第一章 从实验学化学 第二讲 物质的分离和提纯
[考纲展示] 1.了解物质分离、提纯的意义和方法,掌握过滤、分液、蒸馏、萃取等操作的步骤及要求。 2.能绘制和识别典型的实验装置图。 第一章 从实验学化学 [考纲展示] 1.了解物质分离、提纯的意义和方法,掌握过滤、分液、蒸馏、萃取等操作的步骤及要求。 2.能绘制和识别典型的实验装置图。
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法 考点二 物质分离、提纯的常用化学方法
考 点 一 物质分离、提纯的常用物理方法 一、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。
二、物质分离、提纯的常用物理方法
1.如图1,所采用的方法、装置的名称:________。 适用范围:把不溶性______________进行分离。 注意事项:①一贴:_______紧贴漏斗内壁;二低:滤纸上 缘低于___________,液面低于滤纸边缘;三靠:烧杯紧靠 __________,玻璃棒轻靠____________处,漏斗下端紧靠 ___________。②若滤液浑浊,需____________________。 浑浊的原因可能是_______________________________。 过滤 固体与液体 滤纸 漏斗边缘 玻璃棒 三层滤纸 烧杯内壁 更换滤纸,重新过滤 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘
2.结晶是______________________的过程,对溶解度受温度 变化影响________的固态溶质,采用____________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,所采用的方法、装置的名称:_____________。 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:_____________________________; ②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。 晶体从饱和溶液中析出 不大 蒸发溶剂 蒸发结晶 搅拌,防止液体局部过热而飞溅
3.如图3,所采用的方法、装置的名称:_______。 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。 分液
4.如图4,所采用的方法、装置的名称:__________。 适用范围:__________相差较大的液体混合物。 注意事项:①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”。 5.如图5,所采用的方法、装置的名称:_________。 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。 蒸馏 沸点 升华
名师点拨 (1)难溶性固体与液体混合物可用过滤法分离。 (2)沸点不同的液体混合物可用蒸馏的方法分离。 (3)可溶性固体溶质与溶剂混合物可用蒸发的方法分离。 (4)互不混溶的液体可用分液法分离。 (5)易溶于水,但是溶解度受温度影响差异较大的固体混合物,可用重结晶的方法分离。
(高考改编组合题)下列实验能达到目的的是( ) A.(2014·高考安徽卷改编)用分液漏斗、烧杯、蒸馏水分离 Br2和CCl4的混合物 B.(2014·高考福建卷)将NH4Cl溶液蒸干制备NH4Cl固体 C.(2014·高考福建卷)用萃取分液的方法除去酒精中的水 D.(2014·高考福建卷)用可见光束照射以区别溶液和胶体 D
[解析] A.Br2易溶于CCl4中,加水不能萃取溴,不能采取分液方法分离,故A错误;B [解析] A.Br2易溶于CCl4中,加水不能萃取溴,不能采取分液方法分离,故A错误;B.NH4Cl受热易分解,在蒸干NH4Cl溶液过程中即发生分解,故B错误;C.酒精与水能以任意比互溶,应该用先加CaO后蒸馏的方法除去水分,故C错误;D.胶体能产生丁达尔效应,而溶液不能,故D正确。
1.(2013·高考新课标全国卷Ⅰ)下列实验中,所 采取的分离方法与对应原理都正确的是( ) D 选项 目的 分离方法 原理 A 分离溶于水中的碘 乙醇萃取 碘在乙醇中的溶解度较大 B 分离乙酸乙酯和乙醇 分液 乙酸乙酯和乙醇的密度不同 C 除去KNO3固体中混杂的NaCl 重结晶 NaCl在水中的溶解度很大 D 除去丁醇中的乙醚 蒸馏 丁醇与乙醚的沸点相差较大
解析:从化学实验的基本原理、化合物的性质、物质分离与提纯的基本方法角度分析解决问题。A项,萃取剂的选择必须是与原溶剂互不相溶,且被萃取物质在萃取剂中的溶解度较大。I2虽在乙醇中的溶解度较大,但水与乙醇能以任意比互溶,乙醇不能作萃取剂。B项,乙醇与乙酸乙酯均属于有机物,它们相溶,不能采取分液的方式分离。C项,除去KNO3固体中的NaCl,可以采取重结晶法,原理是KNO3溶解度随温度变化较大,NaCl溶解度随温度变化不大,可通过冷却热饱和溶液法析出KNO3晶体,而NaCl留在母液中被除去。D项,丁醇与乙醚相溶,但沸点相差较大,可以采用蒸馏的方法将乙醚蒸出,使丁醇与乙醚分开。
⊙题组一 混合物分离的物理方法 1.(教材改编)下列各组混合物中,能用分液漏斗进行分离的 是( ) A.乙酸和水 B.溴和苯 C.水和四氯化碳 D.酒精和浓硫酸 解析:乙酸易溶于水,溴易溶于苯,酒精与浓硫酸也可混 溶,故均不能用分液漏斗进行分离。 C
D
解析: A是蒸馏操作装置,B是渗析操作装置,C是过滤操作装置,都是常用的物质分离方法。D选项是溶液配制的操 作,不属于混合物的分离方法。
⊙题组二 分离、提纯的装置和操作 A
A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④ B.用CCl4提取碘水中的碘,选③ C.用FeCl2溶液吸收Cl2,选⑤ D.粗盐提纯,选①和② 解析: A项,乙酸乙酯难溶于碳酸钠溶液,二者会分层,可以用分液法分离,选择③,A项错误;B项,用CCl4萃取碘水中的碘,选择③,B项正确;C项,⑤可以用作洗气瓶,可用于氯化亚铁溶液吸收氯气,C项正确;D项,粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶,选择①和②,D项正确。
D
解析:根据每个操作前后混合物的类型选择分离方式。①操作是针对加了饱和碳酸钠溶液之后的分层液体而进行的,故为分液;所得甲溶液是乙酸钠和乙醇的混合液,故②为蒸馏;乙酸钠加入硫酸后得到乙酸和硫酸钠溶液,故③为蒸馏。
[反思归纳] 熟记常见物质分离操作中的注意事项 (1)过滤中的“3要求”:一贴、二低、三靠。 (2)蒸发中的“2注意”:玻璃棒搅拌和利用余热蒸干。 (3)萃取分液中的“4步操作”:加萃取剂—振荡放气—静置分层—分液。 (4)蒸馏中的“3注意”:温度计水银球的位置,冷却水的进出方向,加沸石防暴沸。
考 点 二 物质分离、提纯的常用化学方法 物质分离、提纯的常用化学方法 沉淀 气体
酸性KMnO4 热的铜粉
NaOH溶液
阳 阴
名师点拨 物质分离和提纯的原则与注意事项 (1)原则——“两不”和“两易” 两不:①不增(不增加新的杂质);②不减(不减少被提纯物质)。 两易:①易分离(被提纯物质与杂质易分离);②易复原(被提纯的物质易恢复原来的组成状态)。 (2)注意事项 ①除杂试剂须过量。②过量试剂须除尽。③除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序,选择最佳的除杂途径。
B
2.(2015·四川自贡高三模拟)下列有关除杂的实验操作合理的是( ) A.除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳:通入适量氧气后点燃 B.除去氧气中少量氮气:使气体通过炽热的铜粉 C.除去石英中少量碳酸钙:用稀盐酸溶解后过滤 D.除去氯化钠固体中少量的纯碱:加入足量氯化钙,过滤、蒸发、结晶 C
解析:二氧化碳中通入适量氧气,少量一氧化碳不能燃烧;将氧气和氮气通过炽热的铜粉,氧气与铜粉反应而除去;碳酸钙与稀盐酸反应,石英即二氧化硅不与稀盐酸反应,再过 滤,这样就可以除掉石英中的碳酸钙;加入足量氯化钙时引入杂质Ca2+。
1.除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是( ) A.HNO3溶液(H2SO4),适量BaCl2溶液,过滤 B.CO2(SO2),酸性KMnO4溶液、浓硫酸,洗气 C.KNO3晶体(NaCl),蒸馏水,结晶 D.C2H5OH(CH3COOH),加足量CaO,蒸馏 A
解析:此题考查了物质的提纯知识。HNO3溶液中混有H2SO4时,加入氯化钡使得硝酸中又混入了HCl杂质,应加入硝酸钡溶液然后过滤,A错;SO2有还原性,可用酸性高锰酸钾氧化为硫酸除去,B对;硝酸钾的溶解度随温度升高变大,但食盐的溶解度随温度变化较小,一般用结晶或重结晶法分离,C对;乙酸具有酸性,其能和氧化钙反应,但乙醇不能,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,D对。
C 解析:C项中,加入Cu会发生反应:Cu+2FeCl3===CuCl2 +2FeCl2,引入新杂质Cu2+,故错误。
[反思归纳] 不同状态的混合物的分离方法 (1)固固混合分离型:灼烧、热分解、升华、结晶(或重结晶)。 (2)固液混合分离型:过滤、盐析、蒸发。 (3)液液混合分离型:萃取、分液、蒸馏、渗析。 (4)气气混合分离型:洗气、液化。
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