内容正文:
第二节 物质的分离、提纯和检验
课程标准
核心素养(教师用书独具)
1.掌握常见物质分离与提纯的常用方法
2.掌握常见离子的检验方法
3.掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求
1.宏观辨识与微观探析:能从宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征,能从物质的微观结构说明同类物质的共性和不同类物质性质差异及其原因,能描述或预测物质的性质和在一定条件下可能发生的化学变化
2.科学探究与创新意识:能对简单化学问题的解决提出可能的假设,依据假设设计实验方案
3.科学态度与社会责任:具有理论联系实际的观念,有将化学成果应用于生产,生活的意识,能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题
考点一 物质的分离与提纯
一、物质分离、提纯的区别与联系
1.混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将混合物分成各组分的纯净物。
2.混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。
分离和提纯的要求不同,设计操作步骤时一定要加以区别。
3.提纯的“四个原则”及“四个必须”
(1)“四个原则”①
一是不增加新的杂质;二是不减少被提纯物质;三是被提纯物质与杂质易分离;四是被提纯物质易复原。
[特别提醒] ①不增、不减、易分离、易复原
(2)“四个必须”②
一是除杂试剂必须过量;二是过量试剂必须除尽;三是除杂途径必须最佳;四是除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。
[特别提醒] ②过量、除尽、最佳、先后
二、物质分离提纯的物理方法
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、物理法分离提纯物质所选装置
1.常用装置
(1)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 漏斗口
液面低于 滤纸上缘
三靠
烧杯尖嘴紧靠 玻璃棒
玻璃棒轻靠 三层滤纸处
漏斗下端紧靠 烧杯内壁
(2)蒸发结晶
适用
范围
分离易溶性固体的溶质和溶剂
注
意
事
项
玻璃棒的作用:搅拌,防止 液体局部过热而飞溅
停止加热的标准,当有 大量晶体析出 时停止加热,利用余热蒸干
(3)萃取和分液
适用
范围
萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的 溶解度 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:分离两种 互不相溶 且易分层的液体
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
④常用的萃取剂是苯或CCl4,一般不用酒精作萃取剂
(4)蒸馏
适用
范围
分离 沸点 相差较大且互溶的液体混合物
注
意
事
项
温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的 支管口 处
蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是 防止暴沸
冷凝管水流方向为 下 口进, 上 口出
(5)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
注意
事项
如NaCl固体中的I2可用该方法,但NH4Cl固体中的I2不能用升华的方法分离
2.创新装置
(1)过滤装置的创新——抽滤
由于水流的作用、使装置a、b中气体的压强减小,故使过滤速率加快
(2)蒸馏装置的创新
由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应容器,可使反应物能循环利用,提高了反应物的转化率
四、物质分离提纯的化学方法
1.物质分离、提纯常用的化学方法
方法
原理
举例
洗气法
将气体混合物通过洗气装置而除去杂质气体
让混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去Cl2中的少量HCl
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl-、SO、CO及能形成弱碱的金属阳离子
气化法
将杂质离子转化为气体
CO、HCO、SO、HSO、NH等
热分
解法
用加热法除去固体混合物中易分解的物质
除去NaCl中的NH4Cl
酸碱溶
解法
利用酸或碱将杂质溶解除去
用盐酸除去SiO2中的CaCO3
氧化
还原法
利用氧化还原反应除去杂质
用酸性KMnO4溶液除去CO2中SO2
水解法
利用水解反应除去杂质
可用CuO、Cu(OH)2等除去CuCl2溶液中的FeCl3
电解法
利用电解原理分离和提纯物质
电解精炼铜,将含杂质的粗铜作阳极、精铜作阴极,电解液为含铜离子的溶液
2.常见气体的除杂方法
气体(括号内为杂质)
除杂试剂
化学方程式或原理