高中化学 专题1第2单元 研究物质的实验方法 第1课时 物质的分离与提纯学案 苏教版必修1

亲爱的同学：这份试卷将再次记录你的自信、沉着、智慧和收获，我们一直投给你信任的目光……
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第1课时物质的分离与提纯
学习目标：1.初步学会过滤、结晶、萃取和分液、蒸馏等分离物质的实验技能，能独立完成一些简单的物质分离与提纯的实验操作。

(重点)2.初步了解根据物质的不同性质，来选择不同的分离方法对物质进行分离。

(重难点)
[自主预习·探新知]
1．过滤
若两种物质的混合物中，一种组分可溶于水，而另一种组分难溶于水，可以先加适量的水溶解混合物，然后过滤，将滤液蒸发结晶得到可溶解的组分，从而实现可溶性组分与难溶性组分的分离。

如图过滤装置
2．结晶
若固体混合物中的两种组分都可溶于水，且溶解度随温度变化有较大差异，则可以参照两种物质的溶解度曲线，利用溶解、结晶的方法分离。

如在提纯混有少量氯化钾的硝酸钾时，先在较高温度下将混合物溶于水中形成浓溶液，然后冷却到一定温度，由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧下降，因此有大量硝酸钾晶体析出，而氯化钾的溶解度随温度变化不大，因而不会结晶析出。

再过滤，即可得到纯净的硝酸钾晶体。

3．萃取、分液
(1)利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法称为萃取。

(2)萃取时，在液态混合物中加入的溶剂称为萃取剂。

萃取之后，一般还要使用分液的方法将互不相溶的液体分离。

在实验室中，萃取和分液通常在分液漏斗中进行。

(3)当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后，打开旋塞，将下层液体放出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒出。

如图装置。

4．蒸馏
(1)原理：利用互溶液体混合物中各组分的沸点相差较大，将其加热至某一组分的沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程。

(2)仪器装置
(3)应用
①分离沸点相差较大的液体混合物。

②除去液体中难挥发或不挥发物质。

(4)注意事项
①加热时为了防止液体暴沸可加入沸石或碎瓷片。

②温度计水银球应插至蒸馏烧瓶的支管口处。

③冷却水的流向应从冷凝管的下口进，上口出。

5．粗盐的提纯
除去粗盐中的杂质氯化镁及泥沙，可以先将粗盐溶于适量水中，再向粗盐水中加入稍过量的氢氧化钠溶液，使氯化镁完全转化为氢氧化镁沉淀，化学方程式为MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl。

过滤，除去泥沙和氢氧化镁沉淀，向滤液中加入盐酸中和过量的氢氧化钠，最后加热蒸发溶液，获得氯化钠晶体。

[基础自测]
1．判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)为加快过滤，可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。

( )
(2)蒸发结晶时最后可以将水直接蒸干再停止加热。

( )
(3)萃取分液一般在分液漏斗中进行。

( )
(4)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。

( )
(5)分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水。

( )
(6)蒸馏时可将温度计水银球插入液体中。

( )
(7)油水混合物可用分液法分离。

( )
【答案】(1)×(2)×(3)√(4)×(5)√(6)×(7)√
2．可用于分离或提纯物质的方法有：①过滤，②蒸馏，③加热升华，④分液，⑤萃取，
⑥结晶；(在下列横线上填写分离提纯的合理方法的序号)。

(1)除去石灰水中悬浮的CaCO3颗粒：________。

(2)除去NaCl晶体中混有的碘单质：________。

(3)分离汽油和煤油的混合物：________。

(4)分离水和苯的混合物：________(苯是不溶于水的液体)。

(5)用四氯化碳提取溴水中的溴单质：________。

(6)从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾：________。

【答案】(1)①(2)③(3)②(4)④(5)⑤④(6)⑥
[合作探究·攻重难]
[思考交流]
(1)实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气，从反应后的混合物中分离、回收KCl和MnO2，需要使用哪些分离方法？请简述实验方案。

【提示】使用分离方法为过滤及蒸发结晶。

实验方案：加水溶解、过滤、洗涤滤渣，即得到MnO2，将滤液蒸发结晶，可得到KCl 晶体。

(2)现有混有少量KCl的KNO3粉末，参照如图的溶解度曲线，回答下列问题：
KCl和KNO3的溶解度曲线
①在生产过程中，KNO3中混有少量KCl杂质，如果要在实验室中提纯KNO3晶体，应采用什么的方法？(杂质仅含KCl)
②写出具体的实验方案。

【提示】①降温结晶。

②加热溶解KNO3样品，冷却结晶，过滤得到KNO3晶体，然后洗涤晾干。

1．过滤实验应注意的3个问题
2．两种常用的结晶方法
(1)装置
(2)原理：给溶液加热，使液体气化，从溶液中分离出固体物质。

(3)注意：①蒸发时用玻璃棒搅拌，防止局部过热液体溅出。

②加热到剩余少量液体时应停止加热，用余热蒸干。

③热的蒸发皿应用坩埚钳取下。

[对点训练]
1．欲除去CuSO 4·5H 2O 中的沙子(主要成分为SiO 2)，必要的实验操作为( )
A ．溶解 过滤 结晶
B ．加热 溶解 过滤
C ．溶解 过滤 蒸馏
D ．溶解 过滤 分液
A [SiO 2不易溶于水，CuSO 4易溶于水。

]
2．已知硝酸银和氯化钾反应生成硝酸钾和不溶于水的氯化银，化学方程式为AgNO 3＋KCl===AgCl↓＋KNO 3。

将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯，某学生进行实验操作。

回答下列问题：
(1)将样品置于烧杯中，加入适量的水溶解，同时用玻璃棒搅拌，搅拌的作用是__________________________________________________________。

(2)向溶液中加入适量的__________________(填化学名称)，使氯化钾转化为沉淀。

(3)将混合液进行过滤，过滤装置和操作如图，指出图中的两处错误：
①____________________________________________________________；
②____________________________________________________________。

(4)为了从滤液中得到硝酸钾晶体，可采用的结晶方法是
____________________________________________________________。

(5)某同学认为：为加快过滤，可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液，他的观点________(填“正确”或“不正确”)。

【答案】(1)加速固体溶解(2)硝酸银(3)①液体没有用玻璃棒引流②漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁(4)降温结晶(5)不正确
[思考交流]
实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示
(1)实验中用到的仪器名称是_____________________________________。

(2)实验操作可分为如下几步
①把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；
②把50 mL碘水和15 mL四氯化碳加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；
③检查分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；
④倒转漏斗用力振荡，并不时地旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；
⑤旋开活塞，用烧杯接收溶液；
⑥从分液漏斗的上口倒出上层水溶液；
⑦将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；
⑧静置，分层。

正确的操作顺序(用上述序号填写)
______→______→______→①→⑧→______→⑤→⑥。

(3)上述步骤⑤的操作中应注意____________________________________
______________________________________________________________。

(4)步骤⑦的操作目的是__________________________________________
_____________________________________________________________。

(5)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是________________________
______________________________________________________________。

(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多，能不能用酒精来萃取碘水中的碘：________(填“能”或“不能”)，其理由是________________________
______________________________________________________________。

(7)分离碘的四氯化碳溶液的方法是________。

【提示】 (1)分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)
(2)③ ② ④ ⑦。

(3)使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁；及时关闭活塞，不要让上层液体流出
(4)使漏斗内外空气相通，以保证进行⑤操作时，漏斗内的液体能顺利流出
(5)四氯化碳与水不互溶，并且碘在四氯化碳中溶解度比在水中大得多，碘与四氯化碳不反应
(6)不能 酒精和水可以互溶，碘溶于酒精中，所形成的酒精溶液与水无法分液
(7)蒸馏
(1)萃取与分液的分析
①分液漏斗使用前要查漏。

②萃取剂的选择原则
a ．萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应；
b ．萃取剂和溶质不发生反应；
c ．溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。

③分液时，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。

④常见的萃取剂。

(2)蒸馏操作的注意事项
①多种液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计，且温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处。

②蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液体暴沸。

③冷凝管中冷却水从下口进，上口出；先通冷凝水，再加热。

④烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的13～23。

⑤给蒸馏烧瓶加热时，要垫上石棉网。

⑥蒸馏装置气密性的检验：连接好装置，在冷凝器的出口处接一橡胶管，并将橡胶管插入水中，将烧瓶微热，水中有气泡产生，冷却至室温，橡胶管中有倒吸的水柱，则气密性良好。

[对点训练]
3．下列实验操作中正确的是( )
【导学号：90512020】A．蒸馏操作时，应向蒸馏烧瓶中加入几块沸石，以防止暴沸
B．蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热
C．分液操作时，先将分液漏斗中下层液体从下口放出，再将上层液体从下口放出
D．萃取操作时，可以选用CCl4或酒精作为萃取剂从溴水中萃取溴
A[A.蒸馏时若不加沸石或碎瓷片，液面容易剧烈翻滚，若加入沸石就比较平稳，故可防止暴沸，正确；B.蒸发时溶液剩少许就要停止加热，利用余热将水分蒸干，错误；C.分液操作时，将分液漏斗中下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，错误；D.萃取操作时，由于酒精与水互溶，不可作萃取剂，错误。

]
4．如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题。

(1)指出图中两处明显的错误：
①____________________________________________________________，
②____________________________________________________________。

(2)A仪器的名称是________，B仪器的名称是________。

(3)实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量____________，其作用是_______________________________________________________________。

(4)收集完蒸馏水后，是先撤酒精灯还是先停冷凝水？
_____________________________________________________________。

【解析】对于蒸馏的实验装置，最重要的问题有如下几点：①仪器的连接顺序，②温度计的位置，③冷却水的流向(进、出口位置)，④防暴沸的措施。

【答案】(1)①温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处②冷却水进、出口位置反了(2)蒸馏烧瓶冷凝管(3)沸石(或碎瓷片) 防止加热时液体暴沸(4)先撤酒精灯
[当堂达标·固双基]
1．我国明代《本草纲目》中收载药物1 892种，其中“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上…其清如水，味极浓烈，盖酒露也。

”这里所用的“法”是指( )
A．萃取B．过滤
C．蒸馏D．蒸发
C[本法涉及两步变化为“液体→气体→液体”，为蒸馏过程。

]
2．通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是( )
A．硝酸钠、氢氧化钠B．氧化铜、二氧化锰
C．氯化钾、二氧化锰D．硫酸铜、氢氧化钙
C[A项，NaNO3和NaOH都溶于水，无法用过滤法分离；B项，CuO和MnO2都不溶于水；D项，CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应；C项，KCl和MnO2可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到KCl。

]
3．下列分离混合物的方法中不正确的是( )
A．从酒精和水的混合物中分离出酒精——蒸馏法
B．使浑浊的食盐水变澄清——过滤法
C．从溴水中分离出溴——分液法
D．把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来——蒸发结晶法
C[溴水是溴和水形成的均匀液态混合物，可先用萃取剂(如CCl4)将溴从溴水中萃取出来，然后再进行分液。

]
4．为提纯下列物质(括号内为杂质)，选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
【导学号：90512021】
C
取剂，应该使用四氯化碳，B选项错误；除去氯化钠溶液中少量的硫酸钠，应加入适量的氯化钡溶液，然后过滤，C选项正确；D项会引入新的杂质Na＋，应该加入适量的KOH溶液，错误。

]
5．在常用方法和混合物之间连线。

过滤从海水中获取粗食盐
蒸发从碘水溶液里提取碘
萃取氯化钠溶液中含有泥沙
蒸馏分离固体氯化钠和单质碘(I2易升华)
升华用自来水制取蒸馏水
分液四氯化碳和水的分离
重结晶除去硝酸钾中混有的氯化钠
【答案】
化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”
(1)“四原则”：利用化学方法分离和提纯物质时，操作过程要注意八个字：“不增、不减、易分、复原”。

一不增：不引入新的物质；
二不减：不消耗被提纯的物质；
三易分：杂质转换为沉淀、气体等容易分离除去；
四易复原：被提纯物质要容易复原。

(2)“三必须”：一是除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须除尽(因过量试剂带入新的杂质)；三是除杂途径必须选最佳，除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。