内容正文:
第54讲 物质的分离和提纯
课程标准
1.掌握物质分离和提纯的方法。
2.能综合运用物质的不同性质对常见的物质进行分离和提纯。
授课提示:对应学生用书第281页
考点一 物质分离、提纯的常用物理方法
1.固—液分离
(1)图①装置操作名称:过滤
适用范围:固液分离
注意事项—
(2)图②装置操作名称:蒸发、结晶
蒸发:通过加热使液体挥发来减少溶液中的溶剂,使溶质从溶液中析出。
结晶(重结晶):溶质从溶液中以晶体状态析出的过程。
2.液—液分离
(1)图③装置操作名称:萃取和分液
(2)图④装置操作名称:蒸馏
适用范围:分离沸点相差较大的液体混合物
3.固—固分离
图⑤装置操作名称: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。
[易错辨析] 正确的打“√”,错误的打“×”。
(1)过滤时,为加快过滤速度,应用玻璃棒不断搅拌漏斗中的液体。( )
(2)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离。( )
(3)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇。( )
(4)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应停止加热立即补加。( )
(5)利用加热的方法分离 NH4Cl和I2的固体混合物。( )
(6)制取无水乙醇可向乙醇中加入 CaO之后过滤。( )
答案:(1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)×
1.利用溶解度曲线对物质进行分离、提纯
(1)根据图1中Na2SO4和Na2SO4·10H2O的溶解度曲线(g/100 g H2O),由Na2SO4溶液得到Na2SO4固体的操作为将溶液升温结晶、____________、用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是____________。
(2)根据图2所示相关物质的溶解度曲线。在实验室中提纯过硫酸钾粗产品的实验具体操作依次为将过硫酸钾粗产品溶于适量水中,____________,干燥。
(3)根据图1中红矾钠(Na2Cr2O7·2H2O)和Na2SO4的溶解度曲线。从Na2Cr2O7和Na2SO4的混合溶液中提取红矾钠的操作为先将混合溶液蒸发浓缩,趁热过滤。趁热过滤的目的是____________;然后将滤液____________,从而析出红矾钠。
答案:(1)趁热过滤 防止形成Na2SO4·10H2O
(2)在不超过80 ℃的条件下加热浓缩,冷却结晶,过滤,用冷水洗涤
(3)有利于Na2SO4结晶析出,又能防止Na2Cr2O7·2H2O结晶析出 冷却结晶
2.物质分离操作注意事项
(1)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,防止暴沸
(2)过滤后,若滤液浑浊,需____________。浑浊的原因可能是____________。
(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____________。
(4)分液时,分液漏斗中的液体很难滴下,可能的原因是____________。
答案:(1)蒸发浓缩 过滤 ①③ (2)更换滤纸,重新过滤 滤纸破损、滤液超过滤纸边缘 (3)防止晶体失去结晶水,也防止可溶性杂质析出 (4)没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐)
考点二 物质分离、提纯的化学方法
1.分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”
2.常见的化学提纯方法
(1)加热法:使杂质分解、氧化、升华等。
(2)沉淀法:加入沉淀剂或调pH使杂质转化为沉淀。
(3)氧化还原反应:加入氧化剂或还原剂使杂质转化为被提纯的物质。
1.常见气体的除杂方法及装置选择
除去气体中的杂质通常有如下3套装置:
气体(括号内为杂质)
除杂试剂
装置
①CO2(CO)
②CO(CO2)
③N2(O2)
④CO2(HCl)
⑤CO2(SO2)
⑥Cl2(HCl)
⑦CH4(C2H4)
答案:①灼热CuO C ②NaOH浓溶液或碱石灰 A或B ③灼热铜网 C ④饱和NaHCO3溶液 A ⑤饱和NaHCO3溶液 A ⑥饱和食盐水 A
⑦溴水 A
2.常见固体混合物除杂(括号内为杂质)
(1)Na2CO3固体(NaHCO3),方法:____________,化学方程式:____________________。
(2)NaCl(I2),方