專題02混合物的分離和提純

【知識回放】

1.物質(zhì)分離與提純的區(qū)別

（1）分離：將混合物中各物質(zhì)通過物理或化學(xué)變化，把各成分彼此分開的過程。分開后的物質(zhì)要恢復(fù)到原

來狀態(tài)。

（2）提純：將混合物中的雜質(zhì)除去，得到純凈物的過程。雜質(zhì)如果發(fā)生化學(xué)變化，不必恢復(fù)到原來狀態(tài)。

2.物質(zhì)分離與提純的基本原理

（1）“四原則”

①不增：不得引入新雜質(zhì)；

②不減：盡量不減少被提純的物狽；

③易分離：使被提純或分離的物質(zhì)跟其他物質(zhì)易分離；

④易復(fù)原：被提純的物質(zhì)要易被還原。

（2）“四注意”

①除雜試劑必須.過量；

②過量試劑必須除盡（除去過量試劑帶入的新雜質(zhì)）；

③同時注意加入試劑的順序；

④選擇最佳的除雜途徑。

3.物質(zhì)分離與提純的一般方法

（1）物理方法

①含義：根據(jù)物質(zhì)物理性質(zhì)的差異分離和提純物質(zhì)的方法

②方法：過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、蒸儲（分儲）、萃取、分液、升華等

（2）化學(xué)方法

①含義：根據(jù)化學(xué)性質(zhì)上的特點分離和提純物質(zhì)的方法

②方法

a.加熱法：混合物中混有熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)，加熱使熱穩(wěn)定性差的物質(zhì)分解而分離?或轉(zhuǎn)變成被提純的

物質(zhì)。如：KC1中混有的KClO'CaCCh中混有的Ca（HCCh）2等。

b.沉淀法：混合物中加入某試劑，使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀而分離出去，但使用試劑時一定要注意不能引入

新雜質(zhì)。若使用多種試劑，將溶液中不同離子逐一沉淀。應(yīng)注意：后加試劑能將先加試劑的過量部分除去,

最后加的試劑不引入新雜質(zhì)。

C.轉(zhuǎn)化法：有兩種情況

一是將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物質(zhì)，如用飽和NaHCO3溶液除去C02中混有的HC1,NaHCO?與HC1反應(yīng)

生成CO2o

二是不能通過一步反應(yīng)達(dá)到分離的目的，而要經(jīng)過轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)才能分離，再將轉(zhuǎn)化物質(zhì)轉(zhuǎn)化為原

物質(zhì)。注意：轉(zhuǎn)化過程中盡量減少被提純物質(zhì)的損失。

d.溶解法：選擇適當(dāng)試劑將雜質(zhì)溶解

e.吸收法：常用于氣體的凈化或干燥，可根據(jù)被提純氣體中所含雜質(zhì)氣體的性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)脑噭┳魑?/p>

收劑。如除去Ch中的CO?氣體，可將氣體通過堿石灰或NaOH固體。

【新知精講】

原理

適用范圉

一、過濾和蒸發(fā)

L過濾：分離固體和液體。

\Q）

■漏斗

鐵架臺（帶鐵圈）

2.蒸發(fā)：將可溶性固體溶質(zhì)從溶劑中分囪出來。

玻璃棱

酒精精

鐵架臺（帶鐵圈）

3.粗鹽的提純

⑴不溶性雜質(zhì)的除去。

溶解粗鹽逐漸溶解，食鹽水呈現(xiàn)渾濁

過濾液體透過濾紙，濾紙上有不溶物，波浪較澄清

蒸發(fā)水分不斷蒸發(fā)，逐漸有固體析出

(2)租鹽中可溶性雜質(zhì)的除去。

雜質(zhì)加入的試劑化學(xué)方程式

硫酸鹽BaCb溶液Na2so產(chǎn)Bad?-BaSOJ+2NaCl

MgChNaOH溶液Me02+2NaOH—Me(OHbl+2NaCl

CaChNa2c03溶液CaCE+Na2co3-CaC0J+2NaCl

4so42的檢驗

試劑稀鹽酸和氯化鋼溶液

操作先加稀鹽酸，后加氯,化鋼溶液

現(xiàn)象開始無明顯現(xiàn)象，后來出現(xiàn)白色沉淀

結(jié)論溶液中含SCh?

二、蒸儲

1.原理

利用混合物中各組分的述息不同,除去液態(tài)混合物中空選、難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質(zhì)的方法。

2.制取蒸儲水

(1)一儀器及裝置圖。

蒸儲裝置

記憶口訣:隔網(wǎng)加熱冷管傾，需加碎瓷防暴沸，熱氣冷水逆向行。

⑵實驗操作。

①檢驗C1。

在試管中加入少量自來水.滴入幾滴稀硝酸和幾滴AeNCh溶液，試管中產(chǎn)生白色沉淀。說明自來水中含有

Clo

②蒸儲。在100mL燒瓶中加入約3本積的自來水，再加入幾粒遞后按上圖連接好裝置，向冷凝管中通入冷卻水,

加熱燒瓶,棄去開始儲出的部分液體。

③再次檢驗C1。

取少，量收集到的液體于試管中,然后滴入幾滴稀硝酸和幾滴A2NO3溶液,試管內(nèi)無沉淀。說明制得的蒸

儲水不含CL

三、萃取和分液

1.原理

分離操作萃取分液

利用物質(zhì)在互不桿溶的溶劑里溶解度的不同，用

定義一種溶劑把物質(zhì)從它與另一種溶劑所組成的溶把兩種互.不相溶的液體分開的操作

液里提取出來的方法

實例用四氯化碳提取碘水中的碘分離四氯化碳和水的混合物

2.實例(用CC14萃取碘水中的碘)

(1)加萃取劑。

用展筒審取10mL碘的飽和水溶液.倒入分液的土，然后再注入4mL四氯化碳，蓋好玻璃塞，發(fā)現(xiàn)溶液分

層。四氯化碳在下層。

(2)振蕩萃取。

用右手壓住分液漏斗旦郅，左手握住適塞部分，把分液漏斗倒轉(zhuǎn)過來振蕩，使兩種液體充分接觸。

【科學(xué)探究】

探究一粗鹽的提純

1.利用過濾的方法提純的粗鹽是否純凈？

提示不純凈。過濾能除去不溶性的雜質(zhì)，但不能除去可溶性的雜質(zhì)，故提純后的食鹽中還含有可溶性的

CaCl2sMgCL、Na2sCh等。

2.在除去上述粗鹽中可溶性雜質(zhì)的過程中，是否需要考慮除雜試劑用量問題?除雜試劑是否會引入新的雜質(zhì)？

提示除雜試劑應(yīng)稍過量,這樣才能使雜質(zhì)離子完全變成沉淀，通過過濾除去,但過量的除雜試劑乂成為新

的雜質(zhì)。

探究二過濾和蒸發(fā)

1.過濾完畢后就能得到純凈的固體物質(zhì)嗎?

提示不能，過濾后的固體殘留物表面還含有母液及某些可溶性物質(zhì)，要用蒸儲水進(jìn)行洗滌。

2.如何對過濾后的固體物質(zhì)進(jìn)行洗滌?怎樣證明己洗滌干凈了？

提示沿玻璃棒向過濾器中加入蒸儲水,至蒸儲水浸沒濾紙上的固體，當(dāng)水自然流下后重復(fù)操作2~3次;根

據(jù)固體上可能附著的雜質(zhì)離子選擇合適的檢驗試劑，取最后流出的洗滌液適量，加入檢驗試劑,檢驗沉淀是否

已洗滌干凈。

探究三蒸情實驗操作

1.在制取蒸儲水的實驗中，冷卻水的流向為什么是下口進(jìn)上口出？

提示冷卻水的流向若上進(jìn)下出，可能會使冷水充不滿冷凝器，下進(jìn)上出時，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越低,冷凝效果好。

2.對液體加熱一段時間后,發(fā)現(xiàn)未加沸石，從安全的角度考慮，此時立即補加還是冷卻后再補加？

提示此時加入沸石，會引起暴沸，應(yīng)冷卻后再補加。，

探究四萃取、分液操作

1.分析萃取碘水中碘的實驗，能否把萃取劑CCL改為酒精？

提示不能，若改為酒精，酒精與水互溶，加入酒精后混合溶液不會分層，無法實現(xiàn)萃取。

2.思考萃取碘水中的碘的實驗，萃取劑能否與原溶劑或溶質(zhì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)？

提示不能，若與溶劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，萃取劑將不再存在，也就元法萃取了;與溶質(zhì)反應(yīng)時，溶質(zhì)與萃取劑都

不存在了，故不可以發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，

【重點突破】

1.過濾操作中的“一貼、二低、三靠”

一貼:濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁

2.蒸發(fā)操作的操作要領(lǐng)

(I)蒸發(fā)皿內(nèi)的溶液不能超過蒸發(fā)皿容積的2/3。

(2)加熱過程中要不斷攪拌，以防暴沸，溶液濺出。

(3)如果需要蒸干，當(dāng)析出大量晶體時就應(yīng)熄滅酒精燈，利用余熱蒸干。

3.物質(zhì)分離和提純的“三個必須”

①除雜試劑必須稍過量；

②過晟試劑必須除盡，且容易除去；

③除雜途徑選最佳,有多種雜質(zhì)時除雜順序必須合理。

4..除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)的原理

5.蒸儲操作的注意事項

(1)蒸儲燒瓶中所盛液體體積一般應(yīng)介于其容積的1/32/3之間。

(2)蒸儲時在蒸儲燒瓶中放少量碎兗片或沸石，防止液體暴沸。

(3)冷凝管中冷卻水從下口進(jìn)，上口出。先通冷凝水，再加熱。

(4)溫度計水銀球在蒸鐳燒瓶支管口處，水銀球上緣與支管口下緣相平。

(5)給蒸儲燒瓶加熱時，要墊上石棉網(wǎng)。

6.萃取、分液的注意事項

(I)分液漏斗使用，的第一步操作:檢查是否漏水。

(2)操作注意事項一“三防止兩保證”：

操作目的

振蕩過程中要不時旋開活塞放氣“防止”分液漏斗內(nèi)部壓強過大發(fā)生危險

分液時要先打開分液漏斗上口的玻璃塞“保證”分液漏斗內(nèi)大氣壓與外界相同，使液體順利流下

分液時要使分液漏斗的下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁“防止”液體飛濺

待下層液體恰好流盡時及時關(guān)閉活塞“防止”上層液體流出

上層液體從上口倒出“保證”上層液體盡量少地沾附下層液體

(3)萃取劑的選擇條件

①萃取劑和原溶劑互不相溶;②萃取劑與原溶劑和溶質(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。

【典題探究】

典例1.化為了除去KC1固體中少量的MgCL、MgSO’,可選用Ba(0H)2溶液、鹽酸和K2c溶液三種試劑,

按卜.圖步驟操作：

(1)寫出三種試劑的化學(xué)式：

A,B,Co

(2)①加入過量A的目的是有關(guān)化學(xué)方程式為

②加入過量B的目的是有關(guān)化學(xué)方程式為

③加熱煮沸目的是一。

⑶操作1是，操作11是。

變式訓(xùn)練11.為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg?*、SCK?和泥沙，可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列，五項操作，正確的操

作順序是（）

①過濾②加過量NaOH溶液③加適量鹽酸④加過量Na2c03溶液⑤加過量BaCL溶液

A.①④②⑤?B.?<D?⑤③C.②??①③D.⑤②④①③

典例2.下列關(guān)于過濾操作的說法中，錯誤的是（）

A.玻璃棒下端要靠在三層濾紙?zhí)?/p>

B.濾紙邊緣低于漏斗邊緣，多余部分要剪去，并用水潤濕貼緊，不留氣泡

C過濾時將液體沿玻璃棒注入過濾器，并使液面高于濾紙邊緣

D.漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁

變式訓(xùn)練21.在“粗鹽提純”的實驗中,蒸發(fā)時正確的操作是（）

A.把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內(nèi)加熱B.開始析出晶體后用玻璃棒攪拌

C.待水分完全蒸干后停止加熱D.蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時即停止加熱

變式訓(xùn)練22.某學(xué)生發(fā)現(xiàn)滴瓶中的溶液有懸浮物，通過如圖所示的操作進(jìn)行過濾，其操作上錯誤的地方有

()

A.4處B.3處C.2處D.1處

變式訓(xùn)練23.分離下列混合物，按溶解、過濾、蒸發(fā)順序進(jìn)行的是（）

A.氧化銅、木炭B.碳酸鈣、氯化鈉C.氯化鎂、微酸鈉D.乙醉、水

典例3.將所列儀器組裝為一套實驗室蒸儲石油的裝置，并進(jìn)行蒸餡，可以得到汽油和煤油。

（1）寫出A、B、C所代表儀器的名稱：

A:;B;;C:0

（2）寫出A儀器的進(jìn)水口:，出水口:。

（3）用字母表示裝置的連接順序:

（4）在B中注入原油后，加入幾片碎瓷片的目的是—。

變式訓(xùn)練31.海水淡化是海島地區(qū)提供淡水的重要手段，所謂海水淡化是指除去海水中的鹽分以獲得淡水的

工藝，過程（又稱海水脫鹽），其方法較多，如反滲透法、水合物法、電滲析法、離子交換法和壓滲法等。卜列方

法中也可以用來進(jìn)行海水淡化的是（）

A.過濾法B.蒸儲法C.分液法D.萃取法

變式訓(xùn)練32下列制取蒸儲水的實驗操作，不正確的是（）

A.實驗中必須使用溫度計指示實驗溫度

B.冷凝管中的水流方向是從下口進(jìn)入，上口流出

C.實驗中需要在蒸儲燒瓶中加入幾粒碎瓷片，防止出現(xiàn)暴沸現(xiàn)象

D.給圓底燒瓶加熱時必須墊石棉網(wǎng)

典例4某化學(xué)課外小組用海帶為原料制取了少量碘水。現(xiàn)用CCL從碘水中萃取碘，并用分液漏斗分離兩種溶

液。其實驗操作可分解為如下幾步：

A.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中；

B.把10mL碘水和4mLCC14加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；

C.檢驗分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液；

D.倒轉(zhuǎn)分液漏斗用力振蕩，并不時旋開活塞放氣,最后關(guān)閉活塞.把分液漏斗放正；

E.旋開活塞，用燒杯接收溶液；

F.從分液漏斗上口倒出上層水溶液；

G.將分液漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽（或小孔）對準(zhǔn)分液漏斗口上的小孔；

H.靜置，分層。

就此實驗，完成下列填空：

（1）王確操作步驟的順序是:（用上述各操作的編號字母填寫）-