物质的分离与提纯 苏教.ppt

物质的分离与提纯瑞安市第三中学瑞安市第三中学 化学组化学组2021/8/8 星期日1 日常生活中，我们所接触的各种各样日常生活中，我们所接触的各种各样的物质，大多数都是混合物，而化学研究的物质，大多数都是混合物，而化学研究、工业生产中经常要对混合物进行分离和提工业生产中经常要对混合物进行分离和提纯，如：石油的分馏、自来水的净化处理纯，如：石油的分馏、自来水的净化处理等。等。2021/8/8 星期日2混合物的分离和提纯混合物的分离和提纯分离和提纯有什么不同？分离和提纯有什么不同？分离：分离：是通过适当的方法，把混合物中的是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，几种物质分开，每一组分都要保留下来，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。并恢复到原状态，得到比较纯的物质。提纯：提纯：指保留混合物中的某一主要组分，指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去。把其余杂质通过一定方法都除去。2021/8/8 星期日3 我们在初中科学里也学过一些简单的我们在初中科学里也学过一些简单的实验方法，可用于混合物的分离和提纯，实验方法，可用于混合物的分离和提纯，请同学们回忆一下，你了解哪些分离、提请同学们回忆一下，你了解哪些分离、提纯的方法？纯的方法？过滤、结晶等过滤、结晶等【问题】【问题】2021/8/8 星期日4过滤过滤注意点：注意点：“一贴二一贴二低三靠低三靠”通常用来分离通常用来分离液体和不溶的固液体和不溶的固体。体。2021/8/8 星期日51.1.蒸发结晶蒸发结晶注意事项注意事项:a a、蒸发皿中的、蒸发皿中的溶液不超过容积的溶液不超过容积的2 23 3；b b、加热时要不断搅拌，以、加热时要不断搅拌，以免溶液溅出；免溶液溅出；c c、当析出大量晶体时就应、当析出大量晶体时就应熄灭酒精灯，利用余热蒸熄灭酒精灯，利用余热蒸发至干。发至干。结晶结晶2.2.冷却结晶冷却结晶 适用于溶解度不同的固适用于溶解度不同的固体混合物的分离。体混合物的分离。2021/8/8 星期日6【交流和讨论【交流和讨论1】已知氢氧化镁难溶于水，硫酸钡既难溶已知氢氧化镁难溶于水，硫酸钡既难溶于水，又难溶于酸，碳酸钡难溶于水，但可于水，又难溶于酸，碳酸钡难溶于水，但可溶于盐酸。现有含硫酸钠、氯化镁和泥沙等溶于盐酸。现有含硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，请你设计实验方案，用粗食杂质的粗食盐，请你设计实验方案，用粗食盐提纯氯化钠。盐提纯氯化钠。思考：思考：1.1.该实验的目的是什么？该实验的目的是什么？2.2.怎样才能实现这个目的？怎样才能实现这个目的？3.3.用什么试剂来除杂？用什么试剂来除杂？4.4.所加试剂的量有什么要求？所加试剂的量有什么要求？5.5.所加试剂的顺序又如何呢？所加试剂的顺序又如何呢？（得到纯净的氯化钠）（得到纯净的氯化钠）（先除去其中的杂质）（先除去其中的杂质）（BaClBaCl2 2、NaOHNaOH、NaNa2 2COCO3 3、HClHCl）（必须过量）（必须过量）2021/8/8 星期日7上述加入试剂的先后顺序可能有：上述加入试剂的先后顺序可能有：BaClBaCl2 2 NaOH Na NaOH Na2 2COCO3 3 HCl HCl关键是关键是NaNa2 2COCO3 3溶液要在溶液要在BaClBaCl2 2溶液之后，而稀溶液之后，而稀HClHCl必须在最后加。且加必须在最后加。且加HClHCl之前要先过滤。之前要先过滤。NaOH BaClNaOH BaCl2 2 Na Na2 2COCO3 3 HCl HClBaClBaCl2 2 Na Na2 2COCO3 3 NaOH HCl NaOH HCl Ba(OH)Ba(OH)2 2 Na Na2 2COCO3 3 HCl HCl2021/8/8 星期日8【交流和讨论【交流和讨论1】已知氢氧化镁难溶于水，硫酸钡既难溶已知氢氧化镁难溶于水，硫酸钡既难溶于水，又难溶于酸，碳酸钡难溶于水，但可于水，又难溶于酸，碳酸钡难溶于水，但可溶于盐酸。现有含硫酸钠、氯化镁和泥沙等溶于盐酸。现有含硫酸钠、氯化镁和泥沙等杂质的粗食盐，请你设计实验方案，用粗食杂质的粗食盐，请你设计实验方案，用粗食盐提纯氯化钠。盐提纯氯化钠。思考：思考：6.6.加入试剂发生的反应方程式加入试剂发生的反应方程式？2021/8/8 星期日9、将粗食盐加水溶解并过滤。（溶解、过滤）、将粗食盐加水溶解并过滤。（溶解、过滤）2 2、向、向(1)(1)所得滤液加入过量所得滤液加入过量BaClBaCl2 2溶液到沉淀不再溶液到沉淀不再 增加为止，静置沉降。（除增加为止，静置沉降。（除SOSO4 42-2-2-2-）3 3、继续加入过量、继续加入过量NaNa2 2COCO3 3溶液，直至沉淀不再生成为止，溶液，直至沉淀不再生成为止，静置沉降。（除静置沉降。（除BaBa2 2 2 2+）4 4、再加入过量的、再加入过量的NaOHNaOH溶液，直至沉淀不再生成，静溶液，直至沉淀不再生成，静置沉降。（除置沉降。（除MgMg2 2 2 2+）5 5、将、将(4)(4)所得混合物过滤，往滤液中加入稍过量的稀所得混合物过滤，往滤液中加入稍过量的稀HClHCl至不再产生气泡。（除至不再产生气泡。（除OHOH-、COCO3 32-2-）6 6、将、将(5)(5)所得溶液加热蒸发结晶。所得溶液加热蒸发结晶。(除除HClHCl、得、得NaCl)NaCl)实验方案实验方案:2021/8/8 星期日10溶解溶解 过滤过滤 BaCl BaCl2 2(过量过量)Na0H(Na0H(过量过量)Na Na2 2COCO3 3(过量过量)过滤过滤 盐酸盐酸(过量过量)蒸发结晶蒸发结晶也可以用下列方式来表示：也可以用下列方式来表示：2021/8/8 星期日11 1、除杂时所加试剂必须过量；、除杂时所加试剂必须过量；2、过量的试剂也必须除去；、过量的试剂也必须除去；3、分离和提纯的方法要求最佳。、分离和提纯的方法要求最佳。物质的分离和提纯中须注意：物质的分离和提纯中须注意：2021/8/8 星期日12实验室里用不纯的氯酸钾实验室里用不纯的氯酸钾(少量的硫酸钾与碳酸钾少量的硫酸钾与碳酸钾)和二氧化锰制取氧气，请问如何提取完全反应后剩和二氧化锰制取氧气，请问如何提取完全反应后剩余物质中的氯化钾？余物质中的氯化钾？设计一个实验方案。设计一个实验方案。方案思路：方案思路：溶解溶解 过滤过滤 BaCl BaCl2 2(过量过量)K)K2 2COCO3 3(过量过量)过滤过滤 HCl(HCl(过量过量)蒸发结晶蒸发结晶练习：练习：2021/8/8 星期日13BaClBaCl2 2+Na+Na2 2SOSO4 4 BaSO BaSO4 4+2NaCl+2NaCl2NaOH+MgCl2NaOH+MgCl2 2 2NaCl+Mg(OH)2NaCl+Mg(OH)2 2 NaNa2 2COCO3 3+BaCl+BaCl2 2 BaCO BaCO3 3 +2NaCl+2NaClNaNa2 2COCO3 3+2HCl +2HCl 2NaCl+H 2NaCl+H2 2O+COO+CO2 2NaOH+HCl NaOH+HCl NaCl+H NaCl+H2 2O O2021/8/8 星期日14【交流和讨论【交流和讨论2】现有氯化钾和硝酸钾的固体混合现有氯化钾和硝酸钾的固体混合物物50g50g，其中，其中KClKCl的质量分数为的质量分数为10%10%，请，请设计实验方案提纯硝酸钾。设计实验方案提纯硝酸钾。2021/8/8 星期日15 设计思路：设计思路：KClKCl、KNOKNO3 3混合物混合物KClKCl、KNOKNO3 3溶液溶液KNOKNO3 3()、KClKCl KNO KNO3 3溶液溶液KNOKNO3 3（）（）加热溶解加热溶解降温结晶降温结晶过滤过滤设计方案：设计方案：将混合物溶于适量水中加热溶解将混合物溶于适量水中加热溶解（水大约（水大约30 mL)30 mL)，自然冷却结晶，过滤得，自然冷却结晶，过滤得KNOKNO3 3晶体。晶体。2021/8/8 星期日16【观察和思考】【观察和思考】实验实验步骤步骤：在两支试管中各加入在两支试管中各加入2 23ml3ml溴水，再向溴水，再向其中的一支试管中滴加其中的一支试管中滴加1mlCCl1mlCCl4 4，振荡、，振荡、静置。静置。现象现象：溴水呈橙色。加溴水呈橙色。加CClCCl4 4后溶液分层，上层后溶液分层，上层几乎无色，下层呈橙红色。几乎无色，下层呈橙红色。2021/8/8 星期日17萃取萃取 利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度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溶的不同，将物质从一种溶剂转移到另一溶剂中，从而进行分离的方法称为萃取。剂中，从而进行分离的方法称为萃取。萃取剂要求：萃取剂要求：1.1.两种溶剂要两种溶剂要互不相容互不相容 2.2.溶质在萃取剂中的溶质在萃取剂中的溶解度溶解度比在原溶剂中比在原溶剂中的溶解度的溶解度大的多大的多3.3.溶质、溶剂之间不能反应。溶质、溶剂之间不能反应。2021/8/8 星期日18操作注意：操作注意：1.1.充分振荡，充分充分振荡，充分静止，然后分液；静止，然后分液；2.2.分液时保持漏斗分液时保持漏斗内与大气压一致；内与大气压一致；下层溶液下口出，下层溶液下口出，上层溶液上口出。上层溶液上口出。萃取之后一般通过萃取之后一般通过分液分液的方法将互不相的方法将互不相溶的液体分离。溶的液体分离。2021/8/8 星期日19蒸馏蒸馏 利用互溶液体混合物中各组分沸点不同利用互溶液体混合物中各组分沸点不同（通常沸点需相差（通常沸点需相差3030以上）进行分离提纯的以上）进行分离提纯的操作。操作。其过程是：将液态物质加热至沸点，使其过程是：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程成为蒸馏。程成为蒸馏。2021/8/8 星期日20蒸馏实验示意图蒸馏实验示意图注意点：注意点：实验前在蒸馏烧瓶中实验前在蒸馏烧瓶中先加入几粒沸石（或碎先加入几粒沸石（或碎瓷片）瓷片）防止液体暴沸防止液体暴沸冷凝水的方向：冷凝水的方向：温度计的水银球处于温度计的水银球处于 蒸馏烧瓶支管处蒸馏烧瓶支管处下进上出下进上出2021/8/8 星期日21层析法层析法分离溶液中的微量物质分离溶液中的微量物质升华升华可分离出固体混合物中的易升华物质可分离出固体混合物中的易升华物质2021/8/8 星期日22【课堂小结】【课堂小结】分离提纯分离提纯方法方法 适用范围适用范围 实例实例 过滤过滤结晶结晶蒸馏蒸馏（分馏）（分馏）分液分液 萃取萃取 物质的分离、提纯物质的分离、提纯注意：注意：不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的不同的分离方法都有一定的适用范围，要根据不同混合物的性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。同性质选择合适的方法进行分离，且有时需要多种方法配合使用。同时在分离和提纯时也要满足基本原则：时在分离和提纯时也要满足基本原则：不增、不减、易分、复原。不增、不减、易分、复原。固体与液体不互溶的混合物固体与液体不互溶的混合物粗盐的提纯粗盐的提纯混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，混合物中各成分在溶剂中溶解度不同，包括蒸发溶剂结晶和降温结晶包括蒸发溶剂结晶和降温结晶分离分离NaClNaCl和和KNOKNO3 3的混的混合物合物 难挥发的固体杂质在液体中形难挥发的固体杂质在液体中形成的混合物成的混合物互溶液体沸点有明显差异互溶液体沸点有明显差异蒸馏水、石油的分馏蒸馏水、石油的分馏两种互不混溶的液体混合物两种互不混溶的液体混合物 CClCCl4 4和水的分离和水的分离溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同利用利用CClCCl4 4从溴水中萃从溴水中萃取溴取溴 2021/8/8 星期日23练习练习：用于分离或提纯物质的已学方法有：用于分离或提纯物质的已学方法有：A萃取萃取 B分液分液 C过滤过滤 D加热分解加热分解 E蒸发蒸发 F蒸馏蒸馏 下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合 适适?（把选用方法的标号填入括号内）（把选用方法的标号填入括号内）（1）除去）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的溶液中悬浮的Ca(OH)2 颗粒（颗粒（）（2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）（3）除去酒精中溶解的微量食盐（）除去酒精中溶解的微量食盐（）（4）把溴水中的溴提取出来）把溴水中的溴提取出来（）（5）用自来水制取医用蒸馏水）用自来水制取医用蒸馏水（）（6）除去氧化钙中的碳酸钙）除去氧化钙中的碳酸钙（）（7）分离柴油和水的混合物）分离柴油和水的混合物（）BDACEFF2021/8/8 星期日242021/8/8 星期日252021/8/8 星期日26