内容正文:
第2讲 物质的分离和提纯
[课标要求]
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、依据物理性质选择分离、提纯的方法
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
三、物质分离、提纯常用的物理方法及装置
1.如图甲,所采用的操作方法的名称是过滤。
(1)适用范围:分离不溶性固体与液体。
(2)注意事项:①一贴、二低、三靠;②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、滤液超过滤纸边缘等。
[补充] 若需要加快过滤速率,可以采用抽滤装置(如图)。
2.结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程。对于溶解度受温度变化影响不大的固态溶质,采用蒸发结晶的方法;对于溶解度受温度变化影响大的固态溶质,采用冷却结晶的方法。
如图乙,所采用的操作方法的名称是蒸发结晶。
(1)适用范围:溶解度随温度变化较小的物质。
(2)注意事项:①玻璃棒的作用是搅拌,防止液体或晶体局部过热而飞溅;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。
3.如图丙,所采用的操作方法的名称是蒸馏。
(1)适用范围:分离沸点相差较大的互溶液体混合物。
(2)注意事项:①温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处;②蒸馏烧瓶内要加沸石或碎瓷片;③冷凝管水流方向应为“下进上出”。
4.如图丁,所采用的操作方法的名称是萃取、分液。
(1)适用范围
①萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,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。
(2)萃取剂选择的条件: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、不互溶;③萃取剂与溶质不反应。
(3)注意事项:①分液时要先打开分液漏斗上口玻璃塞,以平衡气压,便于液体顺利流下;②分液时先将下层液体从下口放出,再将上层液体从上口倒出。
5.如图戊,所采用的操作方法的名称是升华。
适用范围:对于某种组分易升华的混合物,利用物质易升华的性质在加热条件下将其分离,属于物理变化。
6.如图己,所采用的操作方法的名称是渗析。
(1)适用范围:用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来,如除去淀粉胶体中的NaCl。
(2)注意事项:将要提纯的胶体装入半透膜袋中,将半透膜袋系好,浸入蒸馏水中,并不断更换蒸馏水,渗析的时间要充分。
7.如图庚,所采用的操作方法的名称是洗气。
(1)适用范围:除去气体中能被某液体吸收的杂质气体。
(2)注意事项:①长管进气,短管出气;②被提纯的气体不能溶于洗气瓶中的液体,也不能与其反应。
8.如图辛,所采用的操作方法的名称是盐析。
(1)适用范围:加入某些无机盐时,某些物质的溶解度降低而聚沉,如从皂化液中分离肥皂、蛋白质的盐析等。
(2)注意事项:盐析后需过滤。
1.(2022·佛山模拟)中华民族为人类文明进步做出了巨大贡献,运用化学知识对下列事例进行分析,不合理的是( )
A.闻名世界的秦兵马俑是陶制品,由黏土经高温烧结而成
B.李白有诗云“日照香炉生紫烟”,这是描写“碘的升华”
C.北宋沈括《梦溪笔谈》中记载“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,是发生了置换反应
D.屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素,该过程包括萃取操作
解析 陶制品是由黏土为原料,高温烧结而成,选项A正确;香炉中燃烧的香中不含碘单质,故不存在碘的升华,选项B错误;反应是硫酸铜与铁反应生成硫酸亚铁和单质铜,发生了置换反应,选项C正确;用乙醚从青蒿中提取青蒿素,就是乙醚作萃取剂的萃取过程,选项D正确。
答案 B
2.物质分离和提纯操作要领填空。
(1)从含有少量KNO3杂质的氯化钠溶液中分离出氯化钠固体的操作:________________________________________________________________________,洗涤、干燥。
(2)从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的实验操作包括________、冷却结晶、________、洗涤、干燥等一系列操作,在此过程中玻璃棒的作用依次是________(填序号)。
①引流 ②搅拌加速溶解 ③搅拌使溶液受热均匀,防止液体飞溅
(3)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热,然后冷却结晶,得到铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]。溶液不能蒸干的原因是
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