2017届高三化学第一轮复习:物质的分离和提纯

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紫红 色;他们打开分液漏斗活塞, 中,下层液体呈______
分液漏斗上口活塞 却未见液体流下,原因可能是________________
小孔未与空气相通 。 __________________
(6)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还须经过蒸 馏,指出下面实验装置图中的错误之处:
缺石棉网 ; ①__________ 温度计插到了液体中 ; ②___________________ 冷凝管进出水的方向颠倒 。 ③_______________________
例 1 提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为(
)
A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸 B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸 C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸 D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
(1)如图1,方法、装置的名称: 过滤 。
适用范围:把不溶性 固体与液体 进行分离。
注意事项:①一贴: 滤纸 紧贴漏斗内壁;
二低:滤纸上边缘低于 漏斗边缘 ,液面低于滤纸边缘;三靠:
图1
烧杯紧靠 玻璃棒 ,玻璃棒轻靠 三层滤纸 处,漏斗下端尖口
处紧靠 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 。
后,再重复2~3次。
④怎样判断沉淀是否洗净?
提示 取最后一次滤出液少许于试管中,滴加稀HNO3酸
化的AgNO3溶液,若产生白色沉淀,说明沉淀未洗净,反
(2)结晶是晶体从 饱和溶液中析出 的过程,对溶解度受温
度变化影响不大的固态溶质,采用 蒸发溶剂 的方法,而对
溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质,采用 冷却饱 和溶液 的方法。
如图2,方法、装置的名称: 蒸发结晶 。 适用范围:溶解度随温度变化较小的物质。
注意事项:①玻璃棒的作用: 搅拌,防止液体局部
2.过滤操作中的常考热点案例
在过滤操作后,有时需要滤渣,舍弃滤液;有时需要滤液,
舍弃滤渣。 (1)需要滤液时,如何提取母液中的成分
案例1
在粗盐的提纯实验中,过滤,舍去不溶性杂质(滤渣) 加热蒸发,当析出大量NaCl晶体时,停止加热,利用 若母液是 CuSO4 饱和溶液,怎样获得 CuSO4· 5H2O
使蒸馏烧 (7)进行上述蒸馏操作时,使用水浴加热的原因是_________ 瓶受热均匀,控制加热温度不至过高 , 最 后 晶 态 碘 在 _________________________________
蒸馏烧瓶里聚集。 ________
反思归纳
熟记常见物质分离操作中的注意事项 1.过滤中的“3要求”:一贴二低三靠。 2.蒸发中的“2注意”:玻璃棒搅拌和不能蒸干。 3.萃取分液中的“4步操作”:加萃取剂—振荡放气—静置 分层—分液。 4.蒸馏中的“3注意”:温度计水银球的位置,冷却水的进
C.汽油、乙酸
D.汽油、甘油
(4)为使海藻灰中碘离子转化为碘的有机溶液,实验室有烧杯、 玻璃棒、集气瓶、酒精灯、导管、圆底烧瓶、石棉网以及必 分液漏斗 要的夹持仪器、物品,尚缺少的玻璃仪器有______________ 、
普通漏斗 。 ___________ (5)小组用CCl4萃取碘水中的碘,在右图的分液漏斗
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。 分液注意事项: ① ②
(4)如图4,方法、装置的名称: 蒸馏 。 适用范围: 沸点 相差较大的液体混合物。
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”。
图4
分馏?
(5)如图5,方法、装置的名称: 升华 。
后,怎样从母液中获取NaCl固体? 提示
余热蒸干。
案例 2
晶体?
提示 加热蒸发,冷却结晶,过滤。
(2)需要滤渣时,如何得到纯净的滤渣
案例3 在测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分
- 数时,可以在混合物中加入过量BaCl2溶液,沉淀SO 2 4 ,然
后过滤、洗涤、烘干、称量得到BaSO4的质量,试问:
(5)含杂质的胶体溶液的分离(提纯) 渗析法:用半透膜除去胶体中混有的分子、离子等杂质。
考点精讲
1、 物质分离和提纯的基本原理
“五三”P215
分离和提纯物质时,一般遵循“四原则”和“三必须”: “四原则”:一不增,不得引入新杂质;二不减,尽量不减少被提 纯和分离的物质;三易分,使被提纯或分离的物质与其他物质易分 离;四复原,被提纯物质要易被复原。 “三必须”:①除杂试剂必须过量;②过量试剂必须除尽(去除过量 试剂带入的新杂质,同时应注意加入试剂的顺序);③选择最佳的除 杂途径。
固 + 液
互溶
不互溶——过滤法
(3)“液+液”混合物的分离(提纯)
液 + 液
互溶——蒸馏法 不互溶
例如:酒精和水、苯和硝基苯、 汽油和煤油等的分离 分液法 例如:CCl4和水的分离
(4)“气+气”混合物的分离(提纯)
气 + 气 其他法 洗气法 例如:除去Cl2中的HCl,可通过盛有 饱和食盐水的洗气瓶 例如:除去CO2中的CO,可通过灼热 的CuO
口倒出 B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处 C.蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出 D.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止 加热
)
A. 分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上
6.海洋植物如海带、海藻中含有大量的碘元素,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图:
(1)实验室焙烧海带,需要下列仪器中的________( cdef 填字母)。
a.试管 d.泥三角 b.烧杯 e.铁三脚架 c.坩埚 f.酒精灯
过滤 , (2) 指出提取碘的过程中有关的实验操作名称:①________ 萃取分液 。 ③__________ (3)提取碘的过程中,可选择的有机试剂是________ 。 B A.甲苯、酒精 B.四氯化碳、苯
4 由乙醇溶液制无水乙醇 除去淀粉溶液中的碘
化钠
加入一定量的生 石灰,然后蒸馏
将混合液放入半透 膜袋中,并放入流 动的蒸馏水中
5
思维建模
依据物质的物理性质选择恰当分离(提纯)方法
1.“固+固”混合物的分离(提纯)
2.“固+液”混合物的分离(提纯)
3.“液+液”混合物的分离(提纯)
题组二 物质分离仪器、装置的选择
混合物
从草木灰中提取 可溶性物质
分离方法
溶解、过滤
操作过程
将草木灰溶于热水中,不 断搅拌,然后过滤。若滤 液仍浑浊,再过滤
1
2
将混合物溶于热水配成饱和 KNO3和NaCl混 结晶、过滤 溶液,降温,溶液中有 合物 KNO3 晶体析出,冷却过滤
3
乙酸乙酯和乙酸混合物
分液
中分离乙酸乙酯
蒸馏 渗析
在混合物中加入饱和 Na2CO3溶液,振荡, 静置,分液
序号 原物质 所含杂质 除杂质试剂 灼热的铜网 __________ NaOH溶液 ____________ 碱石灰 或_______ 灼热的CuO 主要操作方法


N2
CO
O2
CO2
固体吸收气体
洗气 或固体
吸收气体 用固体转化气体

CO2
CO

⑤ ⑥ ⑦ ⑧
CO2
Cl2 CO2 碳粉 Fe2O3 NaHCO3 溶液
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。
图2
(3)如图3,方法、装置的名称: 分液 。 适用范围:①萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂 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。
图3
萃取注意事项:①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中的
第2讲 物质的分离和提纯
专题9 化学实验
考纲要求
1.能对常见的物质进行检验、分离和提纯;掌握过 滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。 2.绘制和识别典型的实验仪器装置图。
考点一 考点二 探究高考 练出高分
物质分离、提纯的常用物理方法 物质分离、提纯的化学方法 明确考向
考点一
物质分离、提纯的常用物理方法
出方向,加沸石防暴沸。
考点二
物质分离、提纯的化学方法
知识 梳理
递进 题组
知识梳理
方法 沉淀法
原理
杂质成分
2- - 将杂质离子转 Cl-、SO2 4 、CO3 及能形成弱
化为沉淀
碱的阳离子
气化法
2- - - - 将杂质离子转 CO2 、 HCO 、 SO 、 HSO 3 3 3 3 、
化为气体
S2-、NH+ 4
HCl
HCl SO2 CuO Al2O3
饱和NaHCO3溶液 饱和食盐水 饱和NaHCO3溶液 稀酸(如稀盐酸) NaOH溶液 CO2
洗气
洗气
洗气
过滤
过滤

Na2CO3
ห้องสมุดไป่ตู้
加酸转化
⑩ ⑪ ⑫ ⑭ ⑮ ⑯
NaCl溶液 FeCl3溶液 FeCl2溶液 NaCl晶体 乙酸乙酯 乙醇
NaHCO3 FeCl2 FeCl3 FeCl3 NH4Cl 乙酸 水(少量)
解析
A 项中加入过量碳酸钠,钠离子是新的杂质,不易除去;
B 项中加入过量硫酸钾,过量的硫酸根离子是新杂质,不易除去; C 项中加入过量硫酸钠,钠离子和硫酸根离子都是新杂质;D 项 中碳酸钾可使硝酸钡生成碳酸钡沉淀,过滤除去沉淀后,适量硝 酸与碳酸钾生成硝酸钾和 CO2 气体,达到实验目的。
答案 D
杂转纯法
将杂质转化为需要 提纯的物质
杂质中含不同价态的相同元素(用
氧化剂或还原剂)、同一种酸的正
盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱) 如用酸性KMnO4除去CO2中的 SO2,用热的铜粉除去N2中的O2 如除去NaCl中的NH4Cl等
氧化还 原法 热分解法
用氧化剂(还原剂)
除去具有还原性(氧
化性)的杂质
加热使不稳定的物
3.下列实验装置不适用于物质分离的是( D )
4.(2012· 北京理综,8)下列实验中,所选装置不合理的是(
)
A.分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5,选④ B.用CCl4提取碘水中的碘,选③ C.用FeCl2溶液吸收Cl2选⑤ D.粗盐提纯,选①和②
题组三 物质分离操作的注意事项 5.下列实验操作中错误的是(
适用范围:某种组分易升华的混合物,
利用物质升华的性质在加热条件下分
离的方法。
图5
递进题组
题组一 依据物理性质选择分离方法
1.下列分离物质的方法中,利用了物质的沸点的是( A )
A.蒸馏 B.萃取 C.重结晶 D.蒸发
2.物质的分离、提纯是中学化学的重要操作,请应用物质分离、 提纯知识,分离下列各组混合物。
氧化法 例如:除去氧化铜中混有的铜 结晶法(互溶) 例如:KNO3和NaCl的分离 过滤法(不互溶) 例如:粗盐提纯
其他——特殊法
例如:FeS和Fe的分离可用磁铁 吸附分离
(2)“固+液”混合物的分离(提纯)
萃取法 蒸发 蒸馏法 例如:海带中碘元素的分离 例如:从食盐水中制得食盐 例如:用自来水制蒸馏水 例如:将NaCl晶体从其 饱和溶液中分离出来
- ①怎样判断SO 2 4 是否沉淀完全?
提示 取上层清液少许于试管中,再加入BaCl2溶液,若
- 产生白色沉淀,说明SO 2 4 未沉淀完全,反之则沉淀完全。
②过滤完毕后,为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的)?
提示 洗去可溶性杂质(Na+、Cl-等)。
③沉淀的洗涤方法?
提示 沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀,待水自然流下
知识 梳理
递进 题组
知识梳理
1.物质分离、提纯的区别 (1)物质的分离
“五三”P215
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。
2.物质分离、提纯的常用物理方法 “五三”P215\203
试根据所学的知识填写操作方法及相关内容。
质分解除去
酸碱溶 解法
利用物质与酸或碱溶
液混合后的差异进行
如用过量的NaOH溶液可除去 Fe2O3中的Al2O3 含杂质的金属作阳极、纯金属(M)
分离
利用电解原理除去杂 质
电解法
作阴极,含M的盐溶液作电解质
溶液
调节PH法
递进题组
题组一 除杂试剂及方法的选择 1.除去下列常见物质中的杂质,完成表格:
HCl Cl2
加酸转化 加氧化剂转化
Fe MgO
— 饱和Na2CO3溶液 新制CaO
加还原剂转化
沉淀转化 加热分解 分液
⑬ MgCl2溶液
蒸馏
规律总结 (1)“固+固”混合物的分离(提纯)
升华法
固 + 固 加 热 加 水 分解法
例如:NaCl和I2的分离
例如:除去Na2CO3中混有的NaHCO3 固体
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