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1、物质的分离和提纯 第31讲 第10章 化学实验基础 大一轮复习讲义 考纲要求 KAOGANGYAOQIU 掌握常见物质分离和提纯的方法 内容索引 NEIRONGSUOYIN 考点一 分离 提纯的常用物理方法及装置 考点二 分离 提纯化学方法的选择 课时作业 探究高考 明确考向 0 1 考点一 分离 提纯的常用物理方法及装置 1 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 知识识梳理ZHISHISHULI 2 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
2、 固 液 混合物的分离 提纯 3 液 液 混合物的分离 提纯 2 蒸发 如上右图 蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质 而对溶解度受温度变化影响 较大的固态溶质 采用 的方法 在蒸发结晶中应注意 玻璃棒的作用 当有大量晶体析出时 而不能直接蒸干 3 物质分离 提纯的常用方法及装置 1 过滤 如下左图 适用于不溶性固体与液体的分离 操作注意 一贴 二低 三靠 降温结晶 搅拌 防止液体局部过热而飞溅 停止加热 利用余热蒸干 3 蒸馏 分离沸点不同的液体混合物 温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处 蒸馏烧瓶内要加沸石 冷 凝管水流方向应为 逆流 4 萃取和分液 溶质在萃取剂中的溶解度 两种液体
3、溶质和萃取剂 分液时下层液体从 流出 上层液体从 倒出 大互不相溶 不反应下口上口 5 升华 如下左图 利用物质升华的性质进行分离 属于物理变化 6 洗气 如上右图 除去气体中的杂质气体 说明 管进气 管出气 长短 1 依据物理性质选择分离方法 1 制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤 2 用乙醇萃取出溴水中的溴 再用蒸馏的方法分离溴与乙醇 3 提纯混有少量硝酸钾的氯化钠 应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结 晶 过滤 干燥的方法 辨析易错易混 正误判断 解析 乙醇的沸点低易挥发 适合用蒸馏法 解析 乙醇与水互溶 不能萃取出水溶液中的溶质 解析 由于氯化钠的溶解度随温度升高变化不大 而硝酸
4、钾的溶解度随温度升 高变化很大 适合用蒸发结晶 趁热过滤的方法 4 NaCl的熔点高 除去碘中的NaCl应采用加热升华的方法 5 根据食用油和汽油的密度不同 可选用分液的方法分离 6 将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2 解析 碘易升华 加热可分离 解析 食用油和汽油互溶 但沸点不同 应用蒸馏的方法分离 解析 只能除去氯气中的HCl杂质 但不能除去其中的水蒸气 2 分离仪器的使用及注意事项 1 分液时 分液漏斗下层液体从下口放出 上层液体从上口倒出 2 蒸馏操作时 应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处 3 蒸馏中 冷却水应从冷凝管的下口通入 上口流出 4 蒸发操作时 应使
5、混合物中的水分完全蒸干后 再停止加热 5 用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物 6 过滤操作时 为了加快过滤速率 可用玻璃棒搅拌过滤器中的液体 3 物质分离提纯操作要领填空 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是 填序号 引流 搅拌加速溶解 搅拌使溶液受热均匀 防止暴沸 这些空常考易错 强记背诵 加热溶 蒸发浓缩 液至有大量晶体析出时 趁热过滤 过滤 3 若滤液浑浊 需 浑浊的原因可能是 4 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
6、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 5 分液时 分液漏斗中的液体很难滴下 可能的原因是 更换滤纸 重新过滤滤纸破损 滤 液超过滤纸边缘 防止晶体失去结晶水 也防止可溶物杂质析出 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 题组一 分离方法及装置的选择 1 请选用适当的分离方法 按要求分离下列混合物 解题题探究JIETITANJIU 从海水 中获得 粗食盐 从溴水中 提取溴 除去氯化 钠溶液中 的泥沙 分离固 体氯化 钠和单 质碘 用自来 水制取 蒸馏水 油脂发生 皂化反应 后产物的 分离 四氯
7、化 碳和水 的分离 除去硝 酸钾中 混有的 氯化钠 A 过滤 B 蒸发 C 萃取 D 蒸馏 E 升华 F 分液 G 重结晶 H 盐析 B C A E D H F G 2 分离 提纯装置图的正误判断 解析 1 海带应在坩埚中灼烧 2 过滤时应用玻璃棒引流 漏斗下端尖口应紧贴烧杯内壁 解析 4 蒸馏时温度计水银球应插在支管口处 5 蒸干时可能失去结晶水 解析 6 碘加热易升华 7 接收装置不应封闭 题组二 综合实验中物质分离操作解答题 3 2018 佛山教学质量检测 超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似 可提取中药材的有效成分 工艺流程如下 下列说法中错误的是 A 浸泡时加入乙醇有利于中草
8、药有效成分的浸出 B 高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取 C 升温 减压的目的是实现CO2与产品分离 D 超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留 绿色环保等优点 解析 高温条件下 二氧化碳为气态 而萃取是利用超临界状态下的 CO2流体 故高温条件下不利于超临界CO2流体萃取 B项错误 则 1 2 3 4 的分离提纯方法依次为 4 按以下实验方案可从海洋物质样品中提取具有抗肿瘤活性的天然产物 过滤分液蒸发结晶 蒸馏 5 2019 大连高三检测 硼氢化钠 NaBH4 在化工等领域具有重要的应用价值 某研究小组采用偏硼酸钠NaBO2为主要原料制备NaBH4 其流程如下 已知 NaBH4常温下能
9、与水反应 可溶于异丙酸 沸点 33 1 在第 步反应加料之前 需要将反应器加热至100 以上并通入氩气 该操 作的目的是 原料中的金属钠通常保存在 中 实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有 玻璃片和小 刀等 排尽装置中的空气和水蒸气煤油 镊子滤纸 解析 Na能与空气中的水蒸气 氧气反应 NaBH4常温下能与水反应 因而通 入氩气是为了排除干扰因素空气和水 取用钠时 用镊子夹取 用滤纸吸干表 面的煤油 2 第 步分离采用的方法是 第 步分离 NaBH4 并回收溶剂 采用的 方法是 过滤 蒸馏 解析 从流程可看出第 步是固体与液体的分离 其操作为过滤 根据已知信 息可知NaBH4可溶于异丙酸
10、且异丙酸的沸点较低 33 回收异丙酸可选用 蒸馏的方法 0 2 考点二 分离 提纯化学方法的选择 1 物质分离 提纯的常用化学方法 知识识梳理ZHISHISHULI 方法原理实例 加热法 当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受热 分解而分离出 如NaCl中混有NH4Cl Na2CO3中混有NaHCO3等 均可直接加热除去杂质 沉淀法 在混合物中加入某种试剂 使其中一种 以沉淀的形式分离出去的方法 使用该 方法一定要注意不能引入新的杂质 如加适量的BaCl2溶液可除 去NaCl中混有的Na2SO4 氧化还原 反应法 如果混合物中混有氧化性杂质 可以 加入适当的还原剂使
11、其还原为被提纯 物质 如将过量的铁粉加入混有 FeCl3的FeCl2溶液中 以 除去FeCl3杂质 电解法利用电解原理来分离提纯物质如电解精炼铜 调节pH法 通过加入试剂来调节溶液的pH 使溶 液中某组分沉淀而分离的方法 一般 是加入相应的难溶或微溶物来调节 如CuCl2溶液中含有FeCl3 杂质 可向溶液中加入 CuO除去 2 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 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 3 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
12、质时要考虑加入试剂的先后顺序 化学除杂方法 1 SO2中混有少量SO3 可以将混合气体通过浓硫酸除去 2 通过灼热的CuO除去H2中的CO 3 乙烯中混有的SO2可以通过溴水除去 辨析易错易混 正误判断 解析 浓硫酸可吸收SO3 解析 H2也能还原氧化铜 解析 乙烯能与溴水反应 4 除去BaCO3固体中混有的BaSO4 加过量盐酸后 过滤洗涤 5 向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末 充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl3 6 除去NaCl溶液中少量的Na2S 加入AgCl后再过滤 解析 BaCO3能溶于盐酸 被提纯的物质不易复原 解析 会引入新的杂质Ca2 应加入MgCO3或MgO等除杂 解析
13、Na2S和AgCl反应生成Ag2S和NaCl 过滤除去Ag2S和剩余的AgCl 达到 除杂的目的 序号原物质所含杂质除杂质试剂主要操作方法 N2O2 固体吸收气体 COCO2 或 或固体吸收气体 CO2CO 用固体转化气体 CO2HCl Cl2HCl 碳粉CuO 除去下列常见物质中的杂质 完成表格 提升思维能力 深度思考 灼热的铜网 NaOH溶液 碱石灰 灼热的CuO 饱和NaHCO3溶液 饱和食盐水 稀酸 如稀盐酸 洗气 洗气 洗气 过滤 Fe2O3Al2O3 NaHCO3溶液Na2CO3 加酸转化 FeCl3溶液FeCl2 加氧化剂转化 FeCl2溶液FeCl3 加还原剂转化 MgCl2溶
14、液FeCl3 NaCl晶体NH4Cl 乙酸乙酯乙酸 过量NaOH溶液过滤 CO2 Cl2 Fe MgO过滤 加热分解 分液饱和Na2CO3溶液 题组一 装置图判断型 1 判断下列化学提纯装置图能否达到目的 达到目的打 不能达目的 打 解题题探究JIETITANJIU 解析 3 进气方向错 洗气时气体应 长进短出 4 澄清的石灰水浓度太小 不利于CO2气体的吸收 2 2019 内江高三调研 下列实验的试剂 装置选用不合理的是 选项实验目的选用试剂选用装置 A除去Cl2中少量的HCl H2O 试剂a为饱和氯化钠溶液甲 B除去NH3中少量的H2O试剂b为无水氯化钙乙 C除去H2中少量的HCl H2O
15、试剂b为碱石灰乙 D除去N2中少量的O2足量铜网丙 解析 A选项合理 甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl 浓硫酸可除去H2O B选项不合理 干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3 C选项合理 干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠 可除去HCl 和H2O D选项合理 在加热条件下 O2可与丙装置中的铜网反应而被除去 下列有关说法中不正确的是 A 试剂 分别是NaOH Na2CO3 BaCl2 B 除去Ca2 的主要反应 C 检验 是否除净的方法 取适量滤液 加稀盐酸酸化 再加BaCl2溶液 D 加稀盐酸调节pH后 采用蒸发结晶的方法得到NaCl固体 题组二 物质分离 提纯流程的分
16、析 3 除去粗盐中的杂质MgCl2 CaCl2和Na2SO4 过程如下 解析 由实验流程可知 粗盐溶解后 可先加NaOH除去MgCl2 再加BaCl2除 去Na2SO4 然后加Na2CO3除去CaCl2及过量的BaCl2 且Na2CO3一定在BaCl2之 后加入 过滤后 滤液中加盐酸 最后蒸发结晶得到NaCl固体 下列说法不正确的是 A 步骤 粉碎的目的是增大反应物接触面积 提高 酸浸 反应速率 B 步骤 可选用H2O2 Cl2 KMnO4等氧化剂将Fe2 转化为Fe3 C 步骤 加稀硫酸调节pH在一定范围内 若pH偏小则Fe3 水解程度太弱 若 pH偏大时则形成Fe OH 3沉淀 D 步骤 减压蒸发有利于降低蒸发温度 防止产物分解 PFS固体产品 4 2018 唐山期末 聚合硫酸铁 PFS 是水处理中重要的絮凝剂 以废铁屑为原料制 备PFS的具体工艺流程如图 解析 废铁屑粉碎过筛后加入酸浸 过滤得到的滤液中加入氧化剂氧化亚铁 离子为铁离子 再加入稀硫酸生成聚合硫酸铁 减压蒸发得到PFS固体产品 步骤 可选用H2O2将Fe2 转化为Fe3 还原产物为水 不引入新杂质 不 能选Cl2 K
