第2讲 物质的分离、提纯
课 程 标 准
知 识 建 构
1.掌握常见物质分离与提纯的常用方法。
2.掌握过滤、分液、蒸馏等操作的步骤及要求。
一、分离提纯的物理方法
1.分离、提纯的含义
(1)物质的分离
将混合物的各组分分离开来,获得几种纯净物的过程。
(2)物质的提纯
将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程,又叫物质的净化或除杂。
2.物质分离与提纯的常见实验装置
(1)过滤
适用范围
把不溶性固体与液体进行分离
注意事项
一贴
滤纸紧贴漏斗内壁
二低
滤纸上缘低于漏斗口
液面低于滤纸上缘
三靠
烧杯紧靠玻璃棒
玻璃棒下端紧靠三层滤纸处
漏斗下端紧靠烧杯内壁
(2)蒸发
适用范围
分离易溶性固体的溶质和溶剂
注意事项
玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞溅
停止加热的标准:当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干
(3)萃取和分液
适用
范围
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;
分液:分离两种互不相溶且易分层的液体
注意
事项
①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大;
②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶;
③萃取剂与溶质不反应;
④常用的萃取剂是苯或CCl4,不用酒精作萃取剂
⑤分液时,分液漏斗中的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
(4)蒸馏
适用范围
分离沸点相差较大且互溶的液体混合物
注意事项
温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处
蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸
冷凝管水流方向为下口进,上口出
(5)升华
适用范围
分离某种组分易升华的固体混合物
注意事项
如NaCl固体中的I2可用该方法分离,但NH4Cl固体中的I2不能用升华的方法分离
(6)洗气
适用范围
除去气体中的杂质
注意事项
长管进气,短管出气
3.依据物理性质选择分离、提纯的方法
(1)“固+固”混合物
(2)“固+液”混合物
(3)“液+液”混合物
【诊断1】 判断下列说法是否正确,正确的打√,错误的打×。
(1)过滤时,为加快过滤速度,应用玻璃棒不断搅拌漏斗中液体( )
(2)从溶液中获取NaCl晶体,用蒸发结晶的方法,其操作应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热( )
(3)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离( )
(4)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇( )
(5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中( )
(6)在蒸馏过程中,若发现忘加沸石,应停止加热立即补加( )
(7)利用加热的方法分离NH4Cl和I2的固体混合物( )
(8)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出( )
答案 (1)× (2)× (3)× (4)× (5)× (6)× (7)× (8)√
二、分离提纯的化学方法
1.分离、提纯物质遵循的“四原则”“三必须”
2.分离提纯常用的化学方法
方法
原理
举例说明
电解法
利用电解原理分离和提纯物质
电解精炼铜,将含杂质的粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液为含铜离子的溶液
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl-、SO、CO及能形成弱碱的金属阳离子可加入适当的沉淀剂,使离子生成沉淀,过滤除去
洗气法
将气体混合物通过洗气装置而除去杂质气体
让混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去Cl2中的少量HCl
酸碱
溶解法
利用酸或碱将杂质溶解除去
用盐酸除去SiO2中的CaCO3
氧化
还原法
利用氧化还原反应除去杂质
用酸性KMnO4溶液除去CO2中SO2
水解法
利用水解反应原理除去杂质
可用CuO、Cu(OH)2等除去CuCl2溶液中的FeCl3
气化法
将杂质离子转化为气体
CO、HCO、SO、HSO、NH等与H+或OH-反应生成气体除去
热分
解法
用加热法除去固体混合物中易分解的物质
除去NaCl中的NH4Cl
3.实例
除去下列常见物质中的杂质,完成表格:
原物质
所含杂质
除杂试剂
主要操作方法
N2
O2
灼热的铜网
固体吸收气体
CO
CO2
NaOH溶液或碱石灰
洗气或固体吸收气体
CO2
CO
灼热的CuO
用固体转化气体
CO2
HCl
饱和NaHCO3溶液
洗气
Cl2
HCl
饱和食盐水
洗气
碳粉
CuO
稀酸(如稀盐酸)
过滤
Fe2O3
Al2O3
过量NaOH溶液
过滤
NaHCO3溶液
Na2CO3
C