化學(xué)-常見(jiàn)物質(zhì)的分離與提純化學(xué)-常見(jiàn)物質(zhì)的分離與提純一、混合物與純凈物的概念1.混合物：由兩種或兩種以上的物質(zhì)組成，成分之間沒(méi)有發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，可以通過(guò)物理方法進(jìn)行分離。2.純凈物：由一種物質(zhì)組成，具有一定的化學(xué)性質(zhì)和物理性質(zhì)，無(wú)法通過(guò)物理方法進(jìn)行分離。二、常見(jiàn)分離與提純方法1.過(guò)濾：利用濾紙、濾網(wǎng)等過(guò)濾介質(zhì)，將固體顆粒或懸浮物從液體中分離出來(lái)。2.蒸發(fā)：通過(guò)加熱使溶液中的溶劑蒸發(fā)，從而得到溶質(zhì)。3.蒸餾：利用液體混合物中各成分的沸點(diǎn)不同，通過(guò)加熱使其中一種成分蒸發(fā)，再通過(guò)冷凝收集蒸發(fā)后的成分。4.分液：利用液體之間的不溶性，將兩種或多種液體分離。5.滲析：利用半透膜，使溶液中的溶質(zhì)通過(guò)膜而分離。6.吸附：利用吸附劑對(duì)溶液中某種物質(zhì)的選擇性吸附，從而實(shí)現(xiàn)分離。三、常見(jiàn)物質(zhì)的分離與提純實(shí)例1.食鹽水提純：通過(guò)蒸發(fā)水分，得到食鹽。2.空氣分離：利用液態(tài)氮和液態(tài)氧的沸點(diǎn)不同，進(jìn)行分離。3.礦石粉碎：通過(guò)機(jī)械破碎，將礦石中的有用物質(zhì)與雜質(zhì)分離。4.廢水處理：通過(guò)過(guò)濾、沉淀、吸附等方法，將廢水中的污染物分離。四、物質(zhì)的性質(zhì)與分離方法的選擇1.物理性質(zhì)：如顏色、密度、熔點(diǎn)、沸點(diǎn)等，可用于選擇相應(yīng)的分離方法。2.化學(xué)性質(zhì)：如氧化性、還原性、酸堿性等，可用于選擇化學(xué)反應(yīng)法進(jìn)行分離。五、實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)1.嚴(yán)格控制實(shí)驗(yàn)條件，如溫度、壓力等。2.遵循實(shí)驗(yàn)步驟，確保實(shí)驗(yàn)安全。3.準(zhǔn)確稱(chēng)量、測(cè)量，避免實(shí)驗(yàn)誤差。六、物質(zhì)分離與提純的意義1.提高物質(zhì)純度：用于工業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)研究等領(lǐng)域，提高產(chǎn)品質(zhì)量和效率。2.資源回收：如廢水處理、廢氣回收等，實(shí)現(xiàn)資源再利用，減輕環(huán)境污染。3.科學(xué)研究：為深入研究物質(zhì)性質(zhì)提供基礎(chǔ)，推動(dòng)科學(xué)技術(shù)進(jìn)步。七、學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解混合物與純凈物的概念，掌握常見(jiàn)分離與提純方法。2.能夠根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)，選擇合適的分離與提純方法。3.掌握實(shí)驗(yàn)操作注意事項(xiàng)，提高實(shí)驗(yàn)技能。4.了解物質(zhì)分離與提純的意義，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。習(xí)題及方法：1.習(xí)題：某固體混合物由NaCl和MgCl2組成，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，將它們分離。答案：首先加入過(guò)量的氫氧化鈉溶液，這時(shí)MgCl2會(huì)與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀。然后通過(guò)過(guò)濾，可以將氫氧化鎂沉淀和未反應(yīng)的NaCl分離。最后，對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行酸化處理，可以得到純凈的MgCl2。2.習(xí)題：將20g的NaOH溶液與10g的CaCl2溶液混合，試計(jì)算在充分反應(yīng)后，溶液中剩余的NaOH的質(zhì)量。答案：首先寫(xiě)出反應(yīng)方程式：2NaOH+CaCl2=Ca(OH)2+2NaCl。根據(jù)方程式，參與反應(yīng)的NaOH與CaCl2的物質(zhì)的量的比為2:1。計(jì)算出NaOH的物質(zhì)的量為0.5mol，CaCl2的物質(zhì)的量為0.1mol。由于反應(yīng)是按照物質(zhì)的量比進(jìn)行的，所以NaOH會(huì)有剩余。剩余的NaOH的物質(zhì)的量為0.5mol-0.1mol*2=0.3mol。最后計(jì)算剩余NaOH的質(zhì)量為0.3mol*40g/mol=12g。3.習(xí)題：某溶液中含有Ag+、Cl-、Na+、K+等離子體，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)將Cl-離子分離出來(lái)？答案：首先加入過(guò)量的硝酸銀溶液，這時(shí)Cl-會(huì)與硝酸銀反應(yīng)生成白色的AgCl沉淀。然后通過(guò)過(guò)濾，可以將AgCl沉淀和未反應(yīng)的其他離子分離。最后，對(duì)AgCl沉淀進(jìn)行洗滌和干燥處理，可以得到純凈的Cl-離子。4.習(xí)題：某固體混合物由KCl和MgCl2組成，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，將它們分離。答案：首先加入過(guò)量的氨水溶液，這時(shí)MgCl2會(huì)與氨水反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀。然后通過(guò)過(guò)濾，可以將氫氧化鎂沉淀和未反應(yīng)的KCl分離。最后，對(duì)氫氧化鎂沉淀進(jìn)行酸化處理，可以得到純凈的MgCl2。5.習(xí)題：某溶液中含有Ba2+、SO42-、Na+、Cl-等離子體，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)將SO42-離子分離出來(lái)？答案：首先加入過(guò)量的硫酸鈉溶液，這時(shí)SO42-會(huì)與Ba2+反應(yīng)生成不溶于水的硫酸鋇沉淀。然后通過(guò)過(guò)濾，可以將硫酸鋇沉淀和未反應(yīng)的其他離子分離。最后，對(duì)硫酸鋇沉淀進(jìn)行洗滌和干燥處理，可以得到純凈的SO42-離子。6.習(xí)題：將20g的Ca(OH)2溶液與10g的Na2CO3溶液混合，試計(jì)算在充分反應(yīng)后，溶液中剩余的Ca(OH)2的質(zhì)量。答案：首先寫(xiě)出反應(yīng)方程式：Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH。根據(jù)方程式，參與反應(yīng)的Ca(OH)2與Na2CO3的物質(zhì)的量的比為1:1。計(jì)算出Ca(OH)2的物質(zhì)的量為0.25mol，Na2CO3的物質(zhì)的量為0.1mol。由于反應(yīng)是按照物質(zhì)的量比進(jìn)行的，所以Ca(OH)2會(huì)有剩余。剩余的Ca(OH)2的物質(zhì)的量為0.25mol-0.1mol=0.15mol。最后計(jì)算剩余Ca(OH)2的質(zhì)量為0.15mol*74g/mol=11.1g。7.習(xí)題：某固體混合物由CaCO3和Fe2O3組成，試設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)方案，將它們分離。答案：首先將固體混合物加入鹽酸中，CaCO3會(huì)與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈣、水和二氧化碳，而Fe2O3不會(huì)與鹽酸反應(yīng)。然后通過(guò)過(guò)濾，可以將生成的二氧化碳?xì)怏w和未反應(yīng)的Fe2O3分離。最后，對(duì)氯化鈣溶液進(jìn)行蒸發(fā)結(jié)晶，可以得到純凈的CaCO3。8.習(xí)題：某溶液中含有Fe3+、Zn2+、Cu2+、Cl-等離子體，如何通過(guò)實(shí)驗(yàn)將Cl-離子分離出來(lái)？答案：首先加入過(guò)量的硝酸銀溶液，這時(shí)Cl-會(huì)與硝酸銀反應(yīng)生成白色的AgCl沉淀。然后通過(guò)過(guò)濾，可以將AgCl沉淀和未反應(yīng)的其他離子分離。最后，對(duì)AgCl沉淀進(jìn)行洗滌和其他相關(guān)知識(shí)及習(xí)題：一、物質(zhì)的溶解度與溶解平衡1.溶解度：在一定溫度下，某固體溶質(zhì)在溶劑中達(dá)到飽和狀態(tài)時(shí)所溶解的最大量。2.溶解平衡：在一定條件下，固體溶質(zhì)在溶劑中的溶解與結(jié)晶過(guò)程達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡狀態(tài)。習(xí)題1：某物質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而增大，那么在升溫過(guò)程中，溶質(zhì)的溶解速率是如何變化的？答案：在升溫過(guò)程中，溶質(zhì)的溶解速率會(huì)逐漸增大，因?yàn)槿芙舛入S溫度的升高而增大，導(dǎo)致溶質(zhì)更容易溶解。習(xí)題2：某固體溶質(zhì)在溶劑中的溶解度受到哪些因素的影響？答案：固體溶質(zhì)在溶劑中的溶解度受到溫度、壓力、溶劑的性質(zhì)和溶質(zhì)的性質(zhì)等因素的影響。二、物質(zhì)的吸附性1.吸附：固體表面對(duì)氣體、液體或固體分子的物理或化學(xué)吸附現(xiàn)象。2.吸附劑：具有吸附能力的物質(zhì)，如活性炭、硅膠等。習(xí)題3：吸附劑的主要作用是什么？答案：吸附劑的主要作用是吸附溶液中的雜質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的分離和提純。習(xí)題4：吸附過(guò)程受到哪些因素的影響？答案：吸附過(guò)程受到吸附劑的性質(zhì)、溶質(zhì)的性質(zhì)、溫度、壓力和吸附劑的用量等因素的影響。三、物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)1.電化學(xué)：涉及電和化學(xué)反應(yīng)的學(xué)科，包括原電池、電解池等。2.電極反應(yīng)：在電化學(xué)反應(yīng)中，電極上的物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)。習(xí)題5：電化學(xué)中的原電池和電解池有什么區(qū)別？答案：原電池是利用自發(fā)的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生電能的裝置，而電解池是利用外加電源強(qiáng)迫氧化還原反應(yīng)發(fā)生的裝置。習(xí)題6：電極反應(yīng)中，正極和負(fù)極的定義是什么？答案：在電極反應(yīng)中，正極是發(fā)生還原反應(yīng)的電極，負(fù)極是發(fā)生氧化反應(yīng)的電極。四、物質(zhì)的燃燒反應(yīng)1.燃燒：物質(zhì)與氧氣發(fā)生的快速氧化反應(yīng)。2.燃燒產(chǎn)物：燃燒反應(yīng)中生成的物質(zhì)，如二氧化碳、水等。習(xí)題7：燃燒反應(yīng)的化學(xué)方程式是什么？答案：燃燒反應(yīng)的一般化學(xué)方程式為：燃料+氧氣→二氧化碳+水+能量。習(xí)題8：燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量與哪些因素有關(guān)？答案：燃燒產(chǎn)物的質(zhì)量與燃料的種類(lèi)、燃料的用量、氧氣的濃度和燃燒溫度等因素有關(guān)?？偨Y(jié)：以上知識(shí)點(diǎn)和習(xí)題涵蓋了化學(xué)