第10講物質的分離和提純（課件）-2022年暑假新高一化學銜接班課程

新高一化學銜接課程第10講物質的分離和提純【學習目標】1．知道分離和提純的區(qū)別。2．了解過濾、蒸發(fā)結晶、冷卻結晶操作的要點和注意事項。3．了解蒸餾、萃取和分液等分離方法的操作要點和注意事項。4．學會根據混合物性質選擇分離和提純方法。實驗室用KClO3在MnO2的催化下受熱分解制取氧氣。從反應后的KCl和MnO2的混合物中分離、回收這兩種物質，應采取什么方案？交流討論實驗方案：（1）將混合物加適量水，攪拌，使KCl充分溶解。（2）過濾，干燥，得到MnO2。（3）將濾液蒸發(fā)結晶，得到KCl。上述實驗方案中用到了哪些分離提純方法？你選擇這些方法的依據是什么？分離和提純(1)分離和提純的區(qū)別：分離：把混合物中的幾種物質分開，每一組分都要保留下來，并恢復到原狀態(tài)；提純：除去混合物中的雜質，保留主要物質。(2)混合物分離提純的依據混合物分離提純的依據是混合物中各組分性質（如狀態(tài)、沸點、水溶性等）的差異。(3)分離和提純過程中，應盡量減少所需物質的損失。(4)常見的混合物分離方法有過濾、結晶、蒸餾、分液、萃取等?！纠?】通過溶解、過濾、蒸發(fā)等操作，可將下列各組混合物分離的是(

)A．硝酸鈉、氫氧化鈉 B．氧化銅、二氧化錳C．氯化鉀、碳酸鈣 D．硫酸銅、氫氧化鈣答案：C解析：A項，NaNO3和NaOH都溶于水，無法用過濾法分離；B項，CuO和MnO2都不溶于水；D項，CuSO4、Ca(OH)2溶于水后兩者會發(fā)生反應；C項，KCl和CaCO3可用過濾法分離，然后蒸發(fā)濾液即可得到KCl。復習回顧在初中階段，你學過哪些分離和提純方法？操作要點是什么？過濾：原理：用物質的溶解性差異，將液體和不溶于液體的固體分離開來。實驗用品：漏斗、濾紙、鐵架臺（鐵圈）、燒杯、玻璃棒。蒸發(fā)結晶：

原理：利用加熱的方法，使溶液中溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質（晶體）的過程。實驗用品：蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺（鐵圈）操作要領：（1）液體不超過其容積的2/3。（2）蒸發(fā)過程中必須用玻璃棒不斷攪拌，防止局部溫度過高而使液體飛濺。（3）當出現大量固體時，應停止加熱用余熱蒸干。（4）不能把熱的蒸發(fā)皿直接放在實驗臺上，應墊上石棉網。交流討論觀察KNO3和KCl溶解度曲線，分析KNO3和KCl的溶解度與溫度的關系，并設計實驗方案提純混有少量KCl的KNO3實驗方案：①將混合物放入燒杯中，加入較高溫度的水，攪拌，使固體剛好溶解；②將所得溶液冷卻，直到有大量晶體析出。③過濾、洗滌、干燥。分離提純溶解度隨溫度變化差異較大的混合物時，常采取蒸發(fā)濃縮、降溫結晶的方法。實驗探究某些地區(qū)的自來水中含有少量可溶性雜質，實驗室可通過蒸餾自來水的方法獲得少量純凈的水（蒸餾水）。在蒸餾燒瓶中加入幾粒沸石（或碎瓷片），再加入少量自來水，按如圖所示組裝實驗儀器，加熱燒瓶，觀察實驗現象。蒸餾：將液態(tài)物質加熱至沸點，使之汽化，然后將蒸氣重新冷凝為液體的操作過程。溫度計水銀球處于支管口附近溶液體積不超過2/3，不少于1/3放沸石或瓷片冷卻水下口進上口出操作要點：1.先通冷卻水，再加熱。2.剛開始收集到的餾分應棄去。3.全程嚴格控制好溫度。蒸餾的應用：分離沸點相差較大的液體混合物。除去水等液體中難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質。實驗探究1.將5mL植物油和10mL水依次加入分液漏斗中，蓋緊分液漏斗頂部的塞子，振蕩，靜置。觀察實驗現象。2.將分液漏斗放置在鐵架臺上，取下分液漏斗頂部的蓋子，打開旋塞，使下層液體從漏斗下端流出，然后關閉旋塞，將上層液體從上口倒出。梨形分液漏斗振蕩靜置分液分液：分離互不相溶的液體混合物的操作過程。操作要點：1.分液漏斗使用前要檢漏。2.充分振蕩，適當放氣，充分靜止，然后分液；3.分液時保持漏斗內與大氣壓一致；下層溶液下口出，上層溶液上口出。已知四氯化碳（CCl4）是一種難溶于水的無色油狀液體，密度比水大。溴、碘等在四氯化碳中的溶解度遠大于在水中的溶解度。取一只分液漏斗，檢查不漏水后向其中加入約10mL溴水，再加入4mL四氯化碳，塞上分液漏斗頂部的塞子，倒轉過來充分振蕩，然后置于鐵架臺上靜置。仔細觀察靜置過程中分液漏斗中的現象并作出解釋。實驗探究實驗現象：液體分為兩層，上層顏色比原來溴水的顏色淺，下層變?yōu)槌燃t色。萃?。豪梦镔|在互不相溶的溶劑中的溶解度的不同，將物質從一種溶劑中轉移到另外一種溶劑（萃取劑）中，從而實現分離的方法。思考討論1.萃取的條件有哪些？2.將萃取后的液體分離，還要進行什么操作？萃取的條件：（1）兩種溶劑互不相溶；（2）溶質與溶劑，溶劑與溶劑互不反應；（3）溶質在兩種溶劑中的溶解度相差較大。萃取后的液體通過分液操作分離。【例2】已知丙酮(C3H6O)通常是無色液體，可溶于水，密度小于1g/mL，沸點約為56℃。要從水與丙酮的混合物里將丙酮分離出來，下列方法中，最合理的是(

)A．蒸餾B．升華C．過濾 D．蒸發(fā)答案：A解析：蒸餾適用于兩種沸點不同的互溶液體的分離，丙酮溶于水，故采用蒸餾將丙酮與水分離最合理。【例3】下列有關物質的分離提純操作的說法正確的是（

）A．蒸餾時，溫度計應插入液面以下B．分液時，下層液體從分液漏斗的下口流出，上層液體從上口倒出C．可用酒精萃取溴水中的溴D．東晉葛洪《肘后備急方》中稱“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，以此法提取青蒿素屬于過濾答案：D解析：A.蒸餾時，溫度計的水銀球應與蒸餾燒瓶支管相平，以便控制蒸汽的溫度，錯誤；B.分液時，分離出下層液體后，上層液體要從上口倒出，防止分液漏斗下端的殘留液體與上層液體混合，正確；C.萃取時兩種溶劑必須互不相溶，而酒精與水互溶，加入酒精后不會分層，無法從溴水中萃取出溴，錯誤；D.加入水，青蒿中的青蒿素易溶于水，該提取方法是萃取，錯誤。歸納整理人們常根據混合物中各組分物質性質的差異，選擇合適的方法分離提純物質。方法物質性質的差異應用過濾蒸發(fā)結晶冷卻結晶蒸餾分液萃取不同溶質溶解度隨溫度變化差異較大除去粗鹽的泥沙液體中混有難溶或不溶固體溶液中混有難揮發(fā)性溶質沸點相差較大的液體混合物。水等液體中混有難揮發(fā)或不揮發(fā)的雜質。從食鹽水提取NaCl溶質在不同溶劑中溶解度的差異較大除去KNO3中混有少量KCl兩種液體互不相溶蒸餾自來水獲得蒸餾水石油的蒸餾分離汽油和水的混合物用四氯化碳富集溴水中的溴用化學方法進行物質的分離提純1．操作原則：利用化學方法分離和提純物質時，操作過程要注意八個字：“不增、不減、易分、復原”。不增：不引入新的物質；不減：不消耗被提純的物質；易分：雜質轉換為沉淀、氣體等易分離除去；易復原：被提純物質要容易復原。2．“三必須”：一是除雜試劑必須過量；二是過量試劑必須除盡(因過量試劑帶入新的雜質)；三是除雜途徑必須選最佳，除去多種雜質時必須考慮加入試劑的順序。【例4】欲除去某溶液里混有的少量雜質，下列做法中不正確的是(括號內的物質為雜質)(

)A．NaCl溶液(BaCl2)：加過量Na2CO3溶液，過濾，再加適量鹽酸再加熱B．KNO3溶液(AgNO3)：加入過量KCl溶液，過濾C．NaCl溶液(Br2)：加CCl4，萃取分液D．碘單質I2(NaCl)：加熱升華后，再凝華答案：B解析：BaCl2和Na2CO3反應生成BaCO3沉淀，過濾后，過量的Na2CO3可與鹽酸反應除去，加熱可除去HCl，A項正確；KCl過量，引入新雜質，應加入適量的KCl，B項錯誤；Br2易溶于CCl4，可用萃取分液的方法分離，C項正確；I2單質易升華，NaCl難分解，D項正確。實例分析：粗鹽的提純粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等離子，請選擇適當的方法將粗鹽提純。（1）除雜試劑的選擇加入除雜試劑，會引入新的雜質，因此后加的試劑要適當過量。步驟雜質加入的試劑離子方程式1Mg2+NaOH溶液Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓2SO42-BaCl2溶液Ba2++SO42-=BaSO4↓3Ca2+、Ba2+Na2CO3溶液Ca2++CO32-=CaCO3↓Ba2++CO32-=BaCO3↓4OH-、CO32-鹽酸H++OH-=H2O2H++CO32-=CO2↑+H2O（2）實驗步驟(1)除去不溶性雜質①將粗鹽倒入燒杯中，加適量水溶解，用玻璃棒攪拌；②在過濾器上將粗鹽水過濾，棄去沉淀，保留濾液。(2)去除