專(zhuān)題二

研究物質(zhì)的基本方法第一單元研究物質(zhì)的實(shí)驗(yàn)方法

第2課時(shí)物質(zhì)的分離提純

分離和提純的原理和方法概述：1.原理：依據(jù)混合物中各組分性質(zhì)(如狀態(tài)、沸點(diǎn)、水溶性等)的差異，選擇適當(dāng)?shù)姆椒右苑蛛x，也可以利用不純物質(zhì)中主要成分和所含雜質(zhì)在性質(zhì)上的差異，也可以選擇適當(dāng)?shù)姆椒ǎ瑢㈦s質(zhì)除去或分離出來(lái)，以達(dá)到提純的目的。2.常用的分離提純方法：過(guò)濾、結(jié)晶、萃取、分液、蒸餾等。3.化學(xué)方法提純和分離物質(zhì)的“四原則”和“三必須”：“四原則”：不增：提純過(guò)程中不增加新的雜質(zhì)不減：不減少欲被提純的物質(zhì)易分離：被提純物與雜質(zhì)容易分離易復(fù)原：被提純物質(zhì)要復(fù)原“三必須”：一、除雜試劑要過(guò)量；二、過(guò)量試劑須除盡(不能因試劑過(guò)量帶入新雜質(zhì))；三、除雜途徑選最佳。一、過(guò)濾與結(jié)晶1．過(guò)濾(1)原理：利用物質(zhì)________的不同進(jìn)行分離。(2)儀器：______________________、鐵架臺(tái)。(3)實(shí)例：粗鹽提純等。(4)過(guò)濾一般是用來(lái)分離不溶性固體和溶液的混合物。溶解性濾紙、燒杯、漏斗、玻璃棒（4）.要點(diǎn)：如圖所示，過(guò)濾食鹽水，仔細(xì)觀察濾紙上剩余物及濾液的顏色玻璃棒的作用：引流一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁。二低：濾紙邊緣低于漏斗邊緣；

液面低于濾紙邊緣。三靠：燒杯口緊靠玻璃棒；玻璃棒斜靠三層濾紙?zhí)帲宦┒废露斯芸诰o靠燒杯內(nèi)壁。洗滌沉淀：洗滌方法為向漏斗中加水至其淹沒(méi)沉淀，靜置使水全部濾出，重復(fù)操作兩至三次。蒸發(fā)結(jié)晶冷卻結(jié)晶原理適用范圍較高溫度下將混合物溶于溶劑，配成熱飽和溶液或濃溶液，再冷卻到一定溫度得到晶體。利用加熱的方法，使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)(晶體)的過(guò)程。用于提純?nèi)芙舛入S溫度變化不大的可溶物用于提純?nèi)芙舛入S溫度變化較大的可溶物結(jié)晶（根據(jù)“溶解度隨溫度變化的差異”）蒸發(fā)一般用來(lái)分離可溶性溶質(zhì)和溶劑的混合物。（3）.要點(diǎn)：把所得澄清濾液倒入蒸發(fā)皿。如圖所示，用酒精燈加熱。玻璃棒攪拌的作用：防止局部溫度過(guò)高，造成液滴飛濺。注意事項(xiàng)：1、蒸發(fā)皿中的液體不能超過(guò)其容積的2/32、停止加熱不要把蒸發(fā)皿直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)，防止?fàn)C壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)。3、在加熱過(guò)程中，用玻璃棒不斷攪拌，防止因局部溫度過(guò)高，造成液滴飛濺4、當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱。利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。1、根據(jù)右圖的溶解度曲線判斷，下列說(shuō)法不正確的是（）A．t1℃時(shí)，甲的溶解度小于乙的溶解度B．t2℃時(shí)，甲、乙的飽和溶液中溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)相等C．t3℃時(shí)，甲、乙兩物質(zhì)的飽和溶液降溫至t1℃時(shí)都會(huì)析出晶體D．當(dāng)甲中含有少量乙時(shí)，可采用冷卻熱飽和溶液結(jié)晶的方法提純甲C2、實(shí)驗(yàn)室中用KClO3在MnO2催化下受熱分解制取氧氣。從反應(yīng)后的KCl和MnO2的混合物中分離回收這兩種物質(zhì)，需要使用哪些分離方法？請(qǐng)簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)方案?；旌衔锶芙膺^(guò)濾濾液濾渣蒸發(fā)結(jié)晶洗滌干燥MnO2KCl3、現(xiàn)有混有少量KCl的KNO3粉末，請(qǐng)參照溶解度曲線，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案提純硝酸鉀?；旌衔锶芙膺^(guò)濾濾液濾渣洗滌干燥KNO3棄去蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶在整個(gè)分離和提純過(guò)程中，玻璃棒的作用有哪些？1.加快溶解2.引流3.攪拌，防止局部過(guò)熱4.轉(zhuǎn)移固體即時(shí)理解例2.現(xiàn)有混有少量KCl的KNO3粉末，參照如圖的溶解度曲線，回答下列問(wèn)題：(1)KNO3和KCl均屬于________(填“易溶”“可溶”或“難溶”)物質(zhì)。(2)在生產(chǎn)過(guò)程中，KNO3中混有少量KCl雜質(zhì)，如果要在實(shí)驗(yàn)室中提純KNO3晶體，應(yīng)采用________的方法。(雜質(zhì)僅含KCl)(3)具體的實(shí)驗(yàn)操作步驟：①________、②________、③________、④洗滌晾干。(4)完成(3)中①～③步操作必備的實(shí)驗(yàn)儀器有鐵架臺(tái)(帶鐵圈、石棉網(wǎng))、燒杯、玻璃棒、________、________?！敬鸢浮?/p>

(1)易溶(2)冷卻結(jié)晶(3)加熱溶解冷卻結(jié)晶過(guò)濾(4)漏斗酒精燈二、蒸餾二、蒸餾1.原理：利用_________混合物中各組分的_______不同，對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離。2.儀器：______________________________、鐵架臺(tái)、酒精燈。3.實(shí)例：自來(lái)水制蒸餾水等。液體沸點(diǎn)蒸餾燒瓶、冷凝管、牛角管、接收器4．注意事項(xiàng)：(1)蒸餾裝置的組裝順序是由下到上、由左到右。(2)溫度計(jì)的水銀球與蒸餾燒瓶的支管口相平。(3)燒瓶中的液體量不超過(guò)燒瓶容積的2/3。(4)實(shí)驗(yàn)要先通冷凝水，再點(diǎn)燃酒精燈。(5)蒸餾時(shí)要加少量沸石(或碎瓷片)以防液體暴沸。(6)蒸餾燒瓶加熱時(shí)要墊上石棉網(wǎng)。(7)冷卻水的走向?yàn)橄逻M(jìn)上出。(8)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后先撤酒精燈，再停冷凝水。經(jīng)典例題例3.如圖為實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水的裝置示意圖，根據(jù)圖示回答下列問(wèn)題。(1)指出圖中兩處明顯的錯(cuò)誤：①：_______________________________________________________，②：_______________________________________________________。(2)A儀器的名稱(chēng)是______________，B儀器的名稱(chēng)是________________________________。(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)A中除加入少量自來(lái)水外，還需加入少量____________，其作用是______________。(4)收集完蒸餾水后，是先撤酒精燈還是先停冷凝水？__________________________________________________________。【答案】(1)①溫度計(jì)水銀球沒(méi)有放置在蒸餾燒瓶的支管口處②冷卻水進(jìn)出口位置反了(2)蒸餾燒瓶冷凝管(3)沸石(或碎瓷片)防止加熱時(shí)液體暴沸(4)先撤酒精燈【解析】

(1)蒸餾時(shí)，溫度計(jì)測(cè)量的是氣體的溫度，而不是溶液的溫度，所以溫度計(jì)的水銀球應(yīng)該放在蒸餾燒瓶的支管口處；其次冷卻水的流向和氣體的流向相反時(shí)冷卻效果好，所以共計(jì)是兩處錯(cuò)誤。(2)根據(jù)儀器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，A是蒸餾燒瓶，B是冷凝管。(3)由于需要加熱，所以需要加入碎瓷片(或沸石)以防止液體暴沸。(4)蒸餾完畢，先撤酒精燈再關(guān)冷凝水，這樣產(chǎn)生的蒸氣可以完全冷凝變成蒸餾水。三、萃取和分液1．萃取(1)原理：利用物質(zhì)在_____________的溶劑中________的不同，將物質(zhì)從一種溶劑轉(zhuǎn)移到另一種溶劑中而進(jìn)行分離。(2)實(shí)例：用CCl4從溴水中提取溴等。(3)萃取劑選擇的“三原則”①萃取劑和原溶劑互不相溶。②萃取劑和溶質(zhì)不發(fā)生反應(yīng)。③溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度遠(yuǎn)大于在原溶劑中的溶解度?；ゲ幌嗳苋芙舛热⑤腿『头忠築r2I2狀態(tài)深紅棕色液體紫黑色固體苯橙紅色紫紅色水橙黃色棕褐色CCl4橙紅色紫紅色(4)常見(jiàn)的萃取劑：四氯化碳(CCl4)、苯()等，四氯化碳和苯都是難溶于水的無(wú)色油狀液體，其中CCl4的密度比水大，苯的密度比水小。溴、碘等在四氯化碳和苯中的溶解度遠(yuǎn)大于在水中的溶解度。

2．分液(1)原理：兩種互不相溶的液體混合物，靜止時(shí)會(huì)分層，從而進(jìn)行分離。(2)儀器：_________________________。(3)實(shí)例：汽油和水、CCl4和水等。分液漏斗、鐵架臺(tái)、燒杯(4)注意事項(xiàng)①分液漏斗使用前要洗滌并檢漏。②振蕩時(shí)，要不時(shí)打開(kāi)旋塞放氣，以防止分液漏斗內(nèi)壓強(qiáng)過(guò)大引起危險(xiǎn)。③分液時(shí)，要將漏斗下端管口尖嘴緊貼燒杯內(nèi)壁，使液體順利流下，防止液體飛濺。④下層液體要從下口放出，恰好流盡時(shí)及時(shí)關(guān)閉旋塞，防止上層液體流出。⑤上層液體要從上口倒出，保證上層液體盡量少地沾附下層液體。用四氯化碳萃取溴水中的溴

即時(shí)理解2.實(shí)驗(yàn)裝置(1)實(shí)驗(yàn)裝置如圖為實(shí)驗(yàn)室制取蒸餾水的裝置圖，請(qǐng)?zhí)顚?xiě)圖中序號(hào)所示儀器的名稱(chēng)。酒精燈蒸餾燒瓶溫度計(jì)冷凝管牛角管錐形瓶步步高22頁(yè)

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提示水銀球位置過(guò)高，收集到沸點(diǎn)偏高的物質(zhì)；水銀球位置過(guò)低，收集到沸點(diǎn)偏低的物質(zhì)。原因：由于蒸餾時(shí)，蒸氣從蒸餾燒瓶的下端到蒸餾燒瓶上端的過(guò)程中，溫度會(huì)逐漸降低，所以蒸餾時(shí)若溫度計(jì)的水銀球位置過(guò)高，則進(jìn)入支管中的蒸氣的溫度會(huì)高于溫度計(jì)所測(cè)得的溫度，所以收集到沸點(diǎn)偏高的物質(zhì)；反之若溫度計(jì)的水銀球位置過(guò)低，則進(jìn)入支管中的蒸氣的溫度會(huì)低于溫度計(jì)所測(cè)得的溫度，所以收集到沸點(diǎn)偏低的物質(zhì)。思考1

實(shí)驗(yàn)時(shí)冷卻水的流向?yàn)槭裁词窍驴谶M(jìn)上口出？思考2提示下進(jìn)上出時(shí)，能使冷凝器中的冷水充滿，且冷水的流向與氣流方向相反，氣流由上至下所處的溫度越來(lái)越低，冷凝效果好。

圓底燒瓶?jī)?nèi)加入幾片碎瓷片的作用是什么？若實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后發(fā)現(xiàn)忘記加入碎瓷片，應(yīng)怎么補(bǔ)救？思考3提示①碎瓷片是為了防止液體暴沸。②停止加熱，待液體冷卻后，再加入碎瓷片。(1)使用分液漏斗時(shí)要注意什么事項(xiàng)？

思考提示分液漏斗使用前要洗滌并檢漏；放出液體時(shí)，應(yīng)打開(kāi)玻璃塞等。(2)從溴水中提取溴的實(shí)驗(yàn)中，可以用酒精代替CCl4作萃取劑嗎？提示不可以。酒精與水互溶，不分層，故不能用酒精作萃取劑。(3)用CCl4萃取溴水中的溴時(shí)，充分振蕩后，再如