分离提纯中常用操作方法和实验仪器专题

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仪器: 铁架台(带铁夹、铁圈)、酒精灯、石棉网、
蒸馏烧瓶、沸石或碎瓷片、温度计、冷凝管、 牛角管、锥形瓶。
根据物质的性质不同,蒸馏可分为常压蒸馏、 减压蒸馏和分馏几种。
➢在蒸馏烧瓶中放碎瓷片,防止液体暴沸。
注 ➢温度计水银球部应略低于蒸馏烧瓶支管口处
➢先通水,再加热;冷凝水下口入,上口出。

➢需提纯的物质,若易受热分解,则不能用火直接 加热,而采用水浴、油浴或沙浴等方法进行加热; 若物质达到沸点时就会分解,则采用减压蒸馏。
分液:把互不相溶的两种液体分离
的操作(例如油和水的混合物)。
实验仪器:分液漏斗、铁架台、烧杯
注意事项:
➢放液时,先打开分液漏斗的磨口塞,或使塞 上的凹槽(或小孔)对准漏斗口上的小孔,保 持漏斗内外气压一致; ➢下层溶液下口放出,上层溶液上口倒出。
【例7】选取萃取剂将碘水中的碘萃取出来, 这种萃取剂必须具备的性质是( B )
已知碳酸钠的溶解度(S)随温度变化的曲线如下图所示:
回答下列问题: (1)滤渣的主要成分为 (2)“趁热过滤”的原因是
。 。
(3)若在实验室进行“趁热过滤”,可采取的措施是

(4)若“母液”循环使用,可能出现的问题及其原因是 。
中学化学实验中常用的分离提纯方法
固-固分离 液-液分离
溶解
蒸发 结晶
固-液分离
【例4】下列各组物质中可以用升华的方 法进行分离的是( C )
A、铁粉和硫粉 B、氯化铵和碘 C、碘和氯化钠 D、镁粉和碘粉
解析:在加热的条件下,铁粉和硫 粉,镁粉和碘粉均发生化合反应, 氯化铵发生分解。
考题再现:(07广东-21)以氯化钠和硫酸铵为原料 制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
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石门中学09届高三第一轮复习
考纲解读
2008考试大纲化学实验部分
1、了解化学实验是科学探究过程中的一种重要方法。 2、了解化学实验常用仪器的主要用途和使用方法。 3、掌握化学实验的基本操作。了解实验室一般事故 的预防和处理方法。 4、掌握常见气体的实验室制法(包括所用试剂、仪 器、反应原理和收集方法)。 5、能绘制和识别典型的实验仪器装置图。
意 ➢蒸发过程中要用玻璃棒搅拌,防止局部
过热而使液体飞溅;
当有大量晶体析出时,应停止加热,用 余热蒸发溶剂,使晶体全部析出。
(2)结晶:从溶液中析出晶体的操作。常见
有蒸发结晶和降温结晶法。
蒸发结晶:固体溶质的溶解度随温度变化不
大时,用蒸发溶剂法使之结晶,例如NaCl。
降温结晶:适用于溶解度随温度的变化比较大
C.用Na2CO3溶液处理滤液 D.将滤液缓缓加入水中
1,5-二硝基萘
1,8-二硝基萘
仪器:铁架台(带铁圈)、漏斗、滤纸、
烧杯、玻璃棒
操 ① 一贴:将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏
作 水润湿,滤纸紧贴漏斗内壁。

② 二低:滤纸边缘应略低于漏斗边缘;加入漏斗 中液体的液面应略低于滤纸的边缘。

③ 三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴应与玻
萃取:利用溶质在互不相容的溶剂里的溶 解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一
种溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。
主要仪器:分液漏斗 注意:
➢检验分液漏斗是否漏液; ➢将要萃取的溶液和萃取剂依次从上口倒入分液漏斗, 其量不能超过漏斗容积的1/2,塞好塞子进行振荡。 ➢振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧 塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗 倒转过来用力振荡,适当放气,充分静置,然后分液。
B、 ③ ⑤ ② ④
C、 ③ ⑤ ① ④
D、 ① ③ ⑤ ④
防止被提纯的物质析出,降低产量 (滤去杂质,杂质为固体)
例:硫酸亚铁的制备
防止杂质析出,降低纯度(被提纯的物 质为固体)
例:08年广东题
(1)蒸发浓:缩:当溶
仪器
铁架液台表(面带有铁圈晶)膜、出玻璃棒、 蒸发现皿时、停酒止精加灯。热

➢注入蒸发皿里的液体不得超过其容积的 2/3;
的离子方程式: Cl2+2I-=I2+2Cl- 。
(2)提取碘的过程中,可供选择的有机试剂是(B )。
A.甲苯、酒精 C.汽油、乙酸
B.CCl4、苯 D.裂化气油、苯
(3)为使海带灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实 验室里的烧杯、玻棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆 底烧瓶、石棉网以及必要的夹持仪器和物品,仍缺 少的玻璃仪器 漏斗、分液漏斗 。
升华
过滤 洗气
气-气“分离” 气体干燥
蒸馏
分液 萃取 其它方法
盐析 渗析
1、溶解 2、过滤 3、蒸发和结晶(重结晶) 4、升华
仪器 烧杯、玻璃棒(酒精灯)
注意
如果溶解时大量放热的物质,应 分次、少量的把溶质加到溶剂中,必 要时边加入边搅拌。如溶解浓硫酸时, 一定要注浓硫酸入水中。
【例1】 在一定条件下,萘可以被硝硫混酸硝化生
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化
如上图所示。回答下列问题:
(1)欲制备10.7gNH4Cl,理论上需
N(仪a器2C)l加若有实试热验法管室g。、;底进烧行取部杯蒸少无、发量残玻浓氯留璃缩化物棒用、铵,到酒的产表精主品明灯要于氯等试化。管铵底产部品,纯加净热。,
(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为
近3年高考试题 中出现“分离提纯内容”的试题
08广东-19、21 08广东理基-21 08江苏-15、17 08海南-16 08山东理综-30 08天津理综-13、28 08四川理综-26、28
06年广东-20 06上海-26 06江苏-4、17、18 06四川理综-26
07广东-10、21 07广东理基-35 07上海-26 07江苏-10 07福建-28 07宁夏理综-8 07重庆理综-12 07山东理综-30
成二硝基物,它是1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘
的混合物,后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而
前者不能。利用这一性质可以将这两种异构体分离。
上述硝化产物加入适量的98%硫酸,充分搅拌,用耐
酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,
应采用的方法是( D)
A.蒸发浓缩结晶
B.向滤液中加水后过滤
【知识背景】课程标准中必修1中“通过 粗盐提纯实验,进一步掌握溶解、过滤、 蒸发等基本操作,在此基础上练习蒸馏、 萃取等分离方法。并通过实验中杂质离 子的检验与除杂质方法的讨论,加深对 提纯操作原理和方法的理解。”
选修六:食盐水的精制 硝酸钾粗品的 提纯 海带中提碘 茶叶中提取咖啡因
【命题趋势】从近2年高考实验题的特点
(4)从含碘的有机溶剂中提取碘和回收有机溶剂, 还需要经过蒸馏过程。指出下列蒸馏实验 装中的 错误(出下图) ① 温度计水银球插到了液体中 , ② 冷凝管进出水的方向颠倒 ,
(5)进行蒸馏操作时,使用水浴的原因是_防__止__受__热____ 温__度__过_高__,__碘__晶__体__升__华___.最后晶体碘在 蒸馏烧瓶 里聚集.
和新课标的要求分析,高考对实验基础的 考查将突出仪器的使用,基本操作,实验 安全性等内容,着重考查实验基本操作的 规范化、灵活化和准确性。在特殊情况下 的非常规范操作可能成为高考命题的新动 向。但研究近3年广东、上海等各地高考试 题,在选择题中直接考查溶解、过滤、蒸 发结晶、蒸馏、萃取等相关知识,二卷实 验题或工业合成题中,直接考查或以这些 知识为背景,要顺利的解答试题,也必须 对相关知识熟练掌握。
(1).趁热过滤,防止结晶析出 (2).母液循环回收利用
1、在溶解、过滤、蒸发结晶操作过程中都用到
了玻璃棒,玻璃棒的作用分别是什么?
溶解: 搅拌,加速溶解。

过滤:引流,使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒,
蒸发结晶:搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅 。
2、玻璃棒还有其它方面的用途吗? ①测溶液pH值时,蘸取溶液。 ②浓氨水和浓盐酸反应,蘸取反应液。

(4)不用其它试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作


(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法


考题再现(08广东-19):碳酸钠是造纸、玻璃、纺
织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠(钝度约98
%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质, 提纯工艺路线如下:
3.冷却结晶,过滤
例:硝酸钾粗品的提纯(P344)
硝酸钾粗品
配制热的浓溶液
冷却结晶
过滤
晶体硝酸钾(成品)
母液:含NaCl的KNO3的饱和溶液
1.如何提高纯度?
(1).减慢降温速度,降低结晶速度,使晶 体中包含的杂质离子较少 (2).充分过滤,使母液与晶体尽可能分开 (3).洗涤晶体
2.如何提高产率或收益?
洗气:包括气体的干燥和除杂。
装置 类型
装置 示意

液Hale Waihona Puke Baidu除杂剂 (不加热)
固体除杂剂 固体除杂剂 (不加热) (加热)
仪器:洗气瓶、球形干燥管、U型管、硬质试管, 铁架台(铁夹),导气管,橡胶塞。
注意: ✓洗气瓶中气体流向→长进短出
✓球形干燥管气体流向→大口进小口出
③检验气体(如NH3、Cl2),黏试纸。 ④粗盐提纯中,蒸发结晶后,转移固体。
升华:是指固态物质吸热后不经过 液态直接变成气态的过程。利用某 些物质具有升华的特性,将这种物 质和其它受热不升华的物质分离开 来,例如加热使碘升华,来分离I2 和SiO2的混合物。
仪器: 铁架台(带铁圈)、酒精灯、石棉网、 烧杯、圆底烧瓶。

(4)不用其它试剂,检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作


(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质,进一步提纯产品的方法


从茶叶中提取咖啡因的流程图
浸取
P346预测13
过滤
蒸发、焙炒
升华
1、蒸馏和分馏 2、萃取 3、分液
(1)蒸馏:利用各组份的沸点 不同,将互溶的液体混合物 进行分离提纯的操作。也可 利用除去混在液体里的杂质, 例如海水淡化。
考题再现:(07广东-21)以氯化钠和硫酸铵为原料 制备氯化铵及副产品硫酸钠,工艺流程如下:
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化
如上图所示。回答下列问题:
(1)欲制备10.7gNH4Cl,理论上需 NaCl g。
(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要
仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。
(3)“冷却结晶”过程中,析出NH4Cl晶体的合适温度为
水浴最高温度为100℃,油浴100~250℃ 之间,沙浴可达350℃以上 。
(2)分馏:若一次蒸馏要得到两种以上的液体,就叫分
馏。分馏的产品成分由分馏时的温度控制。若发现温 度有明显的变化,说明第二种馏分开始排出。
【例6】过氧化氢的沸点比水高,但受热 容易分解,某试剂厂先 制得7—8%的过 氧化氢溶液,再浓缩成30%溶液时,可 采用的适宜方法是( B ) A.常压蒸馏 B.减压蒸馏 C.加生石灰常压蒸馏 D.加压蒸馏
NaNO3 73 80 88 96 104 124 148 180 NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.3 38.4 39.8
例:硝酸钾晶体的制备
1.称取KCl和NaNO3混合物,加适量 蒸馏水溶解
为何要趁 2.继续加热溶液,待溶液蒸热发过至滤原?来体 积的2/3时,便可停止加热,趁热过滤
的固体物质,例如硝酸盐。操作时将溶液加热 浓缩到一定程度,制成热饱和溶液冷却时晶体 析出。为了得到纯度更高的晶体,还可以把第 一次析出的晶体进行重结晶操作。
例:硝酸钾晶体的制备
NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同温度下的溶解度
温 度 0 10 20 30 40 60 80 100 ℃ KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 110 169 246 KCl 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7
A.不溶于水,且必须是无色的 B.不溶于水,且比水更容易溶解碘 C.不溶于水,且比水密度大 D.不溶于水,且必须比水密度小
考题再现(94-上海):海洋植物如海带、海藻 中含有丰富的碘元素,碘元素以碘离子的形式存 在。实验室里从海藻中提取碘的流程如下:
(1)指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:
① 过滤 ,③ 萃取 。写出过程②中有关反应
璃棒接触;玻璃棒的底端应和过滤器三层滤纸处轻
轻接触;漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触。
【例2】将氯酸钾与MnO2混合物加热,为了从 反应完成后所得到的固体残留物中回收MnO2, 供选择的操作步骤有:
①水洗, ②蒸发滤液, ③溶解,
④加热烘干, ⑤过滤。
其中操作顺序正确的是( C )
A、 ③ ⑤ ② ①
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