组实验：除去混在植物油中的水；回收碘的 CCl4

20、 溶液中的 CCl4；用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方法依次是( )A分液、萃取、蒸馏 B萃取、蒸馏、分液C分液、蒸馏、萃取 D蒸馏、萃取、分液3下列溶液，只要用试管和胶头滴管，不用任何试剂就可以鉴别的是( )AKOH 溶液和 Al2(SO4)3 溶液B稀 H2SO4 和 NaHCO3 溶液CCaCl 2 溶液和 Na2CO3 溶液DBa(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，可以使用的方法为( )A加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸B加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸C加入过量硫酸钠

21、溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸D加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸5下列说法不正确的是( )A变色硅胶干燥剂含有 CoCl2，干燥剂呈蓝色时，表示不具有吸水干燥功能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，可将混合气体依次通过盛有酸性 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

22、，这种试剂是( )ANH 3H2O BNaOHCNa 2CO3DMgCO 37下列除去杂质的操作方法不正确的是( )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Cu 2(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下列分离方法不合理的是( )A用分馏的方法，可从石油中得到汽油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，可通过溶解、过滤、结晶的方法提纯D加入适量铜粉除去 Cu(NO3)2 溶液中的 AgNO3

23、 杂质9以下实验装置一般不用于分离提纯物质的是( )10如图所示是实验室蒸馏石油的实验装置，实验需要收集 60150 和 150300 的馏分。请回答下列问题：(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 中加入了少量碎瓷片，其目的是_。(4)实验时在仪器 b 中通入冷却水，请指明冷却水的流向_。11实验室里需要纯净的氯化钠溶液，但实验室中只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠。现有如下设计方案：(1)操作可选择的主要仪器是_、_ 仪器。(2)操作不用硝酸钡溶液的理由是_ 。(3)操作的目的是_ 。12柴

24、达木盆地以青藏高原“聚宝盆”之誉蜚声海内外，它有富足得令人惊讶的盐矿资源。盐体矿床以钾矿为主，伴生着镁、溴等多种矿产。某研究性学习小组拟取盐湖苦卤的浓缩液(富含 K 、Mg 2 、Br 、SO 、Cl 等)来制取较纯净的氯化24钾晶体及液溴(Br 2)，他们设计了如下流程：请根据以上流程，回答相关问题：(1)操作是_；操作是_；操作是_；操作所需要的玻璃仪器有_。(2)参照如图所示溶解度曲线，欲得到较纯净的氯化钾晶体需用少量的_( 填“热水”或“冷水”)洗涤固体 _(填 “A”或“B”)。(3)在实验室常用减压的方法进行过滤，俗称抽滤，试猜想这种过滤方法的优点是_。13为了除去某氯化钠固体样品中含有的少量硫酸钠、氯化钙杂质，设计了以下实验流程：请回答：(1)操作的名称是_。(2)试剂 A 是_ ，试剂 B 是_，A 和 B 都要稍过量的原因分别是_。(3)试剂 C 是_，加 C 的目的是_，为什么要调节滤液的pH？_。(4)操作得到的滤渣的成分是_。(5)最后得到的氯化钠与试样中的氯化钠质量是否相等？