搜索
第2讲物质的分离和提纯基础盘点一、物质分离、提纯的区别1．物质的分离将混合物的各组分开来，获得几种的过程。2．物质的提纯将混合物中的杂质而得到的过程，又叫混合物的净化或。纯净物分离除去纯净物除杂第一章从实验学化学二、常用分离、提纯仪器仪器图形与名称主要用途使用方法和注意事项(1)①向小口容器中转移液体②加滤纸后，可过滤液体(2)长颈漏斗用于装配气体发生装置(1)①制作过滤器时，滤纸紧贴漏斗壁，用水润湿，注意不得留有气泡②滤纸低于边缘，液体低于边缘(2)应将长管末端插入液面下，防止气体逸出漏斗滤纸(1)萃取、分液(2)用于随时添加液体(1)注意活塞不得渗漏(2)分离液体时，下层液体由，上层液体由_________除去气体中的杂质(1)一般选择与杂质气体反应的试剂作吸收液(2)装入液体量不宜超过容积的2/3(3)气体的流向为：_______________下口流出上口倒出AB用于干燥或吸收某些气体，干燥剂为粒状，常用CaCl2、碱石灰(1)注意干燥剂或吸收剂的选择(2)一般为进气，___出气蒸发浓缩、结晶可直接加热，浓缩蒸发时要用玻璃棒搅拌，玻璃棒的作用为_________________________________________大口小口搅拌，以免液体局部过热，致使液滴飞溅出来三、物质分离、提纯的常用物理方法方法、装置适用范围注意事项把不溶性__________进行分离(1)一贴：紧贴漏斗内壁；二低：滤纸低于_________，液面低于滤纸边缘；三靠：烧杯紧靠_______，玻璃棒轻靠_____________处，漏斗下端紧靠________(2)若滤液浑浊，需________滤纸漏斗边缘玻璃棒三层滤纸一侧烧杯内壁固体和溶液重新过滤溶解度随温度变化较小物质(1)玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部温度过高造成飞溅(2)当接近蒸干时，停止加热，用余热蒸干(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(1)溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中__(2)萃取剂与原溶剂________(3)萃取剂与溶质_______大不互溶不反应相差较大的液体混合物(1)温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的处(2)蒸馏烧瓶内要加____(3)冷凝管水流方向应为“”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应与物质的分解变化区分，如NH4ClNH3↑＋HCl↑NH3＋HClNH4Cl支管口沸石下进上出△遇冷沸点指点迷津分离和提纯一般应遵循“四原则”和“三必须”(1)“四原则”：一不增(提纯过程中不增加新的杂质)；二不减(不减少被提纯的物质)；三易分离(被提纯物质与杂质容易分离)；四易复原(被提纯物质要易复原)。(2)“三必须”：一、除杂试剂必须过量；二、过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质)；三、选最佳除杂途径。考点精讲考点一物质分离和提纯的基本原理分离和提纯物质时，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。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即时巩固1为了除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO2－4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作：①过滤，②加过量NaOH溶液，③加适量盐酸，④加过量Na2CO3溶液，⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是()A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②④⑤①③D．⑤②④①③解析从所用试剂和粗盐中的杂质可知：用BaCl2可沉淀SO2－4，Na2CO3可沉淀Ca2＋，NaOH可沉淀Mg2＋，但由于所加试剂过量，因此，最后必须除去所加的多余试剂。从所用试剂看，多余的Na2CO3和NaOH可用盐酸除去，多余的BaCl2可用Na2CO3生成BaCO3沉淀来除去，因此在加入试剂时，BaCl2必须在加Na2CO3溶液以前加入，盐酸用来除去Na2CO3和NaOH，但又会溶解Mg(OH)2、CaCO3沉淀，故必须在过滤后加入到滤液中。从以上分析知：粗盐提纯的关键是①、③必须在最后，⑤必须在④的前面。因此正确的答案是D。答案D考点二物质的分离和提纯的方法1．物质的分离和提纯的常用化学方法(1)加热法混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去。例如：食盐中混有氯化铵，纯碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质。(2)沉淀法在混合物中加入某试剂，使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时，应注意后加试剂能将前面所加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质。例如，加适量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。(3)转化法不能通过一次反应达到分离的目的时，要经过转化为其他物质才能分离，然后要将转化物质恢复为原物质。例如：分离Fe3＋和Al3＋时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，过滤后，分别再加盐酸重新生成Fe3＋和Al3＋。注意转化过程中尽量减少被分离物质的损失，而且转化物质要易恢复为原物质。(4)酸碱法被提纯物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱发生反应，用酸碱作除杂试剂。例如：用盐酸除去SiO2中的石灰石，用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。(5)氧化还原法①对混合物中混有的还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。例如：将氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中，除去FeCl2杂质。②对混合物中混有的氧化性杂质，可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。例如：将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振荡过滤，可除去FeCl3杂质。(6)调节pH法通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般加入相应的难溶或微溶物来调节。例如：在CaCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于三氯化铁的水解，溶液是酸性溶液，就可采用调节溶液pH的办法将Fe3＋沉淀出去，为此，可向溶液中加氧化钙或氢氧化钙或碳酸钙等。(7)电解法此法利用电解原理来分离、提纯物质，如电解精炼铜，将粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液为含铜离子的溶液，通直流电，粗铜及比铜活泼的杂质金属失电子，在阴极只有铜离子得电子析出，从而提纯了铜。2．常见物质除杂方法原物质所含杂质除杂物质主要操作方法N2O2灼热的铜网用固体转化气体CO2H2SCuSO4溶液洗气COCO2NaOH溶液洗气CO2CO灼热CuO用固体转化气体CO2HCl饱和NaHCO3溶液洗气H2SHCl饱和NaHS溶液洗气SO2HCl饱和NaHSO3溶液洗气Cl2HCl饱和食盐水洗气CO2SO2饱和NaHCO3溶液洗气CMnO2浓盐酸(需要加热)过滤MnO2C—加热灼烧CCuO稀酸(如稀盐酸)过滤Al(OH)3Fe2O3NaOH溶液、CO2过滤Fe2O3Al2O3NaOH溶液过滤Al(OH)3SiO2盐酸、氨水过滤SiO2ZnOHCl溶液过滤BaSO4BaCO3盐酸或稀硫酸过滤NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸转化法加热升化—I2晶体NaCl过滤稀盐酸FeSCuS吸附磁铁FeCuO加还原剂转化法FeFeCl3FeCl2溶液过滤Fe、Cl2CuCl2FeCl3溶液加氧化剂转化法Cl2FeCl2FeCl3溶液加酸转化法HClNaHCO3NaCl溶液NaCl晶体NH4Cl—加热分解KNO3晶体NaCl蒸馏水重结晶、过滤乙烯SO2碱石灰用固体转化气体乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗气溴苯Br2NaOH稀溶液分液甲苯苯酚NaOH溶液分液乙醇水(少量)新制CaO蒸馏苯酚苯NaOH溶液、CO2分液例2下列实验能达到预期目的的是()①用硝酸钡溶液鉴别硫酸根离子与亚硫酸根离子；②用溴水检验汽油中是否含有不饱和脂肪烃；③用乙醇从碘水中萃取碘；④用盐析法分离提纯蛋白质；⑤用加热法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠固体；⑥用氨水清洗试管壁上附着的银镜A．②④⑤B．①③⑥C．①②④⑤D．②③④⑤⑥解析①由于鉴别时要加入酸，此时NO－3具有强氧化性，会将SO2－3氧化为SO2－4，故不正确；②若汽油中含有不饱和脂肪烃，则溴水褪色，正确；③乙醇和水互溶，故不正确；④盐析是物理变化，不会破坏蛋白质，正确；⑤碳酸氢钠不稳定，加热会分解，故正确；⑥银不溶于氨水，故不能用它清洗，应该用稀硝酸进行清洗,故不正确。答案A规律总结(1)“固＋固”混合物的分离(提纯)固＋固加热升华法例如：NaCl和I2的分离分解法例如：除去Na2CO3中混有的NaHCO3固体氧化法例如：除去氧化铜中混有的铜加水结晶法(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)固＋液互溶萃取法例如：海带中碘元素的分离蒸发例如：从食盐水中制得食盐蒸馏法例如：用自来水制蒸馏水不互溶——过滤法例如：将NaCl晶体从其饱和溶液中分离出来(3)“液＋液”混合物的分离(提纯)液＋液互溶——蒸馏法例如：酒精和水、苯和硝基苯、汽油和煤油等的分离不互溶分液法例如：CCl4和水的分离(4)“气＋气”混合物的分离(提纯)气＋气洗气法例如：除去Cl2中的HCl，可通过盛有饱和食盐水的洗气瓶其他法例如：除去CO2中的CO，可通过灼热的CuO(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。即时巩固2以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：(1)欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl______g。(2)实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有__________、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。(3)“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为__________。(4)不用其他试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是____________________。(5)若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是_____________________________________。解析本题考查学生对质量守恒定律的理解以及对实验室常用仪器主要用途的了解；考查学生应用基础知识解决简单化学问题的能力以及学生对图表的观察、分析能力。答案(1)11.7(2)蒸发皿(3)35℃(33～40℃都可得分)(4)加热法，取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净(5)重结晶考点三沉淀的洗涤与分离1．洗涤沉淀的一般方法把需要洗涤的沉淀放置在一个干净的过滤器中，向过滤器中加入蒸馏水至浸没沉淀，然后将所加蒸馏水放出，这样反复操作2～3次，直至沉淀洗涤干净。注意事项：a.洗涤时，用少量蒸馏水小心沿过滤器四周从上而下冲洗，将沉淀冲到漏斗底部，不可使蒸馏水流速过猛，否则会使沉淀冲出过滤器。b.也不可用玻璃棒搅拌漏斗内的物质，以免划破滤纸。2．判断沉淀是否洗涤干净可根据沉淀中可能存在的物质，向最后一次洗涤液中加入适宜的试剂，来检验洗涤程度。如过滤Na2SO4、BaCl2两种溶液恰好完全反应后的沉淀时，要检验沉淀物是否洗涤干净