高中化学 专题1 化学家眼中的物质世界 第2单元 研究物质的实验方法 第1课时 物质的分离与提纯学案 苏教版必修1

第1课时物质的分离与提纯学习目标：1.初步学会过滤、结晶、萃取和分液、蒸馏等分离物质的实验技能，能独立完成一些简单的物质分离与提纯的实验操作。(重点)2.初步了解根据物质的不同性质，来选择不同的分离方法对物质进行分离。(重难点)自 主 预 习探 新 知1过滤若两种物质的混合物中，一种组分可溶于水，而另一种组分难溶于水，可以先加适量的水溶解混合物，然后过滤，将滤液蒸发结晶得到可溶解的组分，从而实现可溶性组分与难溶性组分的分离。如图过滤装置2结晶若固体混合物中的两种组分都可溶于水，且溶解度随温度变化有较大差异，则可以参照两种物质的溶解度曲线，利用溶解、结晶的方法分离。如在提纯混有少量氯化钾的硝酸钾时，先在较高温度下将混合物溶于水中形成浓溶液，然后冷却到一定温度，由于硝酸钾的溶解度随温度降低急剧下降，因此有大量硝酸钾晶体析出，而氯化钾的溶解度随温度变化不大，因而不会结晶析出。再过滤，即可得到纯净的硝酸钾晶体。3萃取、分液(1)利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法称为萃取。(2)萃取时，在液态混合物中加入的溶剂称为萃取剂。萃取之后，一般还要使用分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中，萃取和分液通常在分液漏斗中进行。(3)当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后，打开旋塞，将下层液体放出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒出。如图装置。4蒸馏(1)原理：利用互溶液体混合物中各组分的沸点相差较大，将其加热至某一组分的沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程。(2)仪器装置(3)应用分离沸点相差较大的液体混合物。除去液体中难挥发或不挥发物质。(4)注意事项加热时为了防止液体暴沸可加入沸石或碎瓷片。温度计水银球应插至蒸馏烧瓶的支管口处。冷却水的流向应从冷凝管的下口进，上口出。5粗盐的提纯除去粗盐中的杂质氯化镁及泥沙，可以先将粗盐溶于适量水中，再向粗盐水中加入稍过量的氢氧化钠溶液，使氯化镁完全转化为氢氧化镁沉淀，化学方程式为MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl。过滤，除去泥沙和氢氧化镁沉淀，向滤液中加入盐酸中和过量的氢氧化钠，最后加热蒸发溶液，获得氯化钠晶体。基础自测1判断正误(正确的打“”，错误的打“”)(1)为加快过滤，可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。()(2)蒸发结晶时最后可以将水直接蒸干再停止加热。()(3)萃取分液一般在分液漏斗中进行。()(4)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。()(5)分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水。()(6)蒸馏时可将温度计水银球插入液体中。()(7)油水混合物可用分液法分离。()【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)(7)2可用于分离或提纯物质的方法有：过滤，蒸馏，加热升华，分液，萃取，结晶；(在下列横线上填写分离提纯的合理方法的序号)。(1)除去石灰水中悬浮的CaCO3颗粒：_。(2)除去NaCl晶体中混有的碘单质：_。(3)分离汽油和煤油的混合物：_。(4)分离水和苯的混合物：_(苯是不溶于水的液体)。(5)用四氯化碳提取溴水中的溴单质：_。(6)从含有少量氯化钠的硝酸钾溶液中提取硝酸钾：_。【答案】(1)(2)(3)(4)(5)(6)合 作 探 究攻 重 难固液分离的方法思考交流(1)实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气，从反应后的混合物中分离、回收KCl和MnO2，需要使用哪些分离方法？请简述实验方案。【提示】使用分离方法为过滤及蒸发结晶。实验方案：加水溶解、过滤、洗涤滤渣，即得到MnO2，将滤液蒸发结晶，可得到KCl晶体。(2)现有混有少量KCl的KNO3粉末，参照如图的溶解度曲线，回答下列问题：KCl和KNO3的溶解度曲线在生产过程中，KNO3中混有少量KCl杂质，如果要在实验室中提纯KNO3晶体，应采用什么的方法？(杂质仅含KCl)写出具体的实验方案。【提示】降温结晶。加热溶解KNO3样品，冷却结晶，过滤得到KNO3晶体，然后洗涤晾干。1过滤实验应注意的3个问题2两种常用的结晶方法蒸发结晶降温结晶原理利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质(晶体)的过程通过降低温度，使溶液冷却达到饱和而析出晶体。重结晶指的是重复冷却结晶适用范围主要用于溶解度随温度变化不大的物质主要用于溶解度随温度下降而明显减小的物质示例除去KCl中的少量KNO3除去KNO3中的少量KCl3蒸发介绍(1)装置(2)原理：给溶液加热，使液体气化，从溶液中分离出固体物质。(3)注意：蒸发时用玻璃棒搅拌，防止局部过热液体溅出。加热到剩余少量液体时应停止加热，用余热蒸干。热的蒸发皿应用坩埚钳取下。对点训练1欲除去CuSO45H2O中的沙子(主要成分为SiO2)，必要的实验操作为()A溶解过滤结晶B加热溶解过滤C溶解过滤蒸馏D溶解过滤分液ASiO2不易溶于水，CuSO4易溶于水。2已知硝酸银和氯化钾反应生成硝酸钾和不溶于水的氯化银，化学方程式为AgNO3KCl=AgClKNO3。将含有少量氯化钾的硝酸钾固体提纯，某学生进行实验操作。回答下列问题：(1)将样品置于烧杯中，加入适量的水溶解，同时用玻璃棒搅拌，搅拌的作用是_。(2)向溶液中加入适量的_(填化学名称)，使氯化钾转化为沉淀。(3)将混合液进行过滤，过滤装置和操作如图，指出图中的两处错误：_；_。(4)为了从滤液中得到硝酸钾晶体，可采用的结晶方法是_。(5)某同学认为：为加快过滤，可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液，他的观点_(填“正确”或“不正确”)。【答案】(1)加速固体溶解(2)硝酸银(3)液体没有用玻璃棒引流漏斗下端管口没有紧靠烧杯内壁(4)降温结晶(5)不正确液液分离的方法思考交流实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示(1)实验中用到的仪器名称是_。(2)实验操作可分为如下几步把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中；把50 mL碘水和15 mL四氯化碳加入分液漏斗中，并盖好玻璃塞；检查分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液；倒转漏斗用力振荡，并不时地旋开活塞放气，最后关闭活塞，把分液漏斗放正；旋开活塞，用烧杯接收溶液；从分液漏斗的上口倒出上层水溶液；将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔；静置，分层。正确的操作顺序(用上述序号填写)_。(3)上述步骤的操作中应注意_。(4)步骤的操作目的是_。(5)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是_。(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多，能不能用酒精来萃取碘水中的碘：_(填“能”或“不能”)，其理由是_。(7)分离碘的四氯化碳溶液的方法是_。【提示】(1)分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)(2)。(3)使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁；及时关闭活塞，不要让上层液体流出(4)使漏斗内外空气相通，以保证进行操作时，漏斗内的液体能顺利流出(5)四氯化碳与水不互溶，并且碘在四氯化碳中溶解度比在水中大得多，碘与四氯化碳不反应(6)不能酒精和水可以互溶，碘溶于酒精中，所形成的酒精溶液与水无法分液(7)蒸馏(1)萃取与分液的分析分液漏斗使用前要查漏。萃取剂的选择原则a萃取剂和原溶剂互不相溶、不反应；b萃取剂和溶质不发生反应；c溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。分液时，下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。常见的萃取剂。(2)蒸馏操作的注意事项多种液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计，且温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处。蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石，防止液体暴沸。冷凝管中冷却水从下口进，上口出；先通冷凝水，再加热。烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的。给蒸馏烧瓶加热时，要垫上石棉网。蒸馏装置气密性的检验：连接好装置，在冷凝器的出口处接一橡胶管，并将橡胶管插入水中，将烧瓶微热，水中有气泡产生，冷却至室温，橡胶管中有倒吸的水柱，则气密性良好。对点训练3下列实验操作中正确的是() 【导学号：90512020】A蒸馏操作时，应向蒸馏烧瓶中加入几块沸石，以防止暴沸B蒸发操作时，应使混合物中的水分完全蒸干后，才能停止加热C分液操作时，先将分液漏斗中下层液体从下口放出，再将上层液体从下口放出D萃取操作时，可以选用CCl4或酒精作为萃取剂从溴水中萃取溴AA.蒸馏时若不加沸石或碎瓷片，液面容易剧烈翻滚，若加入沸石就比较平稳，故可防止暴沸，正确；B.蒸发时溶液剩少许就要停止加热，利用余热将水分蒸干，错误；C.分液操作时，将分液漏斗中下层液体从下口放出，再将上层液体从上口倒出，错误；D.萃取操作时，由于酒精与水互溶，不可作萃取剂，错误。4如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图，根据图示回答下列问题。(1)指出图中两处明显的错误：_，_。(2)A仪器的名称是_，B仪器的名称是_。(3)实验时A中除加入少量自来水外，还需加入少量_，其作用是_。(4)收集完蒸馏水后，是先撤酒精灯还是先停冷凝水？_。【解析】对于蒸馏的实验装置，最重要的问题有如下几点：仪器的连接顺序，温度计的位置，冷却水的流向(进、出口位置)，防暴沸的措施。【答案】(1)温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处冷却水进、出口位置反了(2)蒸馏烧瓶冷凝管(3)沸石(或碎瓷片)防止加热时液体暴沸(4)先撤酒精灯当 堂 达 标固 双 基1我国明代本草纲目中收载药物1 892种，其中“烧酒”条目下写道：“自元时始创其法，用浓酒和糟入甑，蒸令气上其清如水，味极浓烈，盖酒露也。”这里所用的“法”是指()A萃取B过滤C蒸馏D蒸发C本法涉及两步变化为“液体气体液体”，为蒸馏过程。2通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是()A硝酸钠、氢氧化钠B氧化铜、二氧化锰C氯化钾、二氧化锰D硫酸铜、氢氧化钙CA项，NaNO3和NaOH都溶于水，无法用过滤法分离；B项，CuO和MnO2都不溶于水；D项，CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应；C项，KCl和MnO2可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到KCl。3下列分离混合物的方法中不正确的是()A从酒精和水的混合物中分离出酒精蒸馏法B使浑浊的食盐水变澄清过滤法C从溴水中分离出溴分液法D把硝酸钾和氯化钾从同一溶液中分离开来蒸发结晶法C溴水是溴和水形成的均匀液态混合物，可先用萃取剂(如CCl4)将溴从溴水中萃取出来，然后再进行分液。4为提纯下列物质(括号内为杂质)，选用的除杂试剂和分离方法都正确的是() 【导学号：90512021】物质除杂试剂分离方法A氮气(氧气)灼热的氧化铜B碘(水)酒精萃取、分液C氯化钠溶液(硫酸钠)适量的氯化钡溶液过滤DKCl溶液(MgCl2)适量的NaOH溶液过滤C应该使用灼热的铜除去氮气中少量的氧气，A选项错误；酒精易溶于水，不能做萃取剂，应该使用四氯化碳，B选项错误；除去氯化钠溶液中少量的硫酸钠，应加入适量的氯化钡溶液，然后过滤，C选项正确；D项会引入新的杂质Na，应该加入适量的KOH溶液，错误。5在常用方法和混合物之间连线。过滤 从海水中获取粗食盐蒸发 从碘水溶液里提取碘萃取 氯化钠溶液中含有泥沙蒸馏 分离固体氯化钠和单质碘(I2易升华)升华 用自来水制取蒸馏水分液 四氯化碳和水的分离重结晶 除去硝酸钾中混有的氯化钠【答案】化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”(1)“四原则”：利用化学方法分离和提纯物质时，操作过程要注意八个字：“不增、不减、易分、复原”。一不增：不引入新的物质；二不减：不消耗被提纯的物质；三易分：杂质转换为沉淀、气体等容易分离除去；四易复原：被提纯物质要容易复原。(2)“三必须”：一是除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须除尽(因过量试剂带入新的杂质)；三是除杂途径必须选最佳，除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。6EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F3756EDBC3191F2351DD815FF33D4435F375