XS 物質(zhì)的分離和提純

1、第2講物質(zhì)的分離和提純【考綱要求】 1. 了解物質(zhì)分離、提純的意義和方法；掌握過(guò)濾、分液、蒸餾等操作步驟及要求。2. 能對(duì)常見(jiàn)的物質(zhì)進(jìn)行檢驗(yàn)、分離和提純。3. 繪制和識(shí)別典型的實(shí)驗(yàn)儀器裝置圖?！究键c(diǎn)分布】考點(diǎn)一物質(zhì)分離、提純的常用物理方法考點(diǎn)二物質(zhì)分離、提純的化學(xué)方法高考方向與練習(xí)考點(diǎn)一物質(zhì)分離、提純的常用物理方法1物質(zhì)分離、提純的區(qū)別(1) 物質(zhì)的分離 將混合物的各組分分離開(kāi)來(lái)，獲得幾種純凈物的過(guò)程。(2) 物質(zhì)的提純 將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過(guò)程，又叫物質(zhì)的凈化或除雜。2物質(zhì)分離、提純的常用物理方法試根據(jù)所學(xué)的知識(shí)填寫操作方法及相關(guān)內(nèi)容。 圖1 圖2 圖3 圖4 圖5(1) 如圖

2、1，方法、裝置的名稱：過(guò)濾。適用范圍：把不溶性固體與液體進(jìn)行分離。注意事項(xiàng)： 一貼：濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁；二低：濾紙上緣低于漏斗邊緣，液面低于濾紙邊緣；三靠：燒杯緊靠玻璃棒，玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)?，漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁。 若濾液渾濁，需更換濾紙，重新過(guò)濾。渾濁的原因可能是濾紙破損、濾液超過(guò)濾紙邊緣。(2) 結(jié)晶是晶體從飽和溶液中析出的過(guò)程，對(duì)溶解度受溫度變化影響不大的固態(tài)溶質(zhì)，采用蒸發(fā)溶劑的方法，而對(duì)溶解度受溫度變化影響相當(dāng)大的固態(tài)溶質(zhì)，采用冷卻飽和溶液的方法。如圖2，方法、裝置的名稱：蒸發(fā)結(jié)晶。適用范圍：溶解度隨溫度變化較小的物質(zhì)。注意事項(xiàng)： 玻璃棒的作用：攪拌，防止液體局部過(guò)熱而飛濺； 當(dāng)有大量

3、晶體析出時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干而不能直接蒸干。(3) 如圖3，方法、裝置的名稱：分液。適用范圍：萃?。豪萌苜|(zhì)在互不相溶的溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從它與另一種溶劑組成的溶液里提取出來(lái)；分液：兩種液體互不相溶且易分層。注意事項(xiàng)： 溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大； 萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶； 萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)。(4) 如圖4，方法、裝置的名稱：蒸餾。適用范圍：沸點(diǎn)相差較大的液體混合物注意事項(xiàng)： 溫度計(jì)的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處； 蒸餾燒瓶?jī)?nèi)要加沸石；冷凝管水流方向應(yīng)為“逆流”。(5) 如圖5，方法、裝置的名稱：升華。適用范圍：某種組分易升華的混合物，利用物質(zhì)升華的性

4、質(zhì)在加熱條件下分離的方法?！旧疃人伎肌糠忠郝┒肥禽腿　⒎忠翰僮髦斜仨氂玫降膬x器，在使用前必須檢查是否漏液，如何檢查分液漏斗是否漏液？題組一分離、提純?cè)砗头椒ǖ目疾?下列分離物質(zhì)的方法中，利用了物質(zhì)的沸點(diǎn)的是 ( )A蒸餾 B萃取 C重結(jié)晶 D蒸發(fā)2物質(zhì)的分離、提純是中學(xué)化學(xué)的重要操作，請(qǐng)應(yīng)用物質(zhì)分離、提純知識(shí)，分離下列各組混合物。混合物分離方法操作過(guò)程1從草木灰中提取可溶性物質(zhì)2KNO3和NaCl混合物3乙酸乙酯和乙酸混合物4由乙醇溶液制無(wú)水乙醇【思維建模】依據(jù)物質(zhì)的物理性質(zhì)選擇恰當(dāng)分離(提純)方法(1) “固固”混合物的分離(提純)(2) “固液”混合物的分離(提純)(3) “液液”混合物

5、的分離(提純) 題組二分離、提純裝置的識(shí)別3以下實(shí)驗(yàn)裝置一般不用于分離物質(zhì)的是( )4下列實(shí)驗(yàn)裝置圖所示的實(shí)驗(yàn)操作，不能達(dá)到相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖? )【規(guī)律方法】過(guò)濾操作中的常考熱點(diǎn)案例在過(guò)濾操作后，有時(shí)需要濾渣，舍棄濾液；有時(shí)需要濾液，舍棄濾渣。1需要濾液時(shí)，如何提取母液中的成分案例1：在粗鹽的提純實(shí)驗(yàn)中，過(guò)濾，舍去不溶性雜質(zhì)(濾渣)后，怎樣從母液中獲取NaCl固體？案例2：若母液是CuSO4飽和溶液，怎樣獲得CuSO4·5H2O晶體？2需要濾渣時(shí)，如何得到純凈的濾渣案例3：在測(cè)定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質(zhì)量分?jǐn)?shù)時(shí)，可以在混合物中加入過(guò)量BaCl2溶液，沉淀SO

6、，然后過(guò)濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質(zhì)量，試問(wèn)：(1) 怎樣判斷SO是否沉淀完全？(2) 過(guò)濾完畢后，為什么要洗滌沉淀(即洗滌沉淀的目的)?(3) 沉淀的洗滌方法？(4) 怎樣判斷沉淀是否洗凈？考點(diǎn)二物質(zhì)分離、提純的化學(xué)方法方法原理雜質(zhì)成分沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀Cl、SO、CO及能形成弱堿的陽(yáng)離子氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體CO、HCO、SO、HSO、S2、NH雜轉(zhuǎn)純法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為需要提純的物質(zhì)雜質(zhì)中含不同價(jià)態(tài)的相同元素(用氧化劑或還原劑)、同一種酸的正鹽與酸式鹽(用酸、酸酐或堿)氧化還原法用氧化劑(還原劑)除去具有還原性(氧化性)的雜質(zhì)如用酸性KMnO4除去CO2中的SO2，用熱的

7、銅粉除去N2中的O2熱分解法加熱使不穩(wěn)定的物質(zhì)分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸堿溶解法利用物質(zhì)與酸或堿溶液混合后的差異進(jìn)行分離如用過(guò)量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3電解法利用電解原理除去雜質(zhì)含雜質(zhì)的金屬作陽(yáng)極、純金屬(M)作陰極，含M的鹽溶液作電解質(zhì)溶液題組一除雜試劑及方法的選擇1除去下列常見(jiàn)物質(zhì)中的雜質(zhì)，完成表格：序號(hào)原物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜質(zhì)試劑主要操作方法N2O2COCO2CO2COCO2HClCl2HClCO2SO2碳粉CuOFe2O3Al2O3NaHCO3溶液Na2CO3NaCl溶液NaHCO3FeCl3溶液FeCl2FeCl2溶液FeCl3I2晶體NaClNaCl晶

8、體NH4Cl乙烷C2H4乙酸乙酯乙酸乙醇水(少量)題組二物質(zhì)的分離、提純?cè)谖镔|(zhì)制備中的應(yīng)用2下列是制備CuO的流程圖：工業(yè)CuSO4 CuSO4溶液CuSO4·5H2OCuO(1) 步驟的目的是除去不溶性雜質(zhì)。操作是_。(2) 步驟的目的是除鐵。操作是：滴加H2O2溶液，稍加熱；當(dāng)Fe2轉(zhuǎn)化完全后，慢慢加入Cu2(OH)2CO3粉末，攪拌，以控制溶液pH3.5；加熱煮沸一段時(shí)間，過(guò)濾，用稀硫酸酸化濾液至pH1?？刂迫芤簆H3.5的原因是_。(3) 步驟的目的是得到CuSO4·5H2O晶體。操作是_ _，過(guò)濾，水浴加熱烘干。水浴加熱的特點(diǎn)是_ _?！痉此?xì)w納】分離和提純物質(zhì)遵

9、循的原則(1) 不引入新雜質(zhì)的原則。如果引入雜質(zhì)則在后續(xù)操作中必須除雜。(2) 不損耗、不減少被提純物質(zhì)的原則。(3) 實(shí)驗(yàn)操作要簡(jiǎn)便易行的原則。(4) 加入試劑的順序要合理的原則。用化學(xué)方法除去溶液中的雜質(zhì)時(shí)，要使被分離的物質(zhì)或離子盡可能除凈，需要加入過(guò)量的分離試劑，在多步分離過(guò)程中，后加的試劑應(yīng)能夠把前面所加入的無(wú)關(guān)物質(zhì)或離子除去。3(2012·山東理綜，30)實(shí)驗(yàn)室采用MgCl2、AlCl3的混合溶液與過(guò)量氨水反應(yīng)制備MgAl2O4，主要流程如下：(1) 為使Mg2、Al3同時(shí)生成沉淀，應(yīng)先向沉淀反應(yīng)器中加入_(填“A”或“B”)，再滴加另一反應(yīng)物。(2) 如右圖所示，過(guò)濾操作

10、中的一處錯(cuò)誤是_。(3) 判斷流程中沉淀是否洗凈所用的試劑是_。高溫焙燒時(shí)，用于盛放固體的儀器名稱是_。(4) 無(wú)水AlCl3(183 升華)遇潮濕空氣即產(chǎn)生大量白霧，實(shí)驗(yàn)室可用下列裝置制備。裝置B中盛放飽和NaCl溶液，該裝置的主要作用是_。F中試劑的作用是_。用一件儀器裝填適當(dāng)試劑后也可起到F和G的作用，所裝填的試劑為_(kāi)。1判斷正誤，正確的劃“”，錯(cuò)誤的劃“×”(1) 用CCl4提取溴水中的Br2( )(2) 除去乙醇中的苯酚( )(3) 從KI和I2的固體混合物中回收I2( ) 解析：該裝置無(wú)法回收氣態(tài)碘且蒸發(fā)皿加熱不需墊石棉網(wǎng)。(4) 用圖所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備N

11、H4Cl晶體( )(5) 用圖所示裝置除去Cl2中含有的少量HCl( )(6) 將Mg(OH)2濁液直接倒入已裝好濾紙的漏斗中過(guò)濾，洗滌并收集沉淀( )(7) 將混有HCl的Cl2通入飽和NaHCO3溶液中除去HCl( )(8) 受強(qiáng)酸或強(qiáng)堿腐蝕致傷時(shí)，應(yīng)先用大量水沖洗，再用2%醋酸溶液或飽和硼酸溶液洗，最后用水沖洗，并視情況作進(jìn)一步處理 ( )(9) 除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過(guò)盛有酸性KMnO4溶液、濃硫酸的洗氣瓶 ( )2(2012·北京理綜，8)下列試驗(yàn)中，所選裝置不合理的是( )A分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，選 B用CCl4提取碘水

12、中的碘，選C用FeCl2溶液吸收Cl2選 D粗鹽提純，選和3(2009·廣東理基，24)下列除去雜質(zhì)的方法正確的是( ) A除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗氣B除去BaCO3固體中混有的BaSO4：加過(guò)量鹽酸后，過(guò)濾、洗滌C除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入過(guò)量鐵粉，過(guò)濾D除去Cu粉中混有的CuO：加適量稀硝酸后，過(guò)濾、洗滌4(2008·廣東，19)碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約98%)中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO等雜質(zhì)，提純工藝流程如下：已知碳酸鈉的溶解度(S)隨溫度變化的曲線如下圖所示：回答下列問(wèn)題：(1)

13、濾渣的主要成分為_(kāi)。(2) “趁熱過(guò)濾”的原因是_。(3) 若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱過(guò)濾”，可采取的措施是_(寫出一種)。(4) 若“母液”循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問(wèn)題及其原因是_。(5) 已知：Na2CO3·10H2O (s)=Na2CO3(s)10H2O(g) H1532.36 kJ·mol1 Na2CO3·10H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)9H2O(g)H2473.63 kJ·mol1寫出Na2CO3·H2O脫水反應(yīng)的熱化學(xué)方程式_。52012·江蘇，19(1)(3)廢棄物的綜合利用既有利于節(jié)約資源，又有利于保護(hù)環(huán)境

14、。實(shí)驗(yàn)室利用廢舊電池的銅帽(Cu、Zn總含量約為99%)回收Cu并制備ZnO的部分實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：(1) 銅帽溶解時(shí)加入H2O2的目的是_(用化學(xué)方程式表示)。 銅帽溶解完全后，需將溶液中過(guò)量的H2O2除去。除去H2O2的簡(jiǎn)便方法是_。(3) 已知pH>11時(shí)Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了幾種離子生成氫氧化物沉淀的pH(開(kāi)始沉淀的pH按金屬離子濃度為1.0 mol·L1計(jì)算)。開(kāi)始沉淀的pH沉淀完全的pHFe31.13.2Fe25.88.8Zn25.98.9實(shí)驗(yàn)中可選用的試劑：30% H2O2、1.0 mol·L1 HNO3、1.0 m

15、ol·L1 NaOH。由除去銅的濾液制備ZnO的實(shí)驗(yàn)步驟依次為： _； _； 過(guò)濾； _； 過(guò)濾、洗滌、干燥； 900 煅燒。1為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì))選用的試劑和分離方法都正確的是( )物質(zhì)試劑分離方法硝酸鉀(氯化鈉)蒸餾水降溫結(jié)晶二氧化碳(氯化氫)飽和碳酸鈉溶液洗氣乙醇(水)金屬鈉蒸餾NaCl溶液(Na2S)AgCl過(guò)濾A. B C只有 D2現(xiàn)有三組實(shí)驗(yàn)：除去混在植物油中的水；回收碘的CCl4溶液中的CCl4；用食用酒精浸泡中草藥提取其中的有效成分。分離以上各混合液的正確方法依次是 ( )A分液、萃取、蒸餾 B萃取、蒸餾、分液C分液、蒸餾、萃取 D蒸餾、萃取、分液3下列溶液

16、，只要用試管和膠頭滴管，不用任何試劑就可以鑒別的是 ( )AKOH溶液和Al2(SO4)3溶液 B稀H2SO4和NaHCO3溶液CCaCl2溶液和Na2CO3溶液 DBa(OH)2溶液和NaHSO4溶液4提純含有少量硝酸鋇雜質(zhì)的硝酸鉀溶液，可以使用的方法為( )A加入過(guò)量碳酸鈉溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸B加入過(guò)量硫酸鉀溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸C加入過(guò)量硫酸鈉溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸D加入過(guò)量碳酸鉀溶液，過(guò)濾，除去沉淀，溶液中補(bǔ)加適量硝酸5下列說(shuō)法不正確的是 ( )A變色硅膠干燥劑含有CoCl2，干燥劑呈藍(lán)色時(shí)，表示不具有吸水干燥功能B“硝基苯制備”

17、實(shí)驗(yàn)中，將溫度計(jì)插入水浴，但水銀球不能與燒杯底部和燒杯壁接觸C“中和滴定”實(shí)驗(yàn)中，容量瓶和錐形瓶用蒸餾水洗凈后即可使用，滴定管和移液管用蒸餾水洗凈后，須經(jīng)干燥或潤(rùn)洗后方可使用D除去干燥CO2中混有的少量SO2，可將混合氣體依次通過(guò)盛有酸性KMnO4溶液、濃硫酸的洗氣瓶6為除去MgCl2酸性溶液中的Fe3，可在加熱攪拌的條件下加入一種試劑，過(guò)濾后，向?yàn)V液中加入適量鹽酸，這種試劑是 ( )ANH3·H2O BNaOH CNa2CO3 DMgCO37下列除去雜質(zhì)的操作方法不正確的是( )A除去SiO2中的少量NH4Cl：在空氣中充分灼燒B除去銅器表面的銅綠Cu2(OH)2CO3：用鹽酸浸泡

18、，再用清水沖洗C除去CO2中混有的SO2：用NaOH溶液洗氣，再干燥D除去苯中溶解的Br2：加入足量NaOH溶液，充分振蕩后，靜置分液8下列分離方法不合理的是( )A用分餾的方法，可從石油中得到汽油B用點(diǎn)燃的方法除去CO2中的少量CO雜質(zhì)C只含有泥沙的粗鹽，可通過(guò)溶解、過(guò)濾、結(jié)晶的方法提純D加入適量銅粉除去Cu(NO3)2溶液中的AgNO3雜質(zhì)9以下實(shí)驗(yàn)裝置一般不用于分離提純物質(zhì)的是( )10如圖所示是實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)需要收集60150 和150300 的餾分。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：(1) 儀器a的規(guī)格和名稱_，儀器b、c的名稱：b_，c_。(2) 實(shí)驗(yàn)所選溫度計(jì)是錯(cuò)誤的，正確的選擇應(yīng)該是_。(3) 實(shí)驗(yàn)時(shí)在儀器a中加入了少量碎瓷片，其目的是_。(4) 實(shí)驗(yàn)時(shí)在儀器b中通入冷卻水，請(qǐng)指明冷卻水的流向_。11實(shí)驗(yàn)室里需要純凈的氯化鈉溶液，但實(shí)驗(yàn)室中只有混有硫酸鈉、碳酸氫銨的氯化鈉?，F(xiàn)有如下設(shè)計(jì)方案：(1) 操作可選擇的主要儀器是_、_儀器。(2) 操作不用硝酸鋇溶液的理由是_。