内容正文:
第一单元 研究物质的实验方法
基础课时6 实验安全与基本规范 物质的分离提纯
1.掌握常见实验仪器的规范使用方法。
2.学会根据物质化学性质设计物质分离提纯的实验方法,培养科学探究与创新意识的化学学科素养。
3.会用化学原理对实验现象和数据进行解释和推断。
一、实验安全与基本规范
1.实验前提
良好的安全防护意识和必要的实验安全措施是进行实验的前提。
2.安全实验的操作流程
3.常见危险化学品的分类标识
第1类:爆炸品
第2类:压缩气体和液化气体
第3类:易燃液体
第4类:易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品
第5类:氧化剂和有机过氧化物
第6类:有毒品
第7类:放射性物品
第8类:腐蚀品
(正确的打“√”,错误的打“×”)
(1)看到有该标识的丢弃物,应远离并报警。 ( )
(2)少量酸液溅到眼睛里,立即用水冲洗,边洗边眨眼睛。 ( )
(3)易燃试剂与强氧化性试剂分开放置并远离火源。 ( )
(4)浓硫酸溅到皮肤上时立即用稀氢氧化钠溶液冲洗。 ( )
[答案] (1)√ (2)√ (3)√ (4)×
二、物质的分离和提纯
1.过滤
(1)实验原理:
利用物质的溶解性差异,将液体和不溶于液体的固体分离开来的一种方法。
(2)实验仪器和用品:
漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸。
(3)实验装置和操作要点:
(4)过滤中玻璃棒的作用:引流、转移固体(将滤纸上的固体转移至指定容器中)。过滤时不能搅拌!
过滤后若溶液还显浑浊,应再过滤一次,直到澄清透明为止。
2.蒸发
(1)实验原理:利用加热的方法,使溶液中溶剂不断挥发。蒸发的目的有2种:浓缩溶液和析出固体(晶体)。
(2)实验仪器和装置(如右图所示):
实验仪器:蒸发皿、铁架台(带铁圈)、玻璃棒、酒精灯、坩埚钳。
(3)实验操作要领:
①蒸发皿中液体的量不能超过其容积的2/3,以免加热时液体溅出。
②在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌,以免因局部过热而致使液体飞溅。
③将溶液完全蒸干时,若加热至出现大量固体时应停止加热,利用余热蒸干。
④不能把热的蒸发皿直接放在实验桌上,应垫上石棉网。用坩埚钳取用蒸发皿。
3.过滤与蒸发的应用
(1)若两种物质组成的固体混合物中,一种组分可溶于水,而另一种组分难溶于水,可以先加适量的水溶解混合物,然后过滤,将滤液蒸发结晶得到可溶解的组分,从而实现可溶性组分与难溶性组分的分离。
(2)两种固体混合物均溶于水,溶解度随温度的变化有较大的差别。例如:在提纯混有少量氯化钾的硝酸钾时,可采用结晶的方法。先在较高温度下将混合物溶于水中形成浓溶液,然后冷却到一定温度,由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧下降,因此有大量硝酸钾晶体析出,而氯化钾不会结晶析出,再过滤、洗涤、干燥,即可获得纯净的硝酸钾晶体。
4.蒸馏
(1)蒸馏是利用沸点相差较大来分离互溶液体混合物。
(2)主要仪器:铁架台(带铁圈、铁夹)、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、锥形瓶、酒精灯、石棉网、牛角管等。
(3)实验装置:如图。
(4)注意事项:
①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。
②蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的,也不能少于。
③冷凝管中冷却水从下口进,上口出。
④先接通冷凝水,再加热。
⑤蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片——防止液体暴沸。
⑥剩余少量溶液时即可停止加热,溶液不可蒸干。
5.萃取和分液
(1)实验原理:
操作
萃取
分液
定义
利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂(也称萃取剂)中,从而实现分离的方法
把两种互不相溶的液体分开的操作
实例
用四氯化碳(或苯)提取溴水中的溴
分离四氯化碳和水的混合物
(2)仪器:分液漏斗、烧杯、铁架台。
(3)萃取剂的选择:
①萃取剂与原溶剂不互溶、不反应。
②萃取剂与溶质不发生化学反应。
③被萃取的溶质在萃取剂中的溶解度要远远大于其在原溶剂中的溶解度。
④萃取剂与溶质易分离。
常见萃取剂有CCl4、苯、汽油、乙醚等。酒精与水混溶,不能用作萃取剂分离水溶液。
(4)萃取与分液的应用——从溴水中提取溴:
实验步骤
实验装置
实验操作
①检漏
在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水,若不漏水,把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水
②装液
用量筒量取10 mL溴的饱和水溶液倒入分液漏斗,然后再加入4 mL四氯化碳,塞好玻璃塞
③振荡
用右手压住分液漏斗上口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,小心振荡后打开活塞,使漏斗内气体放出,反复放气几次后再进行剧烈振荡,使两种液体充分接触
④静置
把盛有待分层液体的分液漏斗放在铁架台的铁圈上,使漏斗颈末端紧靠铁架台上的烧杯内壁,静置片刻,使液体分层