内容正文:
1.6物质的分离
一、知识要点
1.晶体、非晶体
晶体:有规则的几何外形,有固定的熔点,固体熔化时有固液共存
如,食盐晶体、硫酸铜晶体、云母晶体
非晶体:无规则的几何外形,无固定的熔点,固体熔化时无固液共存
如,硫磺粉、红磷、蔗糖、玻璃
2.结晶方法
(1)蒸发溶剂法:用于得到溶解度受温度影响不大的固体物质,如晒盐
(2)冷却热饱和溶液法:用于得到溶解度受温度影响较大的固体物质,如硝酸钾
事实上,上述方法常结合起来使用,先浓缩,再冷却
除杂:硝酸钾(氯化钠)?
3.制备硫酸铜晶体
不饱和溶液→饱和溶液→过饱和溶液→晶核的生成→晶体的生长
冷却热饱和溶液,会打破原来的溶解平衡,过剩的溶质就以晶体的形式析出
硫酸铜溶液要纯净,防止灰尘落下;冷却要慢。
风化:
潮解:
4.水的净化
水污染:工业废水、生活污水、过多使用农药化肥
水净化次序:沉淀→过滤→消毒→煮沸
污水处理方法:
(1)沉淀法(悬浮颗粒沉淀)
明矾、活性炭——凝聚剂
(2)过滤法(除去不溶性固体、固液分离)
“一贴”、“二低”、“三靠”
玻璃棒——引流
(3)蒸馏法(除去溶于水的杂质、液液分离)
先汽化,后液化
沸点低的物质先沸腾,先汽化
可制蒸馏水
单一操作净化程度:
静置沉淀<吸附沉淀<过滤<蒸馏
5.粗盐精制
溶解→过滤→蒸发→结晶
溶解时用玻璃棒搅拌,加速溶解;过滤时用玻璃棒引流;结晶时用玻璃棒搅拌,防止液滴飞溅(使受热均匀)
二、经典例析
【例1】下列关于结晶和晶体的说法错误的是 ( D )
A.饱和溶液降温析出晶体后的溶液仍是饱和溶液
B.降低饱和溶液的温度,不一定有晶体析出
C.从溶液中析出的晶体,不一定含有结晶水
D.把溶液的溶剂蒸发一些,一定会析出晶体
分析:溶液达到饱和溶液后才会析出晶体,因此析出晶体后的溶液也肯定是饱和的;降温不一定降低溶解度;许多晶体不含结晶水,如氯化钠;某溶液蒸发一定量溶剂,不一定会达到饱和。
答案:D。
【例2】已知某盐在不同温度下的溶解度如下表所示,若把溶质的质量分数为22%的该盐溶液由50℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是 ( A )
温度(℃)
0
10
20
30
40
溶解度(克)
11.5
15.1
19.4
24.4
37.6
A.30~40℃ B.20~30℃ C.10~20℃ D.0~10℃
分析:22%=
,
S=28.2g
答案:A
【例3】现有t℃时A物质(不含结晶水)的溶液,恒温蒸发20克水,析出了4克晶体;再恒温蒸发20克水,析出6克晶体。则下列说法正确的是 (D)
A.在t℃时,原溶液一定是稀溶液
B在t℃时,未蒸发水之前原溶液可能为饱和溶液
C.在t℃时,A物质的溶解度为20克
D.最后剩余溶液的溶质质量分数比原溶液的大
分析:第1次蒸发20克水,析出4克晶体,可第2次再蒸发20克水析出6克晶体,可见原来溶液为不饱和溶液,不然两次析出等量晶体;
,S=30g,最后剩余溶液为饱和溶液。
答案:D。
【例4】(1)20℃时,食盐的溶解度为36克,现有20℃时饱和食盐溶液100克和200克,在温度保持不变的情况下,各蒸发掉10克水,析出晶体分别是多少?
(2)硝酸钾在80℃时的溶解度是169克,20℃时的溶解度是31.6克。现把甲、乙两杯80℃时饱和硝酸钾溶液300克和400克,都降温至20℃时析出的晶体是否一样多?
分析:(1)析出一样多,析出的量就是原来溶解在10克水中的食盐,
,x=3.6
(2)不一样多,因原溶液中水的量不同,
EMBED Equation.KSEE3 。
答案:(1)3.6克;(2)不一样多。
【例5】将100克A溶液平分为两份,其中一份在t℃下恒温蒸发掉10克水,析出A物质2克,另一份在t℃下恒温蒸发掉20克水,析出A物质8克。求t℃时A物质的溶解度,原溶液的溶质质量分数。
解:把第二份蒸发20克水看成分两次蒸发,先蒸发10克水,再蒸发10克水。
那么
,S=60g。
第一份蒸发10克水后,为饱和溶液,剩余饱和溶液中溶质量为m,
,m=14.25g
答:……
此题经典,建立“分段蒸发”的分析模型。
三、习题精选
(一)物质的分离
1.利用海水晒盐的原理是 ( D )
A.由于日晒,氯化钠蒸发 B.由于日晒,氯化钠溶解度减小
C.由于日晒,海水分解 D.由于日晒,水分蒸发
2.恒温条件下,盛放在敞口容器中的饱和食盐水久置后会有少量晶体析出,这是因为 ( A )
A.溶剂量减小
B.溶解度减小
C.溶液不稳定
D.生成了新物质
3.在较高温