2014高考化学(人教)一轮复习配套学案部分:物质的分离与提纯.ppt
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1、学案学案37 37 物质的分离与提纯物质的分离与提纯判断下列说法的正确与否,在正确的后面画判断下列说法的正确与否,在正确的后面画“”,在错,在错误的后面画误的后面画“”。(1)乙酸乙酯与乙醇的混合物,可用分液漏斗分离乙酸乙酯与乙醇的混合物,可用分液漏斗分离 ()(2)除去除去Ca(OH)2溶液中的溶液中的CaCO3,可采用过滤的方法,可采用过滤的方法()(3)除去氢氧化铁胶体中的除去氢氧化铁胶体中的Na、Cl,可用过滤的方,可用过滤的方 法法 ()(4)除去氯气中混有的除去氯气中混有的HCl,可将混合气体通过饱和食盐水,可将混合气体通过饱和食盐水 后再通过浓硫酸后再通过浓硫酸 ()解析:乙酸乙
2、酯与乙醇互溶,不能用分液法分离开。解析:乙酸乙酯与乙醇互溶,不能用分液法分离开。解析:过滤分离浊液与溶液或胶体的混合物,渗析分离解析:过滤分离浊液与溶液或胶体的混合物,渗析分离溶液与胶体的混合物。溶液与胶体的混合物。(5)除去除去CO2中混有的中混有的SO2,可将混合气体通过饱和,可将混合气体通过饱和NaHCO3溶溶液后再通过浓硫酸液后再通过浓硫酸 ()(6)用过量氨水除去含用过量氨水除去含Al3溶液中的少量溶液中的少量Fe3 ()(7)用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量用新制的生石灰,通过加热蒸馏,以除去乙醇中的少量 水水 ()(8)蒸馏、洗气、分液均是分离混合物的物理方法蒸馏
3、、洗气、分液均是分离混合物的物理方法 ()解析:洗气可能发生化学变化。解析:洗气可能发生化学变化。解析:氨水与两者均能产生沉淀,不能用于除去解析:氨水与两者均能产生沉淀,不能用于除去Fe3。考点考点 物质的分离提纯物质的分离提纯*自主梳理自主梳理*1.物质分离、提纯的区别物质分离、提纯的区别(1)物质的分离:将混合物中的各组分)物质的分离:将混合物中的各组分开开来,获得来,获得并分别保留。并分别保留。(2)物质的提纯:将混合物中的杂质除去而得到)物质的提纯:将混合物中的杂质除去而得到的过程,又叫混合物的净化或的过程,又叫混合物的净化或。分离分离纯净物纯净物纯净物纯净物除杂除杂2.物质分离、提纯
4、的常用物理法物质分离、提纯的常用物理法固体溶质固体溶质和溶剂和溶剂液体液体飞溅飞溅有较多有较多量晶体量晶体析出析出固体和固体和液体液体滤纸滤纸漏斗漏斗边缘边缘滤纸边缘滤纸边缘玻璃棒玻璃棒三层三层滤纸滤纸烧杯内壁烧杯内壁重新过滤重新过滤要大要大不相溶、不反应不相溶、不反应下口下口上口上口沸点沸点支管口支管口沸石(或碎瓷片)沸石(或碎瓷片)下进上出下进上出无机盐无机盐胶体胶体1.加热法加热法混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳混合物中混有热稳定性差的物质时,可直接加热,使热稳定性差的物质分解而分离出去。例如:食盐中混有氯化铵,纯定性差的物质分解而分离出去。例如:食盐中混有氯化铵,纯碱
5、中混有小苏打等均可直接加热除去杂质。碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质。2.沉淀法沉淀法在混合物中加入某试剂,使其中一种以沉淀形式分离出去在混合物中加入某试剂,使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。使用该方法要注意不能引入新的杂质。若使用多种试的方法。使用该方法要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时,应注意后加试剂能将前面所剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时,应注意后加试剂能将前面所加试剂的过量部分除去,最后加的试剂不引入新的杂质。例如,加试剂的过量部分除去,最后加的试剂不引入新的杂质。例如,加适量加适量BaCl2溶液可除去溶液可除去NaCl中混有的中混有的Na2SO4。3
6、.转化法转化法不能通过一次反应达到分离的目的时,要经过转化为其他不能通过一次反应达到分离的目的时,要经过转化为其他物质才能分离,然后要将转化物质恢复为原物质。例如:分离物质才能分离,然后要将转化物质恢复为原物质。例如:分离Fe3+和和Al3+时,可先加入过量的时,可先加入过量的NaOH溶液,生成溶液,生成Fe(OH)3和和NaAlO2,过滤后,分别再加盐酸重新生成过滤后,分别再加盐酸重新生成Fe3+和和Al3+。注意转化。注意转化过程中尽量减少被分离物质的损失,而且转化物质要易恢复为过程中尽量减少被分离物质的损失,而且转化物质要易恢复为原物质。原物质。4.酸碱法酸碱法被提纯物质不与酸碱反应,而
7、杂质可与酸碱发生反应,用被提纯物质不与酸碱反应,而杂质可与酸碱发生反应,用酸、碱作除杂试剂。例如:用盐酸除去酸、碱作除杂试剂。例如:用盐酸除去SiO2中的石灰石,用氢中的石灰石,用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。5.氧化还原法氧化还原法(1)对混合物中混有的还原性杂质,可加入适当的氧化剂)对混合物中混有的还原性杂质,可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。例如:将氯水滴入混有使其被氧化为被提纯物质。例如:将氯水滴入混有FeCl2的的FeCl3溶液中,除去溶液中,除去FeCl2杂质。杂质。(2)对混合物中混有的氧化性杂质,可加入适当还原剂将)对混合物中混有的氧化性
8、杂质,可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。例如:将过量铁粉加入混有其还原为被提纯物质。例如:将过量铁粉加入混有FeCl3的的FeCl2溶液中,振荡过滤,可除去溶液中,振荡过滤,可除去FeCl3杂质。杂质。6.调节调节pH法法通过加入试剂来调节溶液的通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中某组分沉淀而分使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般加入相应的难溶物或微溶物调节。离的方法。一般加入相应的难溶物或微溶物调节。例如:在例如:在CaCl2溶液中含有溶液中含有FeCl3杂质,由于三氯化铁的水杂质,由于三氯化铁的水解,溶液是酸性溶液,就可采用调节溶液解,溶液是酸性溶液,就可采用调节溶液pH的办法将的办
9、法将Fe3+沉淀沉淀出去,为此,可向溶液中加氧化钙或氢氧化钙或碳酸钙等。出去,为此,可向溶液中加氧化钙或氢氧化钙或碳酸钙等。7.电解法电解法此法利用电解原理来分离、提纯物质,如电解精炼铜,将此法利用电解原理来分离、提纯物质,如电解精炼铜,将粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液为含铜离子的溶液,通直流粗铜作阳极,精铜作阴极,电解液为含铜离子的溶液,通直流电,粗铜及比铜活泼的杂质金属失电子,在阴极只有铜离子得电,粗铜及比铜活泼的杂质金属失电子,在阴极只有铜离子得电子析出,从而提纯了铜。电子析出,从而提纯了铜。【例例1】除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是 ()A.
10、HNO3溶液(溶液(H2SO4):适量):适量BaCl2溶液,过滤溶液,过滤 B.CO2(SO2):酸性):酸性KMnO4溶液,浓硫酸,洗气溶液,浓硫酸,洗气 C.KNO3晶体(晶体(NaCl):蒸馏水,结晶):蒸馏水,结晶 D.C2H5OH(CH3COOH):加足量):加足量CaO,蒸馏,蒸馏解析:此题考查了物质的提纯知识。解析:此题考查了物质的提纯知识。HNO3溶液中混有溶液中混有H2SO4时,加入氯化钡使得硝酸中又混入了时,加入氯化钡使得硝酸中又混入了HCl杂质,应加杂质,应加入适量硝酸钡溶液过滤,入适量硝酸钡溶液过滤,A错;错;SO2有还原性,可被高锰酸有还原性,可被高锰酸钾氧化为硫酸
11、除去,钾氧化为硫酸除去,B对;硝酸钾的溶解度随温度升高变对;硝酸钾的溶解度随温度升高变化大,但食盐的溶解度随温度变化较小,一般用结晶或重化大,但食盐的溶解度随温度变化较小,一般用结晶或重结晶法分离,结晶法分离,C对;乙酸具有酸性其能和氧化钙反应,但对;乙酸具有酸性其能和氧化钙反应,但乙醇不能,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,乙醇不能,故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者,D对。对。A【例例2】实验室需要制备纯净的实验室需要制备纯净的KCl。现有含少量。现有含少量KBr和和K2SO4的的KCl样品,按照如图样品,按照如图5-37-1所示的实验方案进行提纯。所示的实验方案进行提纯。图图5-37-1(1)
12、检验加入)检验加入BaCl2溶液后溶液后SO2-4是否沉淀完全的操作为是否沉淀完全的操作为。静置一段时间后,取少量上层澄清溶液再滴加静置一段时间后,取少量上层澄清溶液再滴加BaCl2溶液,溶液,若无沉淀生成,说明若无沉淀生成,说明SO2-4沉淀完全,反之未沉淀完全沉淀完全,反之未沉淀完全(其他合理答案也可)(其他合理答案也可)(3)某同学认为实验方案中适量氯化钡溶液不容易控制,)某同学认为实验方案中适量氯化钡溶液不容易控制,应加入过量氯化钡溶液,他的思路如图应加入过量氯化钡溶液,他的思路如图5-37-2,请写,请写出出中溶质或沉淀(或物质)的化学式:中溶质或沉淀(或物质)的化学式:。(2)若用
13、硝酸钡来代替氯化钡,请判断是否可行,并说明理)若用硝酸钡来代替氯化钡,请判断是否可行,并说明理由:由:。KCl、KBr、BaCl2 K2CO3 BaCO3 KCl、KBr、K2CO3 HCl和和Cl2图图5-37-2否,会引入否,会引入KNO3解析:(解析:(1)检验)检验SO2-4是否沉淀完全,可以证明溶液中无是否沉淀完全,可以证明溶液中无SO2-4,也可以证明溶液中含有也可以证明溶液中含有Ba2+。(2)若用)若用Ba(NO3)2代替代替BaCl2,会引入,会引入NO-3,即引入,即引入KNO3杂质,难以除去。杂质,难以除去。(3)加入过量的)加入过量的BaCl2溶液后,溶液中过量的溶液后
14、,溶液中过量的Ba2+可用可用K2CO3除去,而过量的除去,而过量的CO2-3可用盐酸除去,达到最终除杂的目的。可用盐酸除去,达到最终除杂的目的。【备考指南备考指南】1.化学方法分离和提纯选择试剂的一般原则化学方法分离和提纯选择试剂的一般原则(1)除杂试剂最好只与杂质反应例:除去)除杂试剂最好只与杂质反应例:除去CO2气体中的气体中的SO2用饱和的碳酸氢钠溶液,不用碳酸钠溶液。用饱和的碳酸氢钠溶液,不用碳酸钠溶液。(2)后续试剂要除去过量的前一试剂例:除去)后续试剂要除去过量的前一试剂例:除去NaCl中的中的MgCl2、CaCl2及及Na2SO4,先加入,先加入BaCl2再加入再加入Na2CO
15、3,Na2CO3的作用是除去的作用是除去Ca2+和引入的和引入的Ba2+。(3)不能引入新的杂质例:除去乙烷中的乙烯用溴水,不)不能引入新的杂质例:除去乙烷中的乙烯用溴水,不能用酸性高锰酸钾溶液,因为酸性高锰酸钾溶液除去乙烯的同能用酸性高锰酸钾溶液,因为酸性高锰酸钾溶液除去乙烯的同时生成二氧化碳杂质。时生成二氧化碳杂质。(4)杂质与试剂生成的物质与被提纯的物质要易于分离)杂质与试剂生成的物质与被提纯的物质要易于分离(状态或其他性质不同(状态或其他性质不同)例:除去苯中的苯酚,用氢氧化钠溶液,例:除去苯中的苯酚,用氢氧化钠溶液,不用溴水。不用溴水。(5)尽可能将杂质转化成所需的物质例:除去)尽可
16、能将杂质转化成所需的物质例:除去CO2中的中的HCl用饱和的碳酸氢钠溶液最好。用饱和的碳酸氢钠溶液最好。(6)有多种杂质时应考虑除杂的顺序例:除去)有多种杂质时应考虑除杂的顺序例:除去N2中的中的CO2、O2及及H2O。用。用NaOH溶液除溶液除CO2,再用浓,再用浓H2SO4干燥,最后通干燥,最后通过灼热铜网除过灼热铜网除O2。(7)尽量减少被提纯物质的损耗例:除去)尽量减少被提纯物质的损耗例:除去Cl2中的中的HCl用饱用饱和食盐水。和食盐水。(8)一般不用气体来除去气体中的杂质例:除去乙烷中的)一般不用气体来除去气体中的杂质例:除去乙烷中的乙烯不用氢气,除去乙烯不用氢气,除去CO2中的中
17、的CO不用氧气。不用氧气。(9)一般不用可逆反应来除杂质例:除去)一般不用可逆反应来除杂质例:除去CH3COOCH2CH3中的中的CH3COOH,不用加入乙醇发生酯化反,不用加入乙醇发生酯化反应的方法。应的方法。(10)有机物常用的分离提纯方法为洗气、分液、蒸馏、渗有机物常用的分离提纯方法为洗气、分液、蒸馏、渗析和盐析。析和盐析。2.物质分离、提纯方法的综合应用物质分离、提纯方法的综合应用在分离提纯实际应用中,往往是物理方法和化学方法混合在分离提纯实际应用中,往往是物理方法和化学方法混合使用,多种化学方法混合使用。使用,多种化学方法混合使用。(1)固体混合物的分离提纯:溶解过滤法,如)固体混合
18、物的分离提纯:溶解过滤法,如MnO2与与KCl的混合物;加热灼烧法的混合物;加热灼烧法,如除去如除去CuO中的中的C杂质;溶解结晶杂质;溶解结晶法,如分离法,如分离NaCl与与KNO3可根据两物质的溶解度受温度影响的可根据两物质的溶解度受温度影响的不同分别采取蒸发结晶法或降温结晶法;(不同分别采取蒸发结晶法或降温结晶法;(2)液体的分离提)液体的分离提纯:萃取法、分液法、渗析法、生成气体法;氧化还原法;正纯:萃取法、分液法、渗析法、生成气体法;氧化还原法;正盐与酸式盐转化法;(盐与酸式盐转化法;(3)气体的分离提纯法:洗气法;加热)气体的分离提纯法:洗气法;加热法、干燥法等。法、干燥法等。1.
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