2024-2025學(xué)年高中化學(xué)專題1化學(xué)家眼中的物質(zhì)世界第二單元第1課時(shí)過濾和蒸發(fā)學(xué)案蘇教版必修1

PAGE13-其次單元探討物質(zhì)的試驗(yàn)方法第1課時(shí)過濾和蒸發(fā)一、過濾1．概念：將固體與液體分別的一種方法。2．主要儀器及用品燒杯、漏斗、玻璃棒、鐵架臺(帶鐵圈)、濾紙。3．裝置圖：二、蒸發(fā)1．概念：分別溶于溶劑中的固體溶質(zhì)的一種方法。2．主要儀器及用品蒸發(fā)皿、酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)、玻璃棒。3．裝置圖：三、結(jié)晶依據(jù)混合物中各成分在某種溶劑里的溶解度的不同，通過蒸發(fā)削減溶劑或降低溫度使溶質(zhì)溶解度變小，從而使晶體析出的過程。1．蒸發(fā)結(jié)晶法原理：利用加熱的方法，使溶液中的溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)(晶體)的過程。如從海水中獲得食鹽。試驗(yàn)儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)。試驗(yàn)裝置如上圖所示。2．冷卻結(jié)晶法利用混合物中一種物質(zhì)的溶解度受溫度影響較大，而另一種物質(zhì)的溶解度受溫度影響不大，采納冷卻它們的熱飽和溶液，使一種物質(zhì)先結(jié)晶析出而使其分別的方法。

探究點(diǎn)一分別與提純的比較1．物質(zhì)的分別和提純(1)比較。(2)原則2．物質(zhì)分別和提純的要求(1)“過量”(為除盡雜質(zhì)，除雜試劑需過量)。(2)“后除前”(加入試劑的依次是：后面的試劑要把前面過量的試劑除盡)。(3)達(dá)標(biāo)推斷：沉淀完全的推斷方法是在上層清液中(或取少量上層清液置于小試管中)，滴加沉淀劑，假如不再產(chǎn)生沉淀，說明沉淀已經(jīng)完全。3．物質(zhì)分別和提純的方法(1)依據(jù)物理性質(zhì)選擇分別、提純的方法①“固＋固”混合物的分別(提純)②“固＋液”混合物的分別(提純)③“液＋液”混合物的分別(提純)(2)用于物質(zhì)分別、提純的化學(xué)方法1．除去氯化鈉中的碳酸鈉能否用硝酸？提示：不能。若用硝酸，會引入新的雜質(zhì)離子NOeq\o\al(－,3)。2．能用稀鹽酸分別銅粉和鐵粉的混合物嗎？提示：不能。分開后鐵粉不能復(fù)原原來的狀態(tài)。【例1】下列物質(zhì)的分別和提純方法屬于化學(xué)分別提純法的是()A．分別沙子和食鹽水溶液B．分別溶于水中的氯化鈉C．從氯化鈉和硝酸鉀的混合物中提純硝酸鉀D．將O2和CO2混合氣體通入NaOH溶液中除去CO2氣體【思路分析】物質(zhì)的分別和提純方法許多，任何一種方法都有其適用范圍和規(guī)律性，但解題時(shí)還要留意特別性。如對于易揮發(fā)的有機(jī)物(汽油、苯、四氯化碳、乙醇等)，當(dāng)其中混有不溶性固體時(shí)，往往不用過濾的方法，而采納蒸餾的方法除去?！窘馕觥课锢矸謩e提純法有過濾、結(jié)晶、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、分液等；化學(xué)分別提純法有沉淀、置換、加熱、分解、洗氣等。依據(jù)選項(xiàng)A可用過濾，B可用蒸發(fā)，C可用結(jié)晶法，D只能是洗氣法。【答案】D下列有關(guān)除去雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))的操作中正確的是(B)A．硫酸鈉(碳酸鈣)：加水溶解，然后過濾B．碳酸鈉(大量水)：蒸發(fā)C．氯化鈉(氯化鎂)：加水溶解，然后過濾D．硫酸鋇(硝酸鋇)：加水溶解，然后蒸發(fā)解析：A項(xiàng)中硫酸鈉易溶于水，碳酸鈣難溶于水，加水溶解、過濾后得到的固體是碳酸鈣不是硫酸鈉；B項(xiàng)中碳酸鈉易溶于水，蒸發(fā)可以除去水；C項(xiàng)中氯化鈉和氯化鎂均易溶于水，不能用過濾的方法分別；D項(xiàng)中硝酸鋇易溶于水，硫酸鋇不溶于水，蒸發(fā)后仍舊是二者的混合物。探究點(diǎn)二過濾和蒸發(fā)1．過濾過濾操作和過濾器制作可以概括為“一貼、二低、三靠”；如圖所示：沉淀的洗滌①洗滌沉淀的緣由：過濾完畢，過濾器的固體表面總是殘留部分母液。②洗滌沉淀的方法：沿玻璃棒向過濾器中注入少量蒸餾水，使水剛好浸沒沉淀，讓水流下，直到固體表面洗滌干凈為止(洗滌2～3次)。③沉淀是否洗滌干凈，檢驗(yàn)方法是：取最終一次洗滌液，加入相關(guān)試劑后視察現(xiàn)象。④若濾液渾濁，應(yīng)接著過濾，直到濾液澄清為止。2．蒸發(fā)在進(jìn)行蒸發(fā)操作(如圖)時(shí)應(yīng)留意的問題：①在加熱蒸發(fā)過程中，應(yīng)用玻璃棒不斷攪拌，防止由于溫度過高造成液滴飛濺。②加熱到蒸發(fā)皿中剩余較少液體時(shí)(出現(xiàn)較多晶體時(shí))應(yīng)停止加熱，用余熱蒸干。③熱的蒸發(fā)皿應(yīng)用坩堝鉗取下，不能干脆放在試驗(yàn)臺上，以免燙壞試驗(yàn)臺或引起蒸發(fā)皿裂開。假如的確要馬上放在試驗(yàn)臺上，則要放在石棉網(wǎng)上。④兩種蒸發(fā)方式：a．蒸發(fā)結(jié)晶：利用加熱的方法，使溶液中的溶劑不斷揮發(fā)而析出溶質(zhì)(晶體)的過程。如從海水中獲得食鹽。適用范圍：溶解度受溫度改變影響不大的固體溶質(zhì)從溶液中分別出來。試驗(yàn)儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈、鐵架臺(帶鐵圈)。b．冷卻結(jié)晶：通過降低溫度，使熱的濃溶液析出晶體的方法。適用范圍：兩種固體均可溶于水，且溶解度隨溫度改變有較大的差異。重結(jié)晶：第一次結(jié)晶后，再將晶體溶于溶劑，又重新從溶液中結(jié)晶的過程。1．過濾和蒸發(fā)時(shí)，均用到玻璃棒，其作用分別是什么？提示：過濾時(shí)起引流作用，蒸發(fā)時(shí)起攪拌作用。2．蒸發(fā)時(shí)蒸發(fā)皿中的液體量不能超過多少？為什么？提示：不能超過蒸發(fā)皿容積的2/3，否則蒸發(fā)時(shí)會導(dǎo)致液體飛濺。【例2】下列做法中不正確的是()A．給蒸發(fā)皿內(nèi)所盛液體加熱時(shí)，液體不超過容積的eq\f(2,3)B．蒸發(fā)的過程，用酒精燈始終加熱到全部固體析出，沒有水分C．過濾時(shí)漏斗下端管口應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁D．倒入漏斗的過濾液的液面應(yīng)低于濾紙邊緣【思路分析】蒸發(fā)時(shí)何時(shí)停止加熱是?？疾榈囊粋€(gè)學(xué)問點(diǎn)?！窘馕觥拷o蒸發(fā)皿內(nèi)所盛液體加熱時(shí)，液體不超過容積的eq\f(2,3)，加熱到有較多量固體析出時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干，A正確，B錯誤；過濾時(shí)漏斗下端管口應(yīng)緊靠燒杯內(nèi)壁，倒入漏斗的過濾液的液面應(yīng)低于濾紙邊緣，C、D正確?！敬鸢浮緽下列有關(guān)過濾操作的敘述中，正確的是(B)A．過濾前，應(yīng)將液體攪勻后，再倒入過濾器中過濾B．過濾時(shí)，應(yīng)將玻璃棒斜靠在三層濾紙上C．過濾時(shí)，為了加快過濾速率，應(yīng)用玻璃棒攪動過濾器中的液體D．過濾時(shí)，若濾紙上的沉積物太多，可用藥匙將它清除掉解析：為了使液體快速流下去，一般在過濾前靜置，上層液體中含固體較少，所以過濾所用時(shí)間短；而C和D中操作簡單使濾紙破損。在“粗鹽提純”的試驗(yàn)中，蒸發(fā)時(shí)正確的操作是(D)A．把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內(nèi)加熱B．起先析出晶體后才用玻璃棒攪拌C．待水分完全蒸干后停止加熱D．蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時(shí)即停止加熱解析：依據(jù)化學(xué)試驗(yàn)基本操作，蒸發(fā)是用加熱的方法使溶劑不斷揮發(fā)的過程。蒸發(fā)可用于濃縮溶液或從溶液中分別出固體溶質(zhì)。A項(xiàng)說明沒有過濾即蒸發(fā)，不能除去泥沙。加熱過程中應(yīng)當(dāng)用玻璃棒不斷攪拌，防止由于局部過熱，造成液滴飛濺，所以B項(xiàng)不對。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)即停止加熱，利用余熱將剩余液體蒸干，所以D項(xiàng)正確。探究點(diǎn)三粗鹽的提純粗鹽的主要成分是氯化鈉，其中含有不溶性的雜質(zhì)泥沙以及可溶性的雜質(zhì)氯化鈣、氯化鎂、硫酸鈉等。粗鹽提純的目的是除去不溶性的雜質(zhì)泥沙等和可溶性的雜質(zhì)氯化鈣、氯化鎂及一些硫酸鹽。1．粗鹽中不溶性雜質(zhì)的除去溶解、過濾、蒸發(fā)。2.除去可溶性雜質(zhì)——離子(Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)等)除去可溶性雜質(zhì)時(shí)，常按以下程序設(shè)計(jì)試驗(yàn)：先選擇除去某離子所須要的試劑；再按“后除前”的除雜要求，設(shè)置試劑的“加入依次”。(1)除雜試劑的選擇：(2)設(shè)計(jì)試劑加入依次：Na2CO3溶液加在BaCl2溶液之后，最終加稀鹽酸即可試劑加入的先后依次可以有三種路途。第一種路途：過量BaCl2→過量Na2CO3→過量NaOHeq\o(→,\s\up15(過濾))適量鹽酸；其次種路途：過量BaCl2→過量NaOH→過量Na2CO3eq\o(→,\s\up15(過濾))適量鹽酸；第三種路途：過量NaOH→過量BaCl2→過量Na2CO3eq\o(→,\s\up15(過濾))適量鹽酸。最終通過蒸發(fā)結(jié)晶，過量的鹽酸揮發(fā)，便可獲得純凈的NaCl。1．粗鹽提純中，Na2CO3溶液為什么必需在加入BaCl2溶液之后加入？提示：過量的BaCl2溶液可用Na2CO3溶液除去，故Na2CO3應(yīng)在BaCl2溶液加入后再加入。2．除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)時(shí)，加入稀鹽酸的目的是什么？應(yīng)何時(shí)加入稀鹽酸？提示：除去粗鹽中的可溶性雜質(zhì)時(shí)，運(yùn)用了過量的碳酸鈉和氫氧化鈉。加入稀鹽酸是為了除去過量的碳酸鈉和氫氧化鈉，調(diào)整溶液的pH，使溶液呈中性。因?yàn)镸g(OH)2、CaCO3、BaCO3均可與稀鹽酸反應(yīng)，所以應(yīng)在過濾除去沉淀之后加入稀鹽酸?！纠?】為了除去粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)及泥沙，得到純凈的NaCl，可將粗鹽溶于水，在下列操作中選取必要的步驟和正確的操作依次()①過濾②加過量的NaOH溶液③加過量的鹽酸④加過量的Na2CO3溶液⑤加過量的BaCl2溶液⑥加熱蒸發(fā)A．④①⑤②①③⑥ B．⑤①④②③⑥C．②⑤④①③⑥ D．①②⑤④①③⑥【思路分析】首先依據(jù)選項(xiàng)，明確三種雜質(zhì)離子分別用哪種沉淀劑除去；其次，沉淀劑必需過量，過量的沉淀劑也要除去，因此要選擇加入沉淀劑的合理依次；最終，要明確加入鹽酸的目的及何時(shí)加入?！窘馕觥科鹣葧r(shí)要先過濾，使不溶性泥沙與可溶性物質(zhì)分開。除Ca2＋用COeq\o\al(2－,3)，除Mg2＋用OH－，除SOeq\o\al(2－,4)用Ba2＋；為將雜質(zhì)離子全部除去，加入的沉淀劑必需是過量的，這樣就引入了新的雜質(zhì)離子，必需考慮在后面操作中除去。方案許多，但有一個(gè)基本思路：COeq\o\al(2－,3)要在Ba2＋后面加入，最終加入過量鹽酸，加熱蒸發(fā)。故D項(xiàng)正確?！敬鸢浮緿為了除去KCl溶液中少量的MgCl2、MgSO4雜質(zhì)，可選用Ba(OH)2溶液、稀鹽酸和K2CO3溶液三種試劑，按如圖步驟操作：(1)寫出三種試劑的化學(xué)式：A：Ba(OH)2，B：K2CO3，C：HCl。(2)依據(jù)題意，回答下列問題：①加入過量A的目的是除盡Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)，②加入過量B的目的是除盡過量的Ba2＋，③加熱煮沸的目的是使HCl揮發(fā)。(3)操作Ⅰ是過濾。解析：當(dāng)有多種雜質(zhì)共存時(shí)，要使雜質(zhì)除去，必需考慮到所加試劑是過量的，而且過量的試劑在后面步驟中必需能除去，要除去Mg2＋，可用含OH－的試劑，除SOeq\o\al(2－,4)可用含Ba2＋的試劑，故先加入Ba(OH)2溶液。加入的過量Ba(OH)2溶液中的Ba2＋可用K2CO3溶液除去，過量Ba(OH)2溶液中的OH－，以及過量K2CO3溶液中的COeq\o\al(2－,3)，可用稀鹽酸除去，最終加熱煮沸可除去HCl。1．下列敘述中，錯誤的是(C)A．沙里淘金是利用金與沙的密度相差較大而將沙淘走，使金留下B．化學(xué)上所指的雜質(zhì)，有的原來無害且很有價(jià)值，即使有害無價(jià)值的也應(yīng)設(shè)法變廢為寶C．檢驗(yàn)?zāi)橙芤簳r(shí)，將檢測試劑一次加入全部溶液里D．蒸發(fā)時(shí)加熱到蒸發(fā)皿出現(xiàn)較多固體時(shí)即可解析：在檢驗(yàn)配好的溶液中是否含有某種離子時(shí)，應(yīng)取少量溶液進(jìn)行檢驗(yàn)，肯定不能將試劑干脆加到全部待檢溶液中，故選C。2．下列有關(guān)過濾和蒸發(fā)的操作中，正確的是(A)A．過濾時(shí)，漏斗的下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁B．為了加快過濾速度，可用玻璃棒攪動過濾器中的液體C．當(dāng)蒸發(fā)皿中的固體完全蒸干后，再停止加熱D．試驗(yàn)完畢后，用手干脆取走蒸發(fā)皿解析：過濾時(shí)不行攪動過濾器中的液體，B錯誤；蒸發(fā)時(shí)，當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時(shí)停止加熱，用余熱蒸干，C錯誤；試驗(yàn)結(jié)束后應(yīng)運(yùn)用坩堝鉗夾走蒸發(fā)皿，D錯誤。3．下列說法正確的是(D)A．過濾、蒸發(fā)、溶解都要用到玻璃棒，其作用相同B．過濾完成后洗滌沉淀時(shí)，應(yīng)向漏斗中加入適量蒸餾水并攪拌濾干C．蒸發(fā)操作中，應(yīng)使混合物中的水分完全蒸干后才能停止加熱D．可用蒸發(fā)結(jié)晶法從飽和食鹽水中提取食鹽解析：過濾時(shí)玻璃棒起到引流作用，蒸發(fā)和溶解時(shí)，玻璃棒起攪拌作用，A錯誤；不能在漏斗中攪拌，以免弄破濾紙，B錯誤；蒸發(fā)操作中，當(dāng)出現(xiàn)大量固體時(shí)，應(yīng)停止加熱，用余熱蒸干剩余液體，C錯誤。4．試驗(yàn)室進(jìn)行蒸發(fā)試驗(yàn)時(shí)，下列操作正確的是(B)A．蒸發(fā)皿中盛滿濾液，用小火加熱B．等到蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)停止加熱C．待溶液蒸干后，再停止加熱D．將蒸發(fā)皿放在石棉網(wǎng)上，用酒精燈加熱解析：蒸發(fā)皿可干脆用酒精燈加熱，且加熱時(shí)液體不能超過其容積的2/3。5．依據(jù)下圖所示的溶解度曲線，回答下列問題。(1)氯化鈉和純堿晶體均屬于易溶(填“易溶”“可溶”“微溶”或“難溶”)物質(zhì)。(2)我國某些鹽湖里出產(chǎn)自然堿(主要成