物质的提纯与分离

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,9.2,物质的分离与提纯,提纯：,将混合物中的主要成分或指定成分分离出来，,把其他杂质除去,，称为物质的提纯（或除杂）。,分离：,将混合物中,各组成物质分开,，得到较纯净的物质（恢复到原状态或指定状态），称为分离。,A(B)A,A(B),A,B,问题：,用什么方法提纯或分离下列混合物？,（,1,）固体混合物：,提纯，（）里是杂质,碳酸钙（氯化钠）；,硝酸钾（氯化钠）；,氯化钠（碘）。,（,2,）液体混合物：,分离,石油中的汽油、柴油；,溴水中溴和水；,氢氧化铁胶体中的氯化铁。,（,3,）气体：,提纯，（）里是杂质,空气中提取氮气；,氯气（氯化氢）。,过滤,结晶,升华,蒸馏,萃取、分液,渗析,液化、蒸发,洗气,物质提纯、分离的方法及基本操作,固体混合物：溶解过滤,结晶、重结晶,升华,液体混合物：蒸馏（分馏）,萃取、分液,渗析法,气体混合物：液化,洗气法,一、物理方法,1.,不溶于水的固体与易溶于水的固体的分离、提纯,例如：,除杂：碳酸钙（氯化钠）,操作步骤：,溶解,过滤 洗涤 干燥,加速溶解的方法有：,加热、搅拌、固体溶质先研磨成粉末状,方法：,溶解、过滤,过滤,一贴：,指滤纸紧,贴,漏斗的内壁，中间不留有气泡。,二低：,指滤纸边缘应,低,于漏斗口；漏斗里的液体要,低,于滤纸边缘。,三靠：,倾倒液体的烧杯口紧,靠,玻璃棒；玻璃棒末端要轻轻,靠,在三层滤纸一边；漏斗下端紧,靠,烧杯内壁。,思考：,P195,用于分离不溶性固体和液体,过滤操作要点：,所用仪器：,漏斗、漏斗架或铁架台,(,附铁圈,),、烧杯、玻璃棒,沉淀物的洗涤,洗涤沉淀物在过滤器中进行,在过滤器中洗涤沉淀物操作：,向过滤器中加入蒸馏水刚好浸没滤渣，液体自然流下，重复操作,2-3,次。,检验沉淀是否洗干净的操作：,取最后一次洗涤液，加,若,，则已洗干净。,例如：,提纯：硝酸钾（氯化钠）,2.,可溶性固体混合物分离、提纯,T(),S(g/100,水,),KNO,3,NaCl,利用不同固体物质在同一溶剂里的溶解度随温度变化不同，分离,可溶性固体,混合物。,方法：,结晶法,操作步骤：,冷却结晶,操作：,溶解蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥,蒸发结晶,操作：,溶解蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤干燥,蒸发和结晶,利用不同固体物质在同一溶剂里的溶解度随温度变化不同，分离,可溶性固体,混合物。,（,1,）蒸发皿盛液不超过容积的,2/3,。,（,2,）加热时不断用玻璃棒搅拌。,（,3,）当有大量晶体析出时，停止加热，余热蒸干。,蒸发操作要点：,思考：,P195,蒸发,蒸干：将溶剂蒸发完全，得到全部溶质。,浓缩：将溶剂部分蒸发，得到浓溶液。,所用仪器：,酒精灯、蒸发皿、铁架台,(,附铁圈,),、玻璃棒,结晶操作要点：,（,1,）溶液加热蒸发浓缩至接近饱和；（在液面上有一薄层,晶膜,）,（,2,）冷却，有晶体从溶液中析出。,问题：,析出晶体后的母液中有哪些成分？析出的晶体是纯净物吗？,T(),S(g/100,水,),KNO,3,X,为了得到更纯的晶体，可以再一次结晶，多次结晶的操作叫,重结晶。,结晶水合物、易水解的挥发性酸的盐类从溶液中析出一定要用冷却结晶的方法。,思考：,P196,T(),S(g/100,水,),A,B,C,如何根据物质的溶解度，利用结晶的方法进行分离、提纯？,若,A,、,B,混合液（,B,少量）中，,A,析出,方法：,操作：,实验设计,若,A,、,B,混合液（,A,少量）中，,B,析出,方法：,操作：,若,C,、,A,混合液（,A,少量）中，,C,析出,方法：,操作：,蒸发浓缩冷却结晶过滤洗涤干燥,A,冷却结晶,蒸发结晶,蒸发浓缩,趁热过滤,洗涤干燥,B,升温结晶,加热（升温）,趁热过滤,洗涤干燥,C,分离：碳酸钙与氯化钠的固体混合物,实验设计,提纯：硝酸钾（硫酸钾）,画出流程图：,溶解,试样,蒸馏水,过滤,滤液,滤渣,蒸发,NaCl,洗涤,干燥,CaCO,3,P197,探究与实践,T(),S(g/100,水,),KNO,3,K,2,SO,4,冷却结晶：,蒸发浓缩冷却结晶过滤,重结晶,洗涤干燥,利用某些物质有升华特性，从固体混合物中加热分离。,碘,加热升华,与其它固体分离后，遇,冷又凝华,在圆底烧瓶底部。,升华法,例如：,分离氯化钠和碘的固体混合物,3.,固体混合物中有易升华的物质,4.,几种互溶的液体的分离、提纯,利用液体混合物中各组分的沸点不同，采用先加热蒸发再冷凝的方法分离互溶的液态物质。,方法：,蒸馏（分馏）,例如,(1),制无水乙醇,(2),分离乙醇与乙酸混合液,(3),从石油中得到汽油、柴油,利用液体混合物中各组分的沸点不同，分离互溶的液体。,蒸馏,（,1,）温度计水银球在蒸馏烧瓶,支管口处。,（,2,）加入碎瓷片,防暴沸。,（,3,）冷凝管中冷却水,下进,上出。,（,4,）有时为了拉开沸点，将其中杂质转化为沸点高的物质。,蒸馏操作要点：,P196,图,9.7,（,b,）,接液管（牛角管）,冷凝管,蒸馏烧瓶,锥形瓶,温度计,主要仪器：,蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、接液管、锥形瓶,石油分馏塔,分馏：多次蒸馏,沸 点,高,低,每一种馏分都是混合物。,汽油是,C,5,C,11,烃的混合物,分馏,5.,分离互不相溶的液体,方法：,分液,例如,(1),除去乙酸乙酯中的乙酸,(2),除去苯中的苯酚,加入饱和的,Na,2,CO,3,溶液，分液,加入饱和的,NaOH,溶液，分液,分液,两种液体混合，由于互不相溶有分层现象，可以用分液漏斗加以分离。,萃取,萃取：,溶质在互不相溶的两种溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂把溶质从另一种溶剂里提取出来。,萃取剂的选择,.,溶质在萃取剂中的溶解度较大,.,溶质与萃取剂不发生反应,.,萃取剂与原溶剂互不相溶,常用的萃取剂,密度小于水的有：,C,6,H,6,、汽油（直馏汽油）,密度大于水的有：,CCl,4,富集,（,1,）分液漏斗使用前要查漏。,（,2,）振荡时要倒转漏斗，并不时旋开活塞放气。,（,3,）放液前，将漏斗上口的玻璃塞打开（或使塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔）。,（,4,）上层液体从分液漏斗的上口倒出。,萃取和分液操作要点：,所用仪器：,分液漏斗、铁架台,(,附铁圈,),、烧杯,例如：,现用,CCl,4,从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液，其实验操作步骤为：,1.,检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；,2.,把,50 mL,碘水和,15 mLCCl,4,加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；,3.,倒转漏斗用力振荡，并不时旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；,4.,把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中，静置，分层；,5.,将漏斗上口的玻璃塞打开（或使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上口上的小孔）；,6.,旋开活塞，用烧杯接收溶液，待下层溶液流完，及时关闭活塞；,7.,从分液漏斗上口倒出上层水溶液。,萃取、分液的步骤：,查漏装液振荡静置，分层放液,实验设计,海带提碘,写出操作名称,_,_,_,过滤,萃取、分液,蒸馏,分离含乙酸、乙醇、水的乙酸乙酯粗产品。,粗产品,A,B,无水碳酸钠,F,C,E,D,乙酸,（,a,）,（,b,）,（,1,）请在图中园括号内填入适当的试剂，在方括号内填入适当的分离方法。试剂,a,是,_,，试剂,b,是,_,；分离方法是,_,，分离方法是,_,，分离方法是,_,。,（,2,）在得到的,A,中加入无水碳酸钠粉末，振荡，目的是,_,。,饱和碳酸钠溶液、硫酸；,分液、蒸馏、蒸馏,；吸水,实验设计,要不断更换烧杯中的水或使用流动的水反复渗析，以提高渗析效果。,根据胶体与溶液分散质微粒的大小不同，胶体微粒不能透过半透膜，溶液的微粒可以通过半透膜。用于提纯胶体。,渗析,例如：,淀粉与食盐的混合液，提纯淀粉。,胶体,6.,分离胶体和溶液,盐析,7.,盐析一般是指溶液中加入无机盐类而使某种物质溶解度降低而析出的过程。,例如：,向某些蛋白质溶液中加入,浓,(NH,4,),2,SO,4,，可以使蛋白质凝聚而从溶液中析出，可复原,。,在乙酸的酯化反应中加入,饱和碳酸钠溶液,，降低乙酸乙酯溶解度，使其分层现象更明显。,把油脂、,NaOH,按一定比例放在皂化锅内搅拌加热，反应后形成的高级脂肪酸钠、甘油、水形成混合物。往锅内加入,食盐颗粒,，搅拌、静置，使,高级脂肪酸钠,与甘油、水分离，,浮在液面,。（该反应用以制肥皂）,8.,利用某气体易溶于某液体（或易于液体反应），将杂质气体除去。,洗气时气体的流向：长进短出,洗气,例如：,除杂：,Cl,2,(HCl),问题：,除去下列物质中杂质,固体混合物,:,NaCl(NH,4,Cl)Fe,2,O,3,(Al,2,O,3,),Na,2,CO,3,(NaHCO,3,)KCl(K,2,CO,3,),粗盐（含有的少量泥沙、,Ca,2+,、,Mg,2+,、,SO,4,2-,等离子）的提纯,混合液：,CuCl,2,(FeCl,3,),FeCl,3,(FeCl,2,),二化学方法,混合气体：,CO,2,（,O,2,）,CO,2,（,H,2,S,）,CO,2,（,SO,2,）,H,2,S,（,HCl,）,氢氧化物,Fe(OH),3,Mg(OH),2,开始沉淀的,pH,2.3,10.8,完全沉淀的,pH,4.3,12.4,查阅资料得知Fe,3+,、Mg,2+,在浓度均为0.1molL,-1,时，氢氧化物沉淀的pH如下表,利用水解除杂：,例如：,要除去,MgCl,2,溶液中少量的,FeCl,3,杂质可加入下列（）试剂。,A,、氨水,B,、,NaOH,溶液,C,、,MgO,固体,D,、,Mg(OH),2,固体,E,、,MgCO,3,固体,加入,MgO,、,Mg(OH),2,等试剂，调高,pH,值，促进,Fe,3+,水解完全变成,Fe(OH),3,沉淀而除去,CDE,例如：除杂：,MgCl,2,(FeCl,3,),化学方法主要有,：加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原法等，要根据物质的性质进行选择。,实验设计：,P198,课堂实验,P199,学生实验,在实验设计要注意：,1.,不能引入新杂质。,2.,尽量减少被提纯物的损失。,3.,使用试剂除杂时，要求反应后的产物容易与被提纯物质分离。,4.,多步除杂,A(B,、,C,、,D),注意：所选试剂要稍过量过量试剂必须除尽所得沉淀最好一起过滤,练习,1,为提纯下列的物质（括号内为杂质）所选用的试剂和分离方法均正确的是（）,混合物,除杂试剂,分离方法,A,溴乙烷（乙醇）,水,分液,B,氯化铵溶液（氯化铁）,氢氧化钠,过滤,C,硝酸铜溶液（硝酸银）,铜粉,结晶,D,己烷（己烯）,溴水,分液,E,二氧化碳（二氧化硫）,饱和碳酸氢钠溶液,洗气,AE,练习,2,P200 ,课堂练习,9.2,