与诺贝尔奖有关的分离技术.ppt

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1、与诺贝尔奖有关的分离与诺贝尔奖有关的分离技术技术诺贝尔奖简介诺贝尔奖简介l诺贝尔奖是以瑞典著名诺贝尔奖是以瑞典著名化学家化学家、硝化甘油炸药、硝化甘油炸药发明人发明人阿尔弗雷德阿尔弗雷德贝恩哈德贝恩哈德诺贝尔诺贝尔的部分遗的部分遗产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、产作为基金创立的。诺贝尔奖包括金质奖章、证书和奖金支票。在遗嘱中他提出，将部分遗证书和奖金支票。在遗嘱中他提出，将部分遗产（产（920920万美元）作为基金，以其利息分设物万美元）作为基金，以其利息分设物理、化学、生理或医学、文学及和平（后添加理、化学、生理或医学、文学及和平（后添加了经济奖）个奖项，授予世界各国在这些领了经济奖

2、）个奖项，授予世界各国在这些领域对人类作出重大贡献的学者。域对人类作出重大贡献的学者。l蒸馏蒸馏 汽化再将蒸汽冷却汽化再将蒸汽冷却,得到纯净溶液得到纯净溶液l蒸发蒸发 蒸发溶剂使晶体析出，硫酸铜晶体蒸发溶剂使晶体析出，硫酸铜晶体l气气分离气气分离 1.1.利用沸点，如从空气中分离氮气利用沸点，如从空气中分离氮气 或氧气或氧气 2.2.用另一种物质吸收一种气体，如分用另一种物质吸收一种气体，如分 离离O2O2和和CO2CO2 分离与提纯技术的展开分离与提纯技术的展开Q:提纯、重结晶技术有哪些要点？实验过提纯、重结晶技术有哪些要点？实验过程中有哪些基本操作，注意事项是什么？程中有哪些基本操作，注意

3、事项是什么？主要步骤：主要步骤：主要步骤：主要步骤：将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或将近将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或将近将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或将近将需要纯化的化学试剂溶解于沸腾或将近 沸腾的适宜溶剂中；沸腾的适宜溶剂中；沸腾的适宜溶剂中；沸腾的适宜溶剂中；将热溶液趁热抽滤，以出去不溶的杂质；将热溶液趁热抽滤，以出去不溶的杂质；将热溶液趁热抽滤，以出去不溶的杂质；将热溶液趁热抽滤，以出去不溶的杂质；将滤液冷却，使结晶析出；将滤液冷却，使结晶析出；将滤液冷却，使结晶析出；将滤液冷却，使结晶析出；滤出结晶，必要时用适宜的溶剂洗涤结晶。滤出结晶，必要时用适宜的溶剂洗涤结晶。滤出结晶，必要

4、时用适宜的溶剂洗涤结晶。滤出结晶，必要时用适宜的溶剂洗涤结晶。Q：提纯、重结晶技术有哪些要点？实验过程：提纯、重结晶技术有哪些要点？实验过程中有哪些基本操作，注意事项是什么？中有哪些基本操作，注意事项是什么？l“四原则四原则”是：一不增；二不减；是：一不增；二不减；三易分离三易分离 ；四易复原。；四易复原。l“三必须三必须”是：一除杂试剂必须过量；二过是：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽；三除杂途径选最佳。量试剂必须除尽；三除杂途径选最佳。l过滤中的注意要点：一贴、二低、三靠过滤中的注意要点：一贴、二低、三靠 l蒸发中的注意要点：玻璃棒搅拌，余热蒸干蒸发中的注意要点：玻璃棒搅拌，余热蒸干

5、滤液。滤液。Q:假假设用海盐提纯为食用盐，除去其中的设用海盐提纯为食用盐，除去其中的杂质，用到了哪些化学原理？杂质，用到了哪些化学原理？l海盐中含有泥沙等不溶性杂质，可以用溶解、过滤的方法 除去，以及可溶性杂质如：Mg2+、Ca2+、SO42-等。l可以通过两种方法除去。其一是选择适当的试剂使它们生成难溶化合物的沉淀而被过滤除去，如食盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子；其二可以利用不同温度、不同的量的情况下溶解度的不同而予以去除，如食盐中的K离子。然后蒸发水分得到较纯净的精盐离子反应溶解性蒸发性溶度积规则可溶性杂质的去除可溶性杂质的去除.不可溶泥沙经溶解，过滤后，不可溶泥沙经溶解，过滤后

6、，（去除硫酸根离子（去除硫酸根离子)加入过量加入过量BaCl2BaCl2 Ba2+SO42-=BaSO4Ba2+SO42-=BaSO4（s s）(去除镁离子去除镁离子)加入过量加入过量NaOH NaOH Mg2+2OH-=Mg(OH)2 Mg2+2OH-=Mg(OH)2 (去除钙离子及去除钙离子及BaCl2BaCl2中的钡离子中的钡离子)加入过量加入过量Na2CO3Na2CO3 Ca2+CO32-=CaCO3 Ca2+CO32-=CaCO3 Ba2+CO32-=BaCO3(s)Ba2+CO32-=BaCO3(s)过滤过滤 (除去过量除去过量NAOH,NAOH,可用可用pHpH试纸控制加入的量试

7、纸控制加入的量)往滤液中加入往滤液中加入适量适量HClHCl。蒸发，结晶蒸发，结晶Q:假假设用海盐提纯为食用盐，除去其中的设用海盐提纯为食用盐，除去其中的杂质，用到了哪些化学原理？杂质，用到了哪些化学原理？l海盐中含有泥沙等不溶性杂质，可以用溶解、过滤的方法 除去，以及可溶性杂质如：Mg2+、Ca2+、SO42-等。l可以通过两种方法除去。其一是选择适当的试剂使它们生成难溶化合物的沉淀而被过滤除去，如食盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子；其二可以利用不同温度、不同的量的情况下溶解度的不同而予以去除，如食盐中的K离子。然后蒸发水分得到较纯净的精盐离子反应溶解性蒸发性溶度积规则溶度积规则溶度

8、积规则 对于沉淀-溶解反应：其反应商为：沉淀-溶解反应的摩尔吉布斯函数变为：M-N+B 由上式可以得出如下结论：（1 1）当）当 时，时，沉淀，沉淀-溶解反应正向进行。若溶液中有难溶强电溶解反应正向进行。若溶液中有难溶强电解质固体，则固体溶解，直至解质固体，则固体溶解，直至 时重时重新达到沉淀新达到沉淀-溶解平衡。溶解平衡。（2 2）当）当 时时 ，沉淀，沉淀-溶解反应处于平衡状态，此时的溶液为溶解反应处于平衡状态，此时的溶液为饱和溶液。饱和溶液。（3 3）当）当 时，时，沉淀，沉淀-溶解溶解 反应逆向进行，有沉淀析出，直至反应逆向进行，有沉淀析出，直至 时重新达到沉淀时重新达到沉淀-溶解平衡

9、。溶解平衡。这就是沉淀这就是沉淀 -溶解平衡的反应商判据，溶解平衡的反应商判据，也称也称溶度积规则溶度积规则。利用溶度积规则，可以判。利用溶度积规则，可以判断沉淀的生成或溶解。断沉淀的生成或溶解。硫酸铜的提纯硫酸铜的提纯 设计实验硫酸铜的提纯硫酸铜的提纯uu1 1 实实 验验 目目 的的uu2 2 实实 验验 原原 理理uu3 3 试试 剂剂 与与 仪仪 器器uu4 4 实实 验验 步步 骤骤uu5 5 注注 意意 事事 项项 uu6 6 数数 据据 处处 理理uu7 7 基基 本本 操操 作作1 1 实实 验验 目目 的的l1.1.通过氧化反应及水解反应了解提纯硫酸铜的方通过氧化反应及水解反

10、应了解提纯硫酸铜的方法。法。l2.2.练习台秤的使用以及过滤、蒸发、结晶等基本练习台秤的使用以及过滤、蒸发、结晶等基本操作。操作。2 2 实实 验验 原原 理理CuSO4不溶性杂质过滤除去H2O2或Br2pH4Fe(OH)3沉淀可溶性杂质如：Fe2+，Fe3+蒸发结晶纯CuSO4抽滤2 2 实实 验验 原原 理理l相关反应方程式：3 3 试试 剂剂 与与 仪仪 器器l药药品：品：HCl(2molL-1)、H2SO4(1molL-1)、NH3H2O（6molL-1）、NaOH（1 molL-1）、KSCN（1molL-1）、）、H2O2（3）、粗硫酸）、粗硫酸铜铜；l其他：其他：滤纸滤纸、pH试

11、纸试纸；3 3 试试 剂剂 与与 仪仪 器器l仪器：台秤、研钵、漏斗和漏斗架、抽滤装置一套、仪器：台秤、研钵、漏斗和漏斗架、抽滤装置一套、蒸发皿。蒸发皿。研钵漏斗架抽滤瓶与布氏漏斗4 4 实实 验验 步步 骤骤粗硫酸铜的提纯粗硫酸铜的提纯 称取9g粗硫酸铜晶体，在研钵中研细后，再称取其中8g作提纯用，余下1g用以比较提纯前后硫酸铜中的杂质铁离子含量的多少。4 4 实实 验验 步步 骤骤8g粗硫酸铜30mL蒸馏水加热溶解溶解1 molL-1NaOH至pH4H2O2Fe(OH)3沉淀倾泻法过滤滤液4 4 实实 验验 步步 骤骤滤液1 molL-1H2SO4至pH1.5加热蒸发、浓缩、结晶冷却抽滤吸

12、干水分称量G1纯度检验4 4 实实 验验 步步 骤骤硫酸铜纯度的检验 1g纯硫酸铜10mLH2O，煮沸1 mL H2SO42mL H2O2Fe2+Fe3+6 molL-1NH3H2O Fe(OH)3沉淀 Fe3+Cu(NH3)42+Cu2+过滤1 molL-1NH3H2O洗涤沉淀沉淀4 实实 验验 步步 骤骤3mL 2molL-1热HCl溶解沉淀滤液2滴KSCN 沉淀血红色溶液 1g粗硫酸铜同上处理血红色溶液 颜色对比5 5 注注 意意 事事 项项 l粗硫酸铜晶体要充分溶解粗硫酸铜晶体要充分溶解lpHpH值的调整值的调整l倾泻法过滤操作的要领倾泻法过滤操作的要领l浓缩、结晶程度的掌握浓缩、结晶程度的掌握l抽滤操作抽滤操作 6 6 数数 据据 处处 理理l产率计算产率计算 ：Thanks for your attention！结束结束