4 第2讲 物质的分离和提纯

第2讲物质的分离和提纯

掌握常见物质分离和提纯的方法。

根据化学实验的目的和要求，能正确选用实验装置。

科学探究与创新意识：能根据题给信息，明确探究实验的目的和原理，设计实验方案，进行实验探究，分析解决实验中出现的问题，得出正确的实验结论。

证据推理与模型认知：从实验的本质对实验题进行分类建模，能运用模型解释化学现象，依据答题模板快速准确地回答问题。

物质分离和提纯的常用物理方法及装置

[知识梳理]

一、物质分离和提纯的区别

1.物质的分离

将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。

2.物质的提纯

将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。

二、依据物理性质选择分离和提纯的方法

1.“固＋固”混合物的分离和提纯

2.“固＋液”混合物的分离和提纯

3.“液＋液”混合物的分离和提纯

三、物质分离和提纯常用的物理方法及装置

1.如图(1)，所采用的操作方法的名称：过滤。

(1)适用范围：把不溶性固体与液体进行分离。

(2)注意事项：①一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低：滤纸边缘低于漏斗边缘，过滤时液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁。

②若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液超过滤纸边缘。

[补充]若需要加快过滤速度，可以采用抽滤装置(如右图)。

2.结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程。对于溶解度受温度变化影响不

大的固态溶质，采用蒸发结晶的方法；对于溶解度受温度变化影响大的固态

溶质，采用冷却结晶(或重结晶)的方法。

如图(2)，所采用的操作方法的名称：蒸发结晶。

(1)适用范围：溶解度随温度变化较小的物质。

(2)注意事项：①玻璃棒的作用：搅拌，防止液体或晶体局部过热而飞溅；②当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干，而不能直接蒸干。

3.如图(3)，所采用的操作方法的名称：蒸馏。

(1)适用范围：分离沸点相差较大的互溶液体混合物。

(2)注意事项：①温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处；②蒸馏烧瓶内要加沸石；

③冷凝管水流方向应为“逆流”。

4.如图(4)，所采用的操作方法的名称：萃取、分液。

(1)适用范围

①萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来；

②分液：两种液体互不相溶且易分层。

(2)注意事项：①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶；③萃取剂与溶质不反应。

5.如图(5)，所采用的操作方法的名称：升华。

适用范围：对于某种组分易升华的混合物，利用物质易升华的性质在加热条件下将其分离。

6.如图(6)，所采用的操作方法的名称：渗析。

(1)适用范围：用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来，如除去淀粉胶体中的NaCl。

(2)注意事项：将要提纯的胶体装入半透膜袋中，将半透膜袋系好，浸入蒸馏水中，并不断更换蒸馏水，渗析的时间要充分。

7.如图(7)，所采用的操作方法的名称：洗气。

(1)适用范围：除去气体中能被某液体吸收的杂质气体。

(2)注意事项：①长管进气短管出气；②被提纯的气体不能溶于洗气瓶中的液体，也不能与其反应。

[自我检测]

1.(热点题型)(2017·高考全国卷Ⅰ，8，6分)《本草衍义》中对精制砒霜过程有如下叙述：“取砒之法，将生砒就置火上，以器覆之，令砒烟上飞着覆器，遂凝结累然下垂如乳，尖长

者为胜，平短者次之。”文中涉及的操作方法是()

A.蒸馏

B.升华

C.干馏

D.萃取

解析：选B。升华是指固态物质受热直接变成气态物质，气态物质遇冷凝华为固态物质。即砒霜样品受热使有效成分三氧化二砷变成蒸气(升华)，降温，蒸气凝华成固体，从而达到分离提纯砒霜的目的，B项正确。

2.判断正误(正确的打“√”，错误的打“×”)。

(1)依据物理性质选择分离方法

①(2018·高考天津卷)屠呦呦用乙醚从青蒿中提取出对治疗疟疾有特效的青蒿素，该过程包括萃取操作。()

②制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤。()

③用乙醇萃取出溴水中的溴，再用蒸馏的方法分离溴与乙醇。()

④提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法。()

⑤NaCl的熔点高，除去碘中的NaCl应采用加热升华的方法。()

⑥根据食用油和汽油的密度不同，可选用分液的方法分离。()

(2)物质分离仪器的使用及注意事项

①分液时，分液漏斗下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。()

②蒸馏操作时，应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处。()

③蒸馏中，冷却水应从冷凝管的下口通入，上口流出。()

④蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加热。()

⑤分液时要先打开分液漏斗上口的塞子，再将下层液体缓缓放入下面的烧杯中。()

答案：(1)①√②×③×④×⑤√⑥×

(2)①√②√③√④×⑤√

3.物质分离和提纯操作要领填空。

(1)从含有少量KNO3杂质的氯化钠溶液中分离出氯化钠固体的操作：______________、

洗涤、干燥。

(2)从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的实验操作包括、冷却结晶、、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是(填序号)。

①引流②搅拌加速溶解③搅拌使溶液受热均匀，防止液体飞溅

(3)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体[NH4Al(SO4)2·12H2O]。溶液不能蒸干的原因是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。

(4)分液时，分液漏斗中的液体很难滴下，可能的原因是

________________________________________________________________________。

答案：(1)加热至有大量晶体析出时，趁热过滤

(2)蒸发浓缩过滤①③

(3)防止晶体失去结晶水，也防止可溶性杂质析出

(4)没有打开分液漏斗颈上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐)

1.(热点题型)(2019·安阳第一次模拟)“水飞”是传统中医中将药材与适量水共研细，取