内容正文:
能力课时1 分离、提纯及物质检验的综合应用
1.掌握物质分离、提纯、物质检验的基本原理,提升科学探究与创新意识的化学学科素养。
2.认识科学研究方法在科研、生产和社会中的作用,培养科学态度与社会责任的核心素养。
物质分离、提纯及检验的原则、方法
1.除杂“四原则”
(1)不增,不得引入新杂质;
(2)不减,尽量不减少被提纯和分离的物质;
(3)易分离,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离;
(4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。
2.除杂操作“四注意”
(1)除杂试剂要过量;
(2)过量试剂需除去;
(3)选择的途径要最佳;
(4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序。
3.物质分离的物理方法
分离方法
适用范围
应用举例
过滤
不溶固体与液体的混合物
粗盐的提纯
蒸发结晶
从溶液中分离出固态溶质
从食盐水中提取NaCl晶体
蒸馏
①含难挥发性物质的液体混合物
②互溶且沸点有明显差异的液体混合物
蒸馏水、无水乙醇的制备,石油的分馏
分液
两种互不相溶的液体混合物
油和水的分离
萃取
溶质在互不相溶的两种溶剂里溶解度相差很大
利用CCl4从溴水中萃取溴
4.物质分离的化学方法
分离方法
适用范围
应用举例
加热法
混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解而分离除去
食盐(NaCl)中混有氯化铵(NH4Cl)、纯碱(Na2CO3)中混有小苏打(NaHCO3)等
沉淀法
在混合物中加入某种试剂,使其中某些物质以沉淀形式分离除去
氯化钠中混有硫酸钠时加入适量氯化钡等
酸碱法
被提纯物质不与酸或碱反应,而杂质可与酸或碱发生反应,用酸或碱作除杂试剂
铜中含有杂质铁、碳中混有氧化铜等可用稀硫酸除去杂质
洗气法
用溶液吸收混合气体中的杂质气体
CO2中混有HCl气体时,通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶
5.离子检验中的常见干扰因素以及排除措施
待检离子
干扰离子
排干扰措施
Cl-
SO
加过量的Ba(NO3)2溶液
CO
加稀硝酸酸化
OH-
SO
CO
加盐酸酸化
SO
Ag+
SO
CO
加盐酸后将产生的气体通入品红溶液中
CO
SO
加硝酸后将产生的无色无味气体通入澄清石灰水,变浑浊
(1)粗产品蒸馏提纯时,下列装置中温度计位置正确的是________(填字母序号,下同),可能会导致收集到的产品中混有低沸点杂质的装置是________。
A B C D
(2制备苯乙酸的装置示意图如图所示(加热和夹持装置省略)。在装置中,仪器b的作用是________;仪器c的名称是________,其作用是_________________
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冷却水从________(填“d”或“e”)口进。
(3)醋酸亚铬水合物[Cr(CH3COO)2]2·2H2O是一种氧气吸收剂,为红棕色晶体,易被氧化,不溶于水和乙醚(易挥发的有机溶剂),微溶于乙醇,易溶于盐酸。
通过实验制得醋酸亚铬水合物后,快速过滤、洗涤、干燥,其中洗涤的目的是去除可溶性杂质和水分,下列洗涤试剂正确的使用顺序是________(填字母序号)。
A.乙醚 B.去氧的蒸馏水 C.无水乙醇
(4)某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+3种金属离子,用NaOH、Na2CO3、NaCl 3种溶液使它们分别沉淀并分离出来,要求每次只加1种溶液,滤出一种沉淀,所加溶液的正确顺序是_______(填化学式)。
(5)某溶液中含有较大量的Cl-、CO、SO3种阴离子,请设计实验,要求只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来。按加入顺序写出所加试剂的化学式_____________________________________________________
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[解析] (1)在蒸馏时,温度计水银球应放在蒸馏烧瓶支管口的附近(即C瓶),这样测量的是蒸馏出的气体的沸点;越靠下,离溶液越近,也就是离热源越近,气体的温度越高,所以把水银球放在支管下部时,测量所得温度高于实际蒸馏出气体的沸点,而蒸馏出的气体中会含有较低沸点的气体,所以第二空填A、B。同理,D项蒸馏出的气体会含有较高沸点的气体。
(3)该水合