第一章 課時(shí)2 物質(zhì)的分離和提純

課時(shí)2物質(zhì)的分離和提純1．掌握物質(zhì)分離和提純的方法。2．能綜合運(yùn)用物質(zhì)的不同性質(zhì)對(duì)常見(jiàn)的物質(zhì)進(jìn)行分離和提純。最新考綱考點(diǎn)一物質(zhì)分離和提純的常用物理方法1．物質(zhì)分離和提純的區(qū)別

(1)物質(zhì)的分離

將混合物的各組分_____開(kāi)來(lái)，獲得幾種______的過(guò)程。 (2)物質(zhì)的提純

將混合物中的雜質(zhì)_____而得到_______的過(guò)程，又叫物質(zhì)的凈化或_____。分離純凈物除去純凈物除雜2．物質(zhì)分離和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(1)如圖1，方法、裝置的名稱：_____。適用范圍：把不溶性___________進(jìn)行分離。過(guò)濾固體與液體注意事項(xiàng)：①一貼：_____緊貼漏斗內(nèi)壁；二低：濾紙上緣低于________，液面低于濾紙邊緣；三靠：燒杯緊靠______，玻璃棒輕靠_________處，漏斗下端緊靠_________。②若濾液渾濁，需__________________。渾濁的原因可能是____________________________。(2)結(jié)晶是_____________________的過(guò)程，對(duì)溶解度受溫度變化影響_____的固態(tài)溶質(zhì)，采用_________的方法，而對(duì)溶解度受溫度變化影響較大的固態(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：_________。適用范圍：溶解度隨溫度變化較小的物質(zhì)。濾紙漏斗邊緣玻璃棒三層濾紙燒杯內(nèi)壁更換濾紙，重新過(guò)濾濾紙破晶體從飽和溶液中析出不大蒸發(fā)溶劑蒸發(fā)結(jié)晶損、濾液超過(guò)濾紙邊緣注意事項(xiàng)：①玻璃棒的作用：____________________________；②____________________________________________而不能直接蒸干。(3)如圖3，方法、裝置的名稱：_____。適用范圍：①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)；②分液：兩種液體互不相溶且易分層。注意事項(xiàng)：①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中的大；②萃取劑與原溶劑不反應(yīng)、不相溶；③萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng)；④分液時(shí)，分液漏斗中的下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出。攪拌，防止液體局部過(guò)熱而飛濺當(dāng)有大量晶體析出時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干分液 (4)如圖4，方法、裝置的名稱：_____。

適用范圍：分離_____相差較大的液體混合物

注意事項(xiàng)：①溫度計(jì)的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處；②蒸餾燒瓶?jī)?nèi)要加沸石；③冷凝管水流方向應(yīng)為“下口進(jìn)，上口出”。

(5)如圖5，方法、裝置的名稱：_____。

適用范圍：某種組分易升華的混合物，利用物質(zhì)升華的性質(zhì)在加熱條件下使之分離的方法。探究思考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？

答案加熱蒸發(fā)，當(dāng)析出大量NaCl晶體時(shí)，停止加熱，利用余熱蒸干。升華蒸餾沸點(diǎn)2．在常用方法和混合物之間連線。答案3．(1)用CCl4萃取碘水中的碘后，從含碘的有機(jī)溶液中提取碘和回收有機(jī)溶劑，須經(jīng)過(guò)蒸餾，指出下面實(shí)驗(yàn)裝置圖中的錯(cuò)誤之處：

①_____________________________________________；

②_____________________________________________；

③_____________________________________________。(2)在進(jìn)行上述蒸餾操作時(shí)，使用水浴加熱的原因是_____________________________________________________________________________________________________________。答案

(1)①缺少石棉網(wǎng)②溫度計(jì)插到了液體中③冷凝管進(jìn)出水的方向顛倒(2)使蒸餾燒瓶受熱均勻，控制加熱溫度不至過(guò)高【示例1】(2013·全國(guó)新課標(biāo)Ⅰ，13)下列實(shí)驗(yàn)中，所采取的分離方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是 (

)。選項(xiàng)目的分離方法原理A分離溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大B分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固體中混雜的NaCl重結(jié)晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸餾丁醇與乙醚的沸點(diǎn)相差較大思維啟迪

①萃取劑必須滿足的條件：________________________；_____________________________________。②分離乙酸乙酯和乙醇的正確操作為：_________________________________。解析乙醇與水互溶，不能用作萃取劑，A項(xiàng)錯(cuò)；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液方法分離，B項(xiàng)錯(cuò)；除去KNO3中NaCl雜質(zhì)是利用二者在不同溫度下溶解度變化差別很大，使用重結(jié)晶法，C項(xiàng)錯(cuò)；分離兩種沸點(diǎn)差別較大的互溶液體，一般使用蒸餾操作，D項(xiàng)正確。答案

D與原溶劑不反應(yīng)、溶質(zhì)在萃取劑里的溶解度比原溶劑中的大加飽和Na2CO3溶液，然后再分液不相溶【示例2】(2013·重慶理綜，4)按以下實(shí)驗(yàn)方案可從海洋動(dòng)物柄海鞘中提取具有抗腫瘤活性的天然產(chǎn)物。

下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是 (

)。 A．步驟(1)需要過(guò)濾裝置 B．步驟(2)需要用到分液漏斗 C．步驟(3)需要用到坩堝 D．步驟(4)需要蒸餾裝置

解析

A項(xiàng)，步驟(1)，由于得到不溶性物質(zhì)和濾液，所以應(yīng)采取過(guò)濾的方法，正確。B項(xiàng)，步驟(2)，由于得到有機(jī)層和水層，所以應(yīng)用分液漏斗分離，正確。C項(xiàng)，從水溶液中獲得固體，應(yīng)采取蒸發(fā)結(jié)晶或濃縮冷卻結(jié)晶的方法，應(yīng)用蒸發(fā)皿，錯(cuò)誤。D項(xiàng)，從有機(jī)層中獲得甲苯，根據(jù)沸點(diǎn)不同，應(yīng)采用蒸餾裝置，正確。

答案

C1．(2014·樂(lè)山一調(diào))現(xiàn)有三組實(shí)驗(yàn)：①除去混在植物油中的水；②回收碘的CCl4溶液中的CCl4；③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

解析植物油和水互不相溶，應(yīng)采用分液法分離；碘易溶于CCl4，故用蒸餾法分離；用酒精浸取中草藥中的有效成分是利用的萃取原理。

答案

C2．(2014·重慶南開(kāi)中學(xué)模擬)為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)是雜質(zhì))，所選用的除雜試劑和分離方法都正確的是(

)。物質(zhì)試劑分離方法A溴化鈉溶液(NaI)氯水、CCl4萃取、分液B氯化銨溶液(FeCl3)氫氧化鈉溶液過(guò)濾C二氧化碳(CO)氧化銅粉末通過(guò)灼熱的CuO粉末D乙酸乙酯(CH3COOH)乙醇、濃硫酸加熱蒸餾

解析氯水也能與NaBr反應(yīng)，在原物質(zhì)中混入了NaCl，不符合除雜的要求，A錯(cuò)；NH4Cl也能與NaOH溶液反應(yīng)，B錯(cuò)；乙醇與乙酸的酯化反應(yīng)為可逆反應(yīng)，因此最終得不到純凈的乙酸乙酯，D錯(cuò)。

答案

C3．(2012·北京理綜，8)下列實(shí)驗(yàn)中，所選裝置不合理的是(

)。 A．分離Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，選④

B．用CCl4提取碘水中的碘，選③

C．用FeCl2溶液吸收Cl2選⑤

D．粗鹽提純，選①和②

解析解答本題主要從物質(zhì)的性質(zhì)、實(shí)驗(yàn)原理、儀器的選擇是否正確等角度去分析。CH3COOC2H5與Na2CO3溶液互不相溶，故應(yīng)選擇分液法將其分離，因此應(yīng)選③，A錯(cuò)；用CCl4提取碘水中的碘，應(yīng)選擇分液漏斗萃取分液，B正確；將Cl2通過(guò)盛有FeCl2溶液的洗氣瓶，將Cl2吸收，C正確；粗鹽提純應(yīng)先將粗鹽溶于蒸餾水中，然后過(guò)濾除掉泥沙等不溶物，再蒸發(fā)、濃縮最后得到NaCl晶體，D正確。

答案

A

不同狀態(tài)混合物分離提純的常用方法考點(diǎn)二物質(zhì)分離和提純的常用化學(xué)方法1．物質(zhì)提純的原則：不增、不減、易復(fù)、易分

所謂不增，不引進(jìn)新的雜質(zhì)；不減指不能損耗或減少被提純的物質(zhì)；易復(fù)指被提純物質(zhì)轉(zhuǎn)化后易復(fù)原；易分指易使雜質(zhì)與被提純的物質(zhì)分離。2．常見(jiàn)物質(zhì)的化學(xué)除雜方法

請(qǐng)完成下列表格原物質(zhì)所含雜質(zhì)除雜物質(zhì)主要操作方法N2O2__________________________灼熱的銅網(wǎng)用固體轉(zhuǎn)化氣體CO2H2S_______________COCO2_______________CO2CO________________________CO2HCl_____________________H2SHCl__________________SO2HCl_____________________Cl2HCl_________________CO2SO2____________________CMnO2_____________________MnO2C__________CCuO___________________CuSO4溶液NaOH溶液灼熱CuO用固體轉(zhuǎn)化氣體飽和NaHCO3溶液飽和NaHS溶液飽和食鹽水飽和NaHCO3溶液濃鹽酸(需要加熱)稀酸(如稀鹽酸)洗氣加熱灼熱過(guò)濾洗氣洗氣洗氣洗氣洗氣洗氣洗氣飽和NaHSO3溶液過(guò)濾Al(OH)3Fe2O3_____________________Fe2O3Al2O3________________Al(OH)3SiO2________________SiO2ZnO__________BaSO4BaCO3__________________NaHCO3溶液Na2CO3_______________NaCl溶液NaHCO3_______________FeCl3溶液FeCl2__________________FeCl2溶液CuCl2_________FeCl2溶液FeCl3__________________NaOH溶液、CO2NaOH溶液鹽酸、氨水鹽酸鹽酸或稀硫酸CO2HClCl2加酸轉(zhuǎn)化法加氧化劑轉(zhuǎn)化法Fe加還原劑轉(zhuǎn)化法Fe加酸轉(zhuǎn)化法過(guò)濾過(guò)濾過(guò)濾過(guò)濾過(guò)濾過(guò)濾CuOFe__________CuSFeS____________NaClI2晶體__________NaCl晶體NH4Cl__________乙烯SO2______________________乙烷C2H4__________溴苯Br2_________________甲苯苯酚_______________苯酚苯____________________磁鐵吸附稀鹽酸過(guò)濾加熱升華加熱分解堿石灰用固體轉(zhuǎn)化氣體洗氣分液溴水NaOH稀溶液NaOH溶液NaOH溶液、CO2分液分液探究思考1．為什么除去Cl2中的HCl氣體要通過(guò)飽和食鹽水而不是水？

答案在氯水中，存在平衡：Cl2＋H2OH＋＋Cl－＋HClO，在飽和食鹽水中，氯離子濃度比純水中的大，上述平衡向左移動(dòng)，Cl2的溶解度降低，損失量少。2．下列除雜方法是否可行；并分別說(shuō)明原因。

(1)用過(guò)量氨水除去Al3＋溶液中的少量Fe3＋

(2)加入新制的生石灰，通過(guò)加熱蒸餾，以除去乙醇中的少量水 (3)用鹽酸除去AgCl中少量的Ag2CO3

答案

(1)不可行：氨水可將Al3＋、Fe3＋均轉(zhuǎn)變?yōu)椴蝗苄詨A，且均不溶于過(guò)量氨水

(2)可行：CaO＋H2O===Ca(OH)2，加熱蒸餾可使乙醇揮發(fā) (3)可行：因?yàn)锳g2CO3比AgCl溶解度大，并且Ag2CO3＋2HCl===2AgCl↓＋CO2↑＋H2OA．(2014·安徽理綜，6A)由礦鹽生產(chǎn)食鹽，除去SO42－

最合適的試劑是Ba(NO3)2B．(2012·廣東理綜，9D)將混有HCl的Cl2通入飽和

NaHCO3溶液中除去HClC．(2012·江蘇，6B)用圖所示裝置蒸干NH4Cl飽和溶液制備NH4Cl晶體D．(2011·浙江理綜，8D)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【示例3】(高考題匯編)下列說(shuō)法正確的是 (

)。思維啟迪

①Cl2__(填“能”或“不能”)與飽和NaHCO3溶液反應(yīng)；②SO2能使酸性KMnO4溶液褪色，體現(xiàn)了SO2的____性。解析

A項(xiàng)若用Ba(NO3)2除去SO42－會(huì)引入新的雜質(zhì)離子NO3－，應(yīng)用BaCl2，A錯(cuò)誤；混有HCl的Cl2通過(guò)飽和NaHCO3溶液產(chǎn)生CO2，引入雜質(zhì)且Cl2也能被溶液吸收，B錯(cuò)誤；NH4Cl不穩(wěn)定加熱分解，所以由NH4Cl溶液蒸干得不到NH4Cl晶體。答案

D能還原【示例4】(2012·上?；瘜W(xué)，12)下列有機(jī)化合物中均含有酸性雜質(zhì)，除去這些雜質(zhì)的方法中正確的是 (

)。 A．苯中含苯酚雜質(zhì)：加入溴水，過(guò)濾 B．乙醇中含乙酸雜質(zhì)：加入碳酸鈉溶液洗滌，分液 C．乙醛中含乙酸雜質(zhì)：加入氫氧化鈉溶液洗滌，分液 D．乙酸丁酯中含乙酸雜質(zhì)：加入碳酸鈉溶液洗滌，分液

解析

A項(xiàng)，溴與苯酚反應(yīng)生成的三溴苯酚可溶于苯，引入了新雜質(zhì)，并且不能通過(guò)過(guò)濾除去；B項(xiàng)，乙醇與水可以任意比互溶；C項(xiàng)，乙醛易溶于水。

答案

D1．(2014·自貢模擬)下列有關(guān)除雜的實(shí)驗(yàn)操作合理的是(

)。 A．除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳：通入適量氧氣后點(diǎn)燃 B．除去氧氣中的少量氮?dú)猓菏箽怏w通過(guò)熾熱的銅粉 C．除去石英中的少量碳酸鈣：用稀鹽酸溶解后過(guò)濾 D．除去氯化鈉固體中的少量純堿：加入足量氯化鈣，過(guò)濾、蒸

發(fā)、結(jié)晶

解析

A項(xiàng)，二氧化碳中混有少量一氧化碳，通入適量氧氣后無(wú)法點(diǎn)燃，因?yàn)槎趸寄軠缁?；B項(xiàng)，將氧氣和氮?dú)獾幕旌蠚怏w通過(guò)熾熱的銅粉，這樣反應(yīng)掉的將是氧氣；D項(xiàng)，能除去雜質(zhì)純堿，但又引入了新的雜質(zhì)CaCl2。

答案

C2．(2014·攀枝花一診)除去下列物質(zhì)中所含的少量雜質(zhì)的方法正確的是 (

)。選項(xiàng)物質(zhì)雜質(zhì)試劑提純方法ABaSO4BaCO3水溶解、過(guò)濾、洗滌BCO2SO2飽和Na2CO3溶液洗氣C乙酸乙酯乙酸稀NaOH溶液混合振蕩、靜置分液D蛋白質(zhì)葡萄糖濃(NH4)2SO4溶液鹽析、過(guò)濾、洗滌

解析

BaSO4和BaCO3都不溶于水，通過(guò)溶解、過(guò)濾不能除去雜質(zhì)，A選項(xiàng)錯(cuò)誤；CO2會(huì)和飽和Na2CO3溶液反應(yīng)生成NaHCO3，B選項(xiàng)錯(cuò)誤；乙酸乙酯在NaOH溶液中會(huì)發(fā)生水解，C選項(xiàng)錯(cuò)誤；蛋白質(zhì)在濃(NH4)2SO4溶液中發(fā)生鹽析，經(jīng)過(guò)過(guò)濾除去葡萄糖，再將析出的蛋白質(zhì)洗滌，重新溶于水，D選項(xiàng)正確。

答案

D3．(2013·育才中學(xué)模擬)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

解析若用澄清石灰水洗氣只會(huì)吸收主要?dú)怏wCO2，對(duì)雜質(zhì)沒(méi)有影響，因此A錯(cuò)誤；加過(guò)量鹽酸將溶解主要成分BaCO3，對(duì)雜質(zhì)沒(méi)有作用，故B錯(cuò)誤；C項(xiàng)中加入過(guò)量鐵粉后會(huì)發(fā)生反應(yīng)Fe＋2FeCl3===3FeCl2進(jìn)而除去雜質(zhì)FeCl3，故C正確；D項(xiàng)中加稀硝酸后，Cu和CuO都會(huì)溶解，因此D錯(cuò)誤。

答案

C

物質(zhì)分離提純的“7”大化學(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－、SO42－、CO32－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CO32－、HCO3－、SO32－、HSO3－、S2－、NH4＋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(對(duì)應(yīng)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溶液除去CO2中的SO2，用熱的銅粉除去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

工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，廢水的凈化處理、產(chǎn)品的提純除雜、從廢氣中分離出有用的氣體等多個(gè)方面都與物質(zhì)的分離、提純知識(shí)有關(guān)。高考命題也常從選擇分離提純的實(shí)驗(yàn)方法(如過(guò)濾、蒸發(fā)、分液、蒸餾等)、沉淀的洗滌方法、儀器的選擇及主要操作等角度命題。物質(zhì)分離與提純?cè)趯?shí)驗(yàn)流程題中的應(yīng)用(教師用書獨(dú)具)

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SO42－，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SO42－是否沉淀完全？

答案取上層清液少許于試管中，再加入BaCl2溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明SO42－未沉淀完全，反之則沉淀完全。2．過(guò)濾完畢后，為什么要洗滌沉淀(即洗滌沉淀的目的)?

答案洗去可溶性雜質(zhì)(如Na＋、Cl－等)。[問(wèn)題探究]3．沉淀的洗滌方法？

答案沿玻璃棒向漏斗中注水至浸沒(méi)沉淀，待水自然流下后，再重復(fù)2～3次。4．怎樣判斷沉淀是否洗凈？

答案取最后一次濾出液少許于試管中，滴加HNO3酸化的AgNO3溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明沉淀未洗凈，反之已洗凈。【典例】(2013·重慶銅梁中學(xué)高三模擬)柴達(dá)木盆地以青藏高原“聚寶盆”之譽(yù)蜚聲海內(nèi)外，它有富足得令人驚訝的鹽礦資源。鹽體礦床以鉀礦為主，伴生著鎂、溴等多種礦產(chǎn)。某研究性學(xué)習(xí)小組擬取鹽湖苦鹵的濃縮液(富含 K＋、Mg2＋、Br－、SO42－、Cl－等)來(lái)制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴(Br2)，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下流程：[當(dāng)場(chǎng)指導(dǎo)]請(qǐng)根據(jù)以上流程，回答相關(guān)問(wèn)題：(1)操作①是______；操作②是________；操作③是______；操作④所需要的玻璃儀器有____________。(2)參照如圖所示溶解度曲線，欲得到較純凈的氯化鉀晶體需用少量的________(填“熱水”或“冷水”)洗滌固體________(填“A”或“B”)。(3)在實(shí)驗(yàn)室常用減壓的方法進(jìn)行過(guò)濾，俗稱抽濾，試猜想這種過(guò)濾方法的優(yōu)點(diǎn)是________________________________________________________________________。解析開(kāi)始加的氧化劑將Br