1、1第 3 课时 实验方法(1)物质的分离与提纯知识点一 物质分离、提纯常用的物理方法(一 )物 质 分 离 、 提 纯 的 区 别 与 联 系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混合物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。分离和提纯的要求不同，设计操作步骤时一定要加以区别。3提纯的“四个原则”及“四个必须”(1)“四个原则”一是不增加新的杂质；二是不减少被提纯物质；三是被提纯物质与杂质易分离；四是被提纯物质易复原。(2)“四个必须”一是除杂试剂必
2、须过量；二是过量试剂必须除尽；三是除杂途径必须最佳；四是除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。(二 )物 理 法 分 离 提 纯 物 质 所 选 装 置1常用装置(1)过滤适用范围 把不溶性固体与液体进行分离一贴 滤纸紧贴漏斗内壁滤纸上缘低于漏斗口二低液面低于滤纸上缘烧杯紧靠玻璃棒玻璃棒紧靠三层滤纸处注意事项三靠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玻璃棒的作用：搅拌，防止液体局部过热而飞溅注意事项停止加热的标准：当有大量晶体析出时停止加热，利用余热2蒸干(3)萃取和分液萃取：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
3、取出来适用范围分液：分离两种互不相溶且易分层的液体注意事项溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大萃取剂与原溶剂不反应、不相溶萃取剂与溶质不反应常用的萃取剂是苯或 CCl4，一般不用酒精作萃取剂(4)蒸馏适用范围分离沸点相差较大且互溶的液体混合物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，目的是防止暴沸注意事项冷凝管水流方向为 口进， 口出下 上(5)升华适用范围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注意事项如 NaCl 固体中的 I2可用该方法，但NH4Cl 固体中的 I2不能用升华的方法分离2创新装置(1)过滤装置的创新抽滤由于水流的作用，使装置 a
4、、b 中气体的压强减小，故使过滤速率加快3(2)蒸馏装置的创新由于冷凝管竖立，使液体混合物能冷凝回流，若以此容器作反应容器，可使反应物能循环利用，提高了反应物的转化率(三 )物 质 分 离 提 纯 的 物 理 方 法1 “固固”混合物的分离(提纯)2 “固液”混合物的分离(提纯)3 “液液”混合物的分离(提纯)对点训练1判断正误(正确的打“” ，错误的打“”)。(1)过滤时，为加快过滤速度，可用玻璃棒搅拌漏斗中液体()(2)蒸发操作时，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、)(5)蒸馏时温度计的水银球应插入液体中()(6)蒸馏中，冷却水应从冷凝管的下口通入，上口流出()(7)利用加热的方法分离 NH4Cl 和 I2的固体混合物()(8)提纯混有少量硝酸钾的氯化钠，应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法()2下列实验装置不适用于物质分离的是( )4解析：选 D 装置 A 为萃取分液装置，用于分离互不相溶的液体混合物；装置 B 可用于分离易升华的物质(如 I2)；C 为过滤装置，用于分离液体与不溶性固体混合物；装置 D中温度计测量的是反应混合液的温度，不是蒸馏装置。3下列实验中，所选装置不合理的是( )A分离 Na2CO3溶液和 CH3COOC2H
6、5，选B用 CCl4提取碘水中的碘，选C用 FeCl2溶液吸收 Cl2，选D粗盐提纯，选和解析：选 A CH 3COOCH2CH3难溶于 Na2CO3溶液，二者会分层，可以用分液法分离，选择，A 错误；用 CCl4萃取碘水中的碘，选择，B 正确；可以用作洗气瓶，也可用作FeCl2溶液吸收 Cl2的装置，C 正确；粗盐提纯需要过滤、蒸发结晶，选择和，D 正确。4物质的分离提纯操作包括：过滤、蒸馏、分液、结晶(重结晶)、盐析等，选择合适的操作名称填空：(1)除去 Ca(OH)2溶液中悬浮的 CaCO 3_。(2)从碘水中提取碘_。(3)用自来水制取蒸馏水_。(4)分离植物油和水_。(5)从鸡蛋清溶
7、液中提取蛋白质_。(6)除去 KNO3晶体中混有的少量 NaCl_。答案：(1)过滤 (2)萃取、分液 (3)蒸馏 (4)分液(5)盐析、过滤 (6)重结晶知识点二 物质分离、提纯常用的化学方法1常见气体的除杂方法气体(括号内为杂质) 除杂试剂 化学方程式或原理C2H2(H2S) CuSO4溶液 H2SCuSO 4=CuSH 2SO45H2(NH3) 浓硫酸 NH3H 2SO4=NH4HSO4Cl2(HCl)饱和 NaCl溶液HCl 极易溶于水，Cl 2在饱和NaCl 溶液中的溶解度小CO2(HCl)饱和 NaHCO3溶液HClNaHCO 3=NaClH 2OCO 2SO2(HCl)饱和 Na
8、HSO3溶液HClNaHSO 3=NaClH 2OSO 2CO2(SO2)饱和 NaHCO3溶液SO22NaHCO 3=Na2SO3H 2O2CO2CO2(CO) 灼热 CuO COCuO CuCO= = = = = 2CO(CO2) NaOH 浓溶液 CO22NaOH= =Na2CO3H 2ON2(O2) 灼热铜网 2CuO2 2CuO= = = = = CH4(CH2=CH2、CHCH)溴水CH2=CH2Br 2 CH 2BrCH2BrHCCH2Br 2 CHBr2CHBr22常见固体或溶液的除杂方法物质(括号内为杂质) 除杂试剂或方法 化学方程式或原理 分离方法Na2CO3固体(NaHC
9、O3)加热 2NaHCO3 Na2C= = = = = O3H 2OCO 2NaCl 溶液(Na2SO4)加适量BaCl2溶液Na2SO4BaCl 2=BaSO42NaCl过滤NaCl 固体(NH4Cl)加热 NH4Cl NH3= = = = = HClFeCl2溶液(FeCl3)加过量铁粉 2FeCl3Fe= =3FeCl2 过滤FeCl3溶液(FeCl2)通 Cl2 2FeCl2Cl 2=2FeCl3 NaHCO3溶液(Na2CO3)通 CO2 Na2CO3CO 2H 2O=2NaHCO3 6Cu(NO3)2溶液(AgNO 3)加过量铜粉 2AgNO3Cu= =Cu(NO3)22Ag 过滤
10、I2(SiO2) 加热 I2升华、冷却、凝华，得 I2 Fe2O3(Al2O3)加过量NaOH 溶液Al2O32NaOH= =2NaAlO2H 2O 过滤NH4Cl 溶液(FeCl3)加适量氨水FeCl33NH 3H2O=Fe(OH)33NH 4Cl过滤KNO3固体(NaCl)水根据二者的溶解度随温度的变化不同降温结晶NaCl 溶液(MgCl2)加适量NaOH 溶液MgCl22NaOH= =Mg(OH)22NaCl过滤C(CuO)加过量稀盐酸CuO2HCl= =CuCl2H 2O 过滤CuO(Fe) 磁铁 Fe 能被磁铁吸引 CuS(FeS)加过量稀盐酸FeS2HCl= =FeCl2H 2S
11、过滤镁粉(铝粉)加过量NaOH 溶液2Al2NaOH2H 2O=2NaAlO23H 2过滤3物质分离、提纯常用的化学方法方法 原理 杂质成分沉淀法 将杂质离子转化为沉淀Cl 、SO 、CO 及能形成弱碱24 23的阳离子气化法 将杂质离子转化为气体CO 、HCO 、SO 、HSO 、S 223 3 23 3、NH 4杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用对应的酸或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性 KMnO4溶液除去 CO2中的SO2，用灼热的铜网除去 N2中的 O2热分解法加热使不稳定的
12、物质分解除去 如除去 NaCl 中的 NH4Cl 等7酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液反应的差异进行分离如用过量的 NaOH 溶液可除去 Fe2O3中的 Al2O3电解法 利用电解原理除去杂质含杂质的金属(M)作阳极、纯金属(M)作阴极，含 M 的盐溶液作电解质溶液调 pH 法加入试剂调节溶液 pH 使溶液中某种成分生成沉淀而分离如向含有 Cu2 和 Fe3 的溶液中加入CuO、Cu(OH) 2或 Cu2(OH)2CO3等，调节 pH 使 Fe3 转化为 Fe(OH)3而除去对点训练1(2018深圳三校第一次联考)除去下列物质中所含的杂质，选用的试剂正确的是( )选项 物质(杂质) 试剂A Al
13、2O3(SiO2) NaOH 溶液B CO2(SO2) Na2CO3溶液C FeCl2溶液(FeCl 3) Fe 粉D NaHCO3溶液(Na 2CO3) Ca(OH)2溶液解析：选 C 因 Al2O3和 SiO2均与 NaOH 溶液反应，不能选择 NaOH 溶液来除杂，可选盐酸溶解后过滤，最后滤液通过蒸发、灼烧得 Al2O3，故 A 错误；CO 2和 SO2均与 Na2CO3溶液反应，达不到除杂的目的，可选饱和 NaHCO3溶液利用洗气法除杂，故 B 错误；Fe 不与FeCl2溶液反应，与 FeCl3溶液反应生成 FeCl2，除去杂质 FeCl3且不引入新的杂质，故 C正确；NaHCO 3和
14、 Na2CO3均与 Ca(OH)2溶液反应，达不到除杂的目的，可通入足量的二氧化碳来除杂，故 D 错误。2某硝酸钠固体中混有少量硫酸铵和碳酸氢钠杂质，现设计一实验方案，既除去杂质，又配成硝酸钠溶液。实验方案：先将固体溶于蒸馏水配成溶液，选择合适的试剂和操作完成表格中各步实验。选择试剂 Na2CO3溶液 实验操作 加热下列试剂或操作不合理的是( )A试剂为 Ba(OH)2溶液 B操作为结晶C操作为过滤 D试剂为稀 HNO3解析：选 B 选择 Ba(OH)2溶液除去 SO 、NH 和 HCO ，NH 3H2O 通过加热除去，24 4 3操作为加热。过量的 Ba2 用 Na2CO3溶液除去，过量的
15、OH 和 CO 用硝酸除去，则操作23为过滤，试剂为 HNO3。83下列有关说法正确的是( )A分离 Fe2O3、Al 2O3的操作依次为溶解、过滤、灼烧B蒸馏、过滤、分液、洗气四种分离物质的方法，均不可能发生化学变化C通入过量 CO2可除去 NaHCO3溶液中的杂质 Na2CO3D向 MgCl2溶液中加入 CaCO3粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质 FeCl3解析：选 C 若用过量 NaOH 溶解 Fe2O3、Al 2O3的混合物，过滤后可得到 Fe2O3和NaAlO2溶液，NaAlO 2溶液通过灼烧无法得到 Al2O3，同理分析可知用过量的酸溶解上述混合物也无法经题述三步操作得到两种氧化物，A 错误；洗气可能发生化学变化，B 错误；在溶液中 Na2CO3与 CO2反应可得到 NaHCO3，C 正确；虽然 CaCO3粉末可促使 Fe3 水解彻底形成Fe(OH)3沉淀，但又会引入新杂质 Ca2 ，D 错误。9
