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1、本章整合,专题一,专题二,专题三,物质分离和提纯的一般方法 1.物质分离和提纯的原则与注意事项,专题一,专题二,专题三,2.物质分离与提纯的方法 (1)常用的物理方法。 根据物质物理性质上的差异选择分离与提纯的方法。过滤、蒸发结晶、降温结晶、蒸馏、分馏、萃取、分液、渗析、升华等方法。,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二,专题三,(2)常用的化学方法。 吸收法:常用于气体的净化和干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质,选择适当的固体或溶液作为吸收剂。如Cl2中混有HCl气体,可通过饱和食盐水除去。常用装置是洗气瓶或干燥管(U形管)。 沉淀法:在被提纯的物质中加入适量试剂,让其与杂质反应生
2、成沉淀,过滤除去。如硝酸钾中含有少量硝酸钡,可用适量的硫酸钾除去。 气化法:根据物质中所含杂质的性质加入合适的试剂,让杂质转化为气体除去。如KCl中混有少量K2CO3,可加适量的盐酸除去。,专题一,专题二,专题三,转化法:利用化学反应,加入适当的试剂或采用某种条件(如加热),使物质中的杂质转化为被提纯物质,以正盐、酸式盐间的转化最为常见。如NaHCO3 Na2CO3。 溶解法:对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解,然后过滤除去。,专题一,专题二,专题三,【应用举例1】 为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯,并制得纯净的KNO3溶液,某学生设计如下实验方案: (1)操作为 。 (
3、2)操作加入的试剂依次为 。 (3)如何判断 已除尽? 。 (4)实验过程中产生的多次沉淀 (填“需要”或“不需要”)多次过滤,其理由是 。 (5)该同学的实验设计方案是否严密?请说明理由: 。,专题一,专题二,专题三,解析:沉淀反应必须在溶液中进行,以便充分反应,并使杂质完全沉淀,所以首先应当将固体配制成溶液。除去 、Mg2+的方法一般是使它们分别形成BaSO4沉淀和Mg(OH)2沉淀,所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2溶液和KOH溶液,过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去,因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液,后加入K2CO3溶液,同时要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH
4、溶液进行除杂,也不可加入稀盐酸,否则会引进Na+和Cl-杂质。,专题一,专题二,专题三,答案:(1)加水溶解 (2)Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3 (3)静置,在上层澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不变浑浊,表明 已除尽 (4)不需要 因为几个沉淀反应互不干扰,因此最后只过滤一次,可减少操作程序 (5)不严密,因为加入盐酸后会引进Cl-,专题一,专题二,专题三,以物质的量为核心的各物理量间的关系,专题一,专题二,专题三,处理各物理量间的关系的有关计算时应注意: 1.若题目中给出物质的体积。 (1)看是
5、否处于标准状况,若不是标准状况,则1 mol气体体积一般不为22.4 L; (2)看该物质在标准状况下是否为气体,若不是气体,则无法求算该物质的物质的量或分子数目,如标准状况下的H2O。若是气体,则 可用 ,求算出该物质的n或N,这与是混合气体还是单一气体无关。 2.若题目中给出气体物质的质量或物质的量,该物质的粒子数目与外界条件(是否处于标准状况下)无关。,专题一,专题二,专题三,2.若题目中给出气体物质的质量或物质的量,该物质的粒子数目与外界条件(是否处于标准状况下)无关。 3.若题目要求计算物质分子中的原子个数,需注意物质的组成。例如稀有气体为单原子分子、臭氧(O3)为三原子分子、甲烷(
6、CH4)为五原子分子等。 4.若题目要求计算分子、原子、离子中的质子或电子数目,需正确运用原子中质子数等于电子数,离子中质子数、电子数、电荷数之间的关系进行求解。,专题一,专题二,专题三,【应用举例2】 导学号98980027标准状况下容积为V mL的烧瓶收集满HCl气体。 (1)烧瓶内盛装的气体的物质的量为 。 (2)烧瓶中气体的原子总数是 个。 (3)若集满空气该烧瓶为a g,集满HCl时的质量为 g。 (4)将烧瓶中HCl做喷泉实验,水充满烧瓶,假设HCl没有损失,该溶液中HCl的质量分数为 ,物质的量浓度为 molL-1。,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二,专题三,专题一,专题二
7、,专题三,溶液等体积或等质量混合时溶质质量分数的变化规律 1.浓度与密度的变化关系 (1)若溶液的密度大于1 gcm-3,则溶质的质量分数越大,其密度就越大。常见溶液有NaCl溶液、稀硫酸等。 (2)若溶液的密度小于1 gcm-3,则溶质的质量分数越大,其密度就越小。常见溶液有氨水、酒精等。,专题一,专题二,专题三,2.溶液等质量混合时溶质质量分数的变化规律 以30%H2SO4溶液与50% H2SO4溶液等质量相混合为例,混合后H2SO4的质量分数为: 即混合后H2SO4的质量分数等于二者的算术平均值。 由以上推导过程可知,溶液等质量混合时,所得混合溶液中溶质的质量分数与溶液密度无关,即无论溶
8、液的密度大于1 gcm-3,还是小于1 gcm-3,等质量混合时,得混合溶液中溶质的质量分数都等于它们和的一半。,专题一,专题二,专题三,3.溶液等体积混合时溶质质量分数的变化规律 仍以30% H2SO4溶液(1)与50% H2SO4溶液(2)等体积相混合为例,混合后H2SO4的质量分数为: 因为H2SO4溶液的密度比水的大,硫酸越浓,密度越大,即21, 故 。即混合后H2SO4的质量分数大于二者的算术平均值。同理,可以推知,若30%的氨水与50%的氨水等体积相混合,混合后氨水中溶质的质量分数将小于40%。,专题一,专题二,专题三,即:根据以上推论知两种不同质量分数的溶液等体积相混合,若溶液的
9、密度大于1 gcm-3,则混合溶液中溶质的质量分数大于它们和的一半;若溶液的密度小于1 gcm-3,则混合溶液中溶质的质量分数小于它们和的一半。 若加等体积的水稀释,求算稀释后溶质的质量分数,可以把水视作0%的溶液,按上述规则处理。,专题一,专题二,专题三,【应用举例3】 导学号98980028已知溶质质量分数为98%的浓硫酸(密度为1.84 gmL-1),其物质的量浓度为18.4 molL-1,取10 mL该硫酸与a mL水混合,配制成溶质质量分数为49%的硫酸(密度为1.40 gmL-1),其物质的量浓度为b molL-1,则a、b分别为( ) A.a=10 b=9.2 B.a9.2 C.a10 b9.2 D.a10 b9.2 解析:方法:由题意可知稀释前后H2SO4的质量和物质的量均不变。,专题一,专题二,专题三,方法:由上述规律可知,若a=10,则所得混合溶液质量分数大于49%,要使质量分数降低,则加水量应大于10 mL,溶液的最终体积大于20 mL,所以溶液的最终浓度应小于原浓度的一半,即 答案:C,
