2021版高考化学一轮复习专题10化学实验2物质的分离与提纯课件苏教版

第二单元物质的分离与提纯考点:物质的分离与提纯1.分离和提纯(b、c)(1)混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将它们分成各组分的纯净物。(2)混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。2.常用的几种分离物质的操作方法(b、c)(1)蒸发——分离_________________。易溶性固体和溶剂(2)过滤——分离不溶性固体和液体。(3)萃取和分液。①萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的_______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并分液。②分液:分离两种_________________的液体。溶解度互不相溶且易分层(4)蒸馏(或分馏)——分离沸点不同,且相互混溶的两种(或几种)液体。(5)升华——分离_______与_______的固体混合物。易升华不升华3.常见的提纯实验(b、c)序号主要成分所含杂质除杂质试剂主要操作方法1N2O2灼热的铜丝网2COCO2_________洗气3CO2CO灼热CuO4CO2HCl_________________洗气5Cl2HCl_____________洗气NaOH溶液饱和的NaHCO3溶液饱和的食盐水序号主要成分所含杂质除杂质试剂主要操作方法6CO2SO2_________________洗气7Al2O3Fe2O3NaOH溶液(过量),CO2__________8Fe2O3Al2O3_________过滤9Al2O3SiO2盐酸,氨水__________10BaSO4BaCO3____________饱和的NaHCO3溶液过滤,加热NaOH溶液过滤,加热稀盐酸过滤序号主要成分所含杂质除杂质试剂主要操作方法11NaHCO3溶液Na2CO3___12FeCl3溶液FeCl2___13FeCl3溶液CuCl2Fe、Cl2过滤14FeCl2溶液FeCl3___15I2晶体NaCl加热升华16NaCl晶体NH4Cl加热分解CO2Cl2Fe4.海带中碘元素的分离与检验(b)(1)碘的检验。(2)实验过程。(3)碘元素在整个实验过程中的变化:5.用纸层析法分离铁离子和铜离子(b)(1)纸层析法的基本原理。①三部分组成:惰性支持物(滤纸固定相)、滤纸(纤维上的羟基所吸附的水)、流动相(不与水互溶的有机相)。②分离原理:样品中各组分在水或有机溶剂中的溶解能力不同,各组分在两相之间有不同的分配现象。(2)操作方法:配样→裁纸→画原点→点样→取展开剂→展开→显色。(3)Fe3+和Cu2+的显色反应。①Fe3+:Fe3++3NH3·H2O====________________________。4NHFe(OH)3↓(红褐色)+3②Cu2+:Cu2++4NH3·H2O====______________________。Cu(深蓝色)+4H2O234NH6.硝酸钾晶体的制备(a、b)(1)制备硝酸钾的原理。不同物质的溶解度随温度改变而发生___________。氯化钠的溶解度随温度变化_____,而硝酸钾的溶解度随温度升高而_____,因此可以借助_________来使硝酸钾结晶析出。不同的变化不大增大温度改变(2)结晶法制备硝酸钾的流程。(3)结晶和重结晶的比较。名称结晶重结晶定义通过___________溶液,使溶液达到饱和而析出晶体的方法将结晶所得晶体溶于少量溶剂,再进行________________________,如此反复的操作对象单一溶液或混合溶液结晶所得粗产品分类_____结晶和_____结晶产品纯度单一溶液纯净,混合溶液不纯净较纯净蒸发(冷却)蒸发(冷却)、结晶、过滤蒸发冷却(4)影响晶粒生成的条件。①溶质的溶解度越___,或溶液的浓度越___,或溶剂的蒸发速度越___,或溶液冷却得越___,析出的晶粒越______;反之,可得到_____的晶体颗粒。小高快快小较大细②促进晶体析出的方法。_____容器,用玻璃棒_____或轻轻地摩擦器壁,投入几粒晶体(晶种),均可促使晶体析出。振荡搅动(5)减压过滤的原理及示意图。由于水泵中的急速水流不断将空气排出,使体系内部形成负压,促使液体较快通过滤纸进入瓶底,沉淀留在布氏漏斗中。【强化训练】1.下表中除去物质中杂质选用的试剂或操作方法正确的一组是()序号物质杂质除去杂质选用的试剂或操作方法①KNO3溶液KOH加入适量FeCl3溶液,并过滤②FeSO4溶液CuSO4加入过量铁粉,并过滤③H2CO2通过盛有足量NaOH溶液的洗气瓶,再通过盛有浓硫酸的洗气瓶④NaNO3CaCO3溶解、过滤、蒸发A.①②③B.①③④C.②③④D.①②④【解析】选C。加入氯化铁会引入杂质Cl-,故①不正确;加入铁粉置换出铜,通过过滤除去铜及过量的铁粉,故②正确;利用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳气体,再用浓硫酸干燥氢气,故③正确;碳酸钙不溶于水,溶解后过滤,再蒸发即可得到纯净的NaNO3,故④正确。2.(2018·浙江4月学考真题)某学习小组欲从含有[Cu(NH3)4]SO4、乙醇和氨水的实验室废液中分离乙醇并制备硫酸铜铵[CuSO4·(NH4)2SO4]固体,完成了如下实验:已知:[Cu(NH3)4]2++4H+====Cu2++4请回答:世纪金榜导学号(1)步骤①中,试剂X应采用_____________________。(2)甲、乙两同学取相同量的溶液Y分别进行蒸馏,收集到的馏出液体积相近,经检测,甲同学的馏出液中乙醇的含量明显偏低,可能的原因是___________。4NH(3)设计实验方案验证硫酸铜铵固体中的:__________________________________。4NH【解题思路】本题的解题关键有:(1)明确实验目的。(2)明确起始物质与最终产物在组成上的变化。(3)熟知物质分离提纯的常用方法。【解析】(1)由[Cu(NH3)4]SO4、NH3·H2O制备[CuSO4·(NH4)2SO4],需要加入硫酸发生反应[Cu(NH3)4]2++4H+====Cu2++4、NH3·H2O+H+====+H2O,故试剂X为H2SO4。(2)两位同学取相同的废液进行蒸馏,收集到体积相近的馏分,而甲同学馏分中乙醇含量偏低,可能的原因是加热温度偏高,馏出4NH4NH速度太快;冷却效果不好,造成乙醇损失。(3)检测固体中的,方法为取少量硫酸铜铵固体溶于水,加入过量的NaOH浓溶液加热,产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝。4NH答案:(1)H2SO4(2)加热温度偏高,馏出速度太快;冷却效果不好,造成乙醇损失(3)取少量硫酸铜铵固体于试管中,加水溶解,再滴加足量的NaOH浓溶液,振荡、加热,将湿润的红色石蕊试纸置于试管口,若观察到试纸变蓝,表明该固体中存在4NH【归纳总结】1.物质的分离与转化经常使用的物理方法分离提纯方法适用范围举例过滤(抽滤)固体与液体的分离(不适用于过滤胶状沉淀和颗粒太小的沉淀)硫粉中混有泥沙:溶于CS2中过滤蒸发浓缩分离溶于溶剂中的物质提纯食盐水中的NaCl分离提纯方法适用范围举例结晶、重结晶混合物各组分在溶剂中的溶解度随温度变化不同分离固体NaCl和KNO3的混合物:溶于水后蒸发浓缩成KNO3的热饱和溶液,冷却结晶、过滤分液两种互不相溶的液体除去苯中的苯酚杂质:加入足量的NaOH溶液后振荡、静置、分液蒸馏、分馏分离互相混溶、沸点不同的液体分离乙醇与乙酸、分离石油产品分离提纯方法适用范围举例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用CCl4、苯、直馏汽油、己烷等从溴水(碘水)中提取溴(碘)渗析用半透膜分离溶液和胶体分离淀粉KI溶液盐析分离提纯蛋白质分离蛋白质水溶液分离提纯方法适用范围举例升华混合物中某一成分在一定温度下易升华,其他成分在该温度下稳定性强分离固体碘和食盐的混合物层析分离结构相近、物理性质和化学性质相近的物质分离和提取叶绿体中的色素洗气分离气体混合物除去甲烷中的乙烯:混合气体通过盛有溴水的洗气瓶2.物质的分离与提纯经常使用的化学(反应)方法方法作用原理实例热分解法待分离出去的某种成分受热分解为主要成分或气化跑掉除去固体碳酸钠中的碳酸氢钠、除去固体氯化钠中的氯化铵沉淀法加适当试剂使溶液中的可溶性杂质转化为沉淀可加入适量氯化钙溶液使氯化钠溶液中的碳酸钠生成碳酸钙沉淀方法作用原理实例气化法加适当试剂使溶液中的可溶性杂质转化为气体可加入盐酸使氯化钠溶液中的碳酸钠生成二氧化碳气体酸化法除去酸式盐中的正盐杂质通入二氧化碳可使碳酸氢钠溶液中混有的碳酸钠转化为碳酸氢钠方法作用原理实例碱化法除去正盐中的酸式盐杂质加入适量氢氧化钠溶液使碳酸钠溶液中混有的碳酸氢钠转化为碳酸钠还原法将氧化性杂质转化为主要成分加入铁屑使氯化亚铁溶液中的三氯化铁转化为氯化亚铁氧化法将还原性杂质转化为主要成分加入氯水使三氯化铁溶液中的氯化亚铁转化为三氯化铁【加固训练】下列仪器常用于物质分离的是()A.①③⑤B.②③⑤C.②④⑤D.①②⑥【解析】选B。①试管常用于物质的制备、发生装置;②普通漏斗常用于过滤,可用来分离固液混合物;③分液漏斗常用于分离互不相溶的液体混合物;④托盘天平常用于称量固体的质量;⑤蒸馏烧瓶常用于分离沸点不同的液体混合物;⑥研钵常用于固体药品的研磨,不能用来分离。所以用来分离的仪器有②③⑤。