高中化学物质制备实验题”常考考点答题常规总结练习与答案
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“物质制备实验题”常考考点答题规范
实验试题均以物质制备为主线,其基本设计思路包含下列四个环节:
1. 原料处理:分析原料的主要成分哪些?要利用哪些成分?如何去除杂质?
(1)粉碎、研磨。
仪器:研钵。
目的:增大反应物间接触面积,提高反应速率。
(2)灼烧、焙烧。
仪器:坩埚。
如果焙烧碱性物质不能选用 瓷坩埚 。
焙烧植
物样品的目的:将植物样品转变成含盐或氧化物的灰分,提高原料利用率;焙烧金属的目的: 去除金属表面的油污 ;焙烧一般固体的目的:促使某固体物质分解或氧化等。
(3)水浸:目的:让溶于水的物质形成溶液,便于分离。
酒浸:目的:让溶于乙醇的物质形成溶液,便于分离。
酸浸:目的:与酸反应生成可溶性物质而形成溶液;调节溶液PH 。
碱浸:目的通常是:与碱反应生成可溶性物质而形成溶液 或去除油污或调节溶液PH 。
浸泡时不断搅拌、控制适当温度、延长浸出时间、控制浸出液浓度、循环利用等,目的都是为了提高原料的浸出率。
2. 除杂方法:分析混合物的成分和物理特性,据此选择合适的分离提纯方法。
(1)水解过滤法:适用于分离出溶液中的Al 3+、Fe 3+。
方法:加入某试剂,调节
溶液PH 至3.4左右(据信息),促进其完全水解为氢氧化物沉淀,然后用
过滤法分离。
如果含有Fe2+,则要加入某氧化剂,将Fe2+氧化为Fe3+。
加入的PH调节剂,必须能与H+反应,如果留滤液弃滤渣,则通常加入含保留金属阳离子的不溶性碳酸盐、氧化物或氢氧化物;如果留滤渣弃滤液,或滤渣和滤液都要利用,则通常滴加氨水或氢氧化钠溶液。
(2)加热法:适用于分离含易分解(如铵盐)或升华物质(如I2)的固体混合物。
(3)过滤法:适用于固体与水溶液的分离,但液态有机物与固体混合物通常用蒸馏法分离。
过滤分常压过滤、减压过滤、热过滤等。
减压过滤的适用条件是沉淀的颗粒较大,不呈胶状[Al(OH)3、Fe(OH)3不适宜],目的是加快过滤速度,得到较为干燥的沉淀。
(操作注意事项要逐条记熟,见课本)。
热过滤或趁热过滤的目的是将固体与液体分开,同时防止滤液中的某溶质冷却结晶析出。
(4)蒸馏法:适用于分离互溶但沸点差异较大的液体混合物,或液态有机物与固体混合物。
(5)分液法:适用于分离互不相溶的、静置分层的液体混合物。
例如乙酸乙酯与碳酸钠水溶液的混合物。
(6)萃取、分液法:适用于分离互溶的液体混合物,且某溶质(如Br2、I2)在不同溶剂中的溶解度差异较大。
萃取剂的选择原则是:萃取剂与原溶剂要不相溶,且被萃取物在萃取剂中的溶解度要比原溶剂大得多。
(7)蒸发结晶,趁热过滤:实质是减少溶剂,析出晶体,适用于将溶解度受温度影响不大的某溶质形成晶体从水溶液中析出。
趁热过滤是防止溶液中的
溶质在温度下降时结晶析出。
(8)蒸发浓缩,冷却结晶:实质是通过降低温度而降低溶质的溶解度而析出晶体,适用于将溶解度受温度影响较大的某溶质形成晶体从水溶液中析出。
分离物质的量比为1︰1的硝酸钾与食盐的混合物,应先用蒸发结晶、趁
热过滤法分离出食盐,再用用蒸发浓缩、冷却结晶法分离出硝酸钾。
除去硝酸钾中的少量食盐杂质,应用蒸发浓缩、冷却结晶
法。
除去食盐中的少量硝酸钾杂质,应用蒸发结晶、趁热过滤法。
要使
FeSO4·7H2O、 (NH4)2Fe(SO4)2·6H2O等结晶水合物从水溶液中析出,可采用蒸发浓缩、冷却结晶法。
要制得颗粒较大的晶体,可采用的方法是缓慢蒸发或缓慢冷却。
当溶液处于过饱和状态时,可采用振荡容器,用玻璃棒搅动或轻轻对摩擦器壁,或投入几颗晶体(晶种)
等方法促进晶体析出。
(9)醇析、水析、盐析、碱析等:实质是通过改变溶剂的性质而降低溶质的溶解度而析出晶体。
例如,要使阿斯匹林从有机溶剂中析出,可用水析法(加入冷水);要加快摩尔盐从水溶液中析出可用醇析法(加入乙醇);要加快硬脂酸钠从水溶液中析出可用盐析法(加入饱和食盐水)。
(10)层析法:适用于分离各组分性质相近的或微量的混合物,还可用于定性分析产品的纯度,检测反应的终点。
基本操作步骤是装置制作、点层析试样、配制展开剂、层析操作、显色反应(有的实验此步不需要)。
注意:如何不能用以上方法直接分离,则需加入某试剂,使某成分溶解或反应,使其转化为能用以上方法分离的混合物。