初中化学物质的分裂与提纯

1、 昭通市2011年初中化学实验教师培训 物质的分离、提纯 物质的分离、提纯 分离 分离是通过适当的物理或化学方法，把混合物中的几种物质分开，每一组分都要保留下来，并恢复到原状态（或指定状态），得到比较纯的物质的过程。 提纯 提纯是将混合物中的杂质（不需要或有害的物质）通过物理或化学方法除掉而得到所需物质的过程，其中杂质可不恢复为原理的物质。混混合合物物的的分分离离提提纯纯类类型型 固体混合物的分离、提纯固体混合物的分离、提纯 液体混合物的分离、提纯液体混合物的分离、提纯 气体混合物的分离、提纯气体混合物的分离、提纯一、固体混合物的分离、提纯 1、易溶固体和难溶固体的混合物 【交流与讨论】 氯酸

2、钾在二氧化锰催化下受热分解制取氧气，从反应后的氯化钾和二氧化锰的混合物中分离、回收这两种物质，需要用那些分离方法？ 方法一 ： 过滤注意点： “一贴” 滤纸紧贴漏斗的内壁，中间不留有气泡（操作时要用手压住，用水润湿）。 “二低” 滤纸的边缘低于漏斗口，漏斗里的液体低于滤纸的边缘。 “三靠” 倾倒液体的烧杯尖口要紧靠玻璃棒，玻璃棒的末端要轻靠在三层滤纸的一边，漏斗下端的管口靠烧杯内壁。 若滤液浑浊应再过滤一次。 2 2、两种可溶性固体，它们的溶解度随、两种可溶性固体，它们的溶解度随温度变化不同。温度变化不同。 如（如（1 1）混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，）混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，请参照教材请

3、参照教材1818页图页图 1 11111的溶解曲线，的溶解曲线，设计实验方案提纯硝酸钾。设计实验方案提纯硝酸钾。 （2 2）混有少量硝酸钾的氯化钾粉末，）混有少量硝酸钾的氯化钾粉末，请参照教材请参照教材1818页图页图 1 11111的溶解曲线，的溶解曲线，设计实验方案提纯氯化钾。设计实验方案提纯氯化钾。方法二方法二: : 蒸发和结晶蒸发和结晶 固体固体液体分离。例：食盐溶液的蒸发结晶。液体分离。例：食盐溶液的蒸发结晶。 固体固体固体（均溶）分离。例：硝酸钾、氯化固体（均溶）分离。例：硝酸钾、氯化钠的结晶分离。钠的结晶分离。操作要点： ( (1 1) )蒸发皿可直接加热。固定在铁架台的蒸发皿可

4、直接加热。固定在铁架台的铁环上。铁环上。 （2 2）加热时用玻璃棒不断地搅动防止热）加热时用玻璃棒不断地搅动防止热液溅出，发现溶液出现较多固体快干时液溅出，发现溶液出现较多固体快干时撤火。利用余热将溶液蒸干。撤火。利用余热将溶液蒸干。归纳总结归纳总结 固体混合物的分离、提纯首先看它固体混合物的分离、提纯首先看它们的溶解性们的溶解性 1 1、如果是易溶固体与难溶固体的、如果是易溶固体与难溶固体的混合物，可通过：溶解混合物，可通过：溶解 过滤过滤 洗洗涤获得难溶物，滤液蒸发结晶则可获涤获得难溶物，滤液蒸发结晶则可获得易溶物。得易溶物。 2、两种可溶性固体，它们的溶解度随温度变化不同，则可根据它们的

5、溶解度随温度变化情况，采用降温、结晶（可以将随温度变化大的物质析出，杂质在滤液中），蒸发浓缩结晶（将溶解度小的物质析出，杂质在滤液中）。 二、液体混合物的分离、提纯二、液体混合物的分离、提纯 1.两种相互不溶的液体混合物（如：苯和水、四氯化碳和水）。 （1 1）方法：分液（把互不相溶的两种液体分开）。方法：分液（把互不相溶的两种液体分开）。 （2 2）仪器：带铁圈的铁架台，烧杯，分液漏斗）仪器：带铁圈的铁架台，烧杯，分液漏斗 （3）操作 查漏：关闭旋塞，往漏斗内注水，检查旋塞是否漏水，然后将旋塞旋转1800 再检查旋塞是否漏水。 装液：将混合液注入分液漏斗，溶液总量不超过其容积的3/43/4

6、静置：把分液漏斗放在铁架台的铁圈上，静置。 分液：打开上端活塞（目的：使液体顺利流下），打开下端旋塞将下层液体放出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒出。 2 2、两种液体相溶但溶解性不大的液体、两种液体相溶但溶解性不大的液体混合物混合物 （1 1）方法：萃取，分液）方法：萃取，分液 （2 2）仪器：带铁圈的铁架台、烧杯、）仪器：带铁圈的铁架台、烧杯、分液漏斗分液漏斗 （3 3）原理：利用物质在不同的溶剂中）原理：利用物质在不同的溶剂中溶解度的不同，将物质从溶解度小的溶剂里溶解度的不同，将物质从溶解度小的溶剂里转移到溶解度大的溶剂中，从而分离混合物转移到溶解度大的溶剂中，从而分离混合物的方法。（

7、在实验室中，一般萃取都是与分的方法。（在实验室中，一般萃取都是与分液配合使用的）液配合使用的）（4）操作： 查漏：关闭旋塞，往漏斗内注水，检查旋塞是否漏水，然后将旋塞旋转1800 再检查旋塞是否漏水；再将分液漏斗倒置，检查上端活塞是否漏水，然后将活塞旋1800，再检查活塞是否漏水。 装液：将混合液注入分液漏斗，溶液总量不超过其容积的2/32/3。 振荡：用右手压住活塞，左手夹住旋塞，将漏斗倒置，用力振荡，打开旋塞放气。 静置：把分液漏斗放在铁架台的铁圈上，静置。 分液：打开上端活塞，打开下端旋塞将下层液体放出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒入另外容器里。 （5）萃取剂的选择条件： 与原溶剂互

8、不相溶。 如：ccl4与H2O 溶解溶质的能力大于原溶剂。 如： ccl4 （Br2）大于H2O （Br2） 不与被萃取的物质反应。 如： ccl4 不与Br2反应 3、两种互溶且沸点相差较大的液体混合物 （1 1）方法：蒸馏）方法：蒸馏 （2 2）仪器：蒸馏烧瓶，铁架台，石棉网，）仪器：蒸馏烧瓶，铁架台，石棉网，酒精灯、冷凝管，接收管，锥形瓶，橡皮管，酒精灯、冷凝管，接收管，锥形瓶，橡皮管，温度计温度计 （3 3）操作注意事项：）操作注意事项： 温度计水银球处于支管口处温度计水银球处于支管口处 冷凝水由下至上冷凝水由下至上 溶液体积不超过烧瓶体积溶液体积不超过烧瓶体积1/21/2 投放沸石或

9、瓷片投放沸石或瓷片 先开冷凝水，再加热先开冷凝水，再加热三、气体混合物的分离、提纯 1、液体除杂剂（不加热）：长进短出2、固体除杂剂（不加热） 3、固体除杂剂（加热）实验设计粗盐的提纯 一、实验目的一、实验目的 1.掌握溶解、过滤、蒸发等实验的操作技能 2.理解过滤法分离混合物的化学原理 3.体会过滤的原理在生活生产等社会实际中的应用 二、实验仪器和药品二、实验仪器和药品 药品：粗盐，蒸馏水 器材：托盘天平(含砝码)，量筒，烧杯，玻璃棒，药匙，漏斗，铁架台（带铁圈），蒸发皿，酒精灯，坩埚钳，胶头滴管，若干一样的小纸片，研钵，研杵，滤纸，火柴，纸片 三、实验原理三、实验原理 粗盐中含有泥沙等不溶

10、性杂质，以及可溶性杂质如：Ca2+,Mg2+,SO42- 等不溶性杂质可以用过滤的方法除去，然后蒸发水分得到较纯净的精盐 四、实验操作四、实验操作 1.溶解 用托盘天平称取2克粗盐（精确到0.1克）用量筒量取10毫升水倒入烧杯里用药匙取一匙粗盐加入水中，观察发生的现象用玻璃棒搅拌，并观察发生的现象（玻璃棒的搅拌对粗盐的溶解起什么作用？搅拌，加速溶解）接着再加入粗盐，边加边用玻璃棒搅拌，一直加到粗盐不再溶解时为止观察溶液是否浑浊 在天平上称量剩下的粗盐，计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐 2.过滤 将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿，倾倒液体的烧

11、杯口要紧靠玻璃棒，玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边，漏斗末端紧靠承接滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体，待滤纸内无水时，仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色滤液仍浑浊时，应该再过滤一次 如果经两次过滤滤液仍浑浊，则应检查装置并分析原因，例如，滤纸破损，过滤时漏斗里的液面高于滤纸边缘，仪器不干净等找出原因后，要重新操作 3.蒸发 把得到的澄清滤液倒入蒸发皿把蒸发皿放在铁架台的铁圈上，用酒精灯加热 同时用玻璃棒 不断搅拌滤液（均匀受热，防止液体飞溅） 等到蒸发皿中 出现较多量固体时， 停止加热利用蒸发 皿的余热使滤液蒸干 4.用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后，回收到教师指定的容器比较提纯前后食盐的状态并

12、计算精盐的产率 5.粗盐中含有Mg2+、Ca2+、SO42- 去除可溶性杂质： 溶解 加入过量BaCl2(去除硫酸根离子)SO42- +Ba2+=BaSO4 加入过量NaOH(去除镁离子)Mg2+2OH-=Mg(OH)2 加入过量Na2CO3(去除钙离子及BaCl2中的钡离子) Ca2+CO32-=CaCO3 Ba2+CO32-=BaCO3 过滤 向滤液中加入适量HCl(除去过量NaOH,Na2CO3,可选择用pH试纸控制加入的量，或是直接蒸发) 蒸发，结晶 注意：一贴二低三靠 “一贴”是指滤纸折叠角度要与漏斗内壁口径吻合，使湿润的滤纸紧贴漏斗内壁而无气泡，因为如果有气泡会影响过滤速度 “二低

13、”是指滤纸的边缘要稍低于漏斗的边缘，二是在整个过滤过程中还要始终注意到滤液的液面要低于滤纸的边缘。这样可以防止杂质未经过滤而直接流到烧杯中，这样未经过滤的液体与滤液混在一起，而使滤液浑浊，没有达到过滤的目的。 “三靠”一是指待过滤的液体倒入漏斗中时，盛有待过滤液体的烧杯的烧杯嘴要靠在倾斜的玻璃棒上（玻璃棒引流），防止液体飞溅和带过滤液体冲破滤纸；二是指玻璃棒下端要轻靠在三层滤纸处以防碰破滤纸（三层滤纸一边比一层滤纸那边厚，三层滤纸那边不易被弄破）；三是指漏斗的颈部要紧靠接收滤液的接受器的内壁，以防液体溅出。 玻璃棒的作用： 本实验3次用到玻璃棒 1.溶解时：搅拌，加速溶解 2.过滤时：引流 3

14、.蒸发时：搅拌，使液体均匀受热，防止液体飞溅 粗盐提纯实验中几个需要粗盐提纯实验中几个需要注意的问题注意的问题 “粗盐提纯”是初中化学综合性较强的分组实验,如果实验中的某些环节处理不当,常会出现实验时间不足的情况。 若注意以下几个方面的操作,可收到事半功倍的效果。 .粗盐的处理。由于市售粗盐粒度较大,溶解时费时费力,而且产率降低。如果将粗盐研细后再使用,可大大缩短溶解时间,提高产率,避免给以后的学习带来负迁移。 .滤纸的折法。如果按教材所说:“取圆形滤纸,对折两次,打开成圆锥形,把滤纸尖端朝下放入漏斗。”往往不能使滤纸(特别是滤纸尖端)紧贴漏斗内壁。滤纸的折法应视具体情况而定:如果使用较大的漏

15、斗,将滤纸折叠两次后要使其形状小于1/4圆,将小于1/4圆的部分打开使用。如果使用较小的漏斗,则将大于1/4圆的部分打开使用。这样可保证滤纸全部紧贴漏斗内壁,缩短过滤时间。 .滤纸的选择。为了保证除尽粗盐中的泥沙和缩短过滤时间,本实验宜选用快速定性滤纸。 .规范学生的操作。本实验及很多化学实验基本操作技能,教师要通过加强巡视等方法,及时纠正学生的随意性操作,巩固学生的化学基本操作技能,努力使学生养成良好的操作习惯,为今后的实验打下坚实的基础粗盐提纯实验. 常见物质分离提纯的常见物质分离提纯的1010种方法种方法 1.结晶和重结晶：利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大，如NaCl，KNO3。 2

16、.蒸馏冷却法：在沸点上差值大。乙醇中(水)：加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。 3.过滤法：溶与不溶。 4.升华法：SiO2(I2)。 5.萃取法：如用CCl4来萃取I2水中的I2。 6.溶解法：Fe粉(A1粉)：溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。 7.增加法：把杂质转化成所需要的物质：CO2(CO)：通过热的CuO；CO2(SO2)：通过NaHCO3溶液。 8.吸收法：用做除去混合气体中的气体杂质，气体杂质必须被药品吸收：N2(O2)：将混合气体通过铜网吸收O2。 9.转化法：两种物质难以直接分离，加药品变得容易分离，然后再还原回去：Al(OH)3，Fe(OH)3：先加NaOH溶液把Al

17、(OH)3溶解，过滤，除去Fe(OH)3，再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。 10.纸上层析（不作要求） 高中化学分离提纯高中化学分离提纯 一混合物的分离提纯是高中化学常考知识点，现归纳如下： （ 一）、常见物质分离提纯的方法 1、固固混合分离型：灼烧、热分解、升华、结晶（或重结晶）。 2、固液混合分离型：过滤、盐析、蒸发。 3、液液混合分离型：萃取、分液、蒸馏、渗析。 4、气气混合分离型：洗气。 （二）、物质分离提纯的原则在进行物质的分离提纯时，选择试剂和实验措施应遵循以下三个原则： 1、不能引入新杂质。 2、提纯后的物质成分不变。 3、实验过程和操作方法简单易行。 4、节约试剂。对

18、多组分的混合物的分离提纯，一般要考虑物理方法和化学方法综合运用。 （三）、物理方法对混合物进行分离和提纯 运用物理方法分离和提纯物质常用的方法为： 分离提纯方法 适用范围 主要仪器名称 过滤 不溶性固体与液体的分离 烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒 蒸发、浓缩、结晶、重结晶 已溶固体与液体的分离 蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、烧杯 蒸馏、分馏 沸点不同的互溶液体混和物的分离 蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管锥形瓶、温度计 升华 固体与固体杂质的分离 烧杯、酒精灯、石棉网 分液、萃取 不互溶的液体分离 分液漏斗、烧杯 渗析 胶粒与溶液中溶质的分离 半透膜、烧杯 二、化学方法分离和提纯物质用化学方法分离和提纯物质时要注

19、意： 不引入新的杂质； 不能损耗或减少被提纯物质的质量； 实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中， 后加的试剂应能够把前面所加的无关物质或离子除去。 对于无机物溶液常用下列方法分离和提纯： 1、 生成沉淀法。例如NaCl 溶液里混有少量的MgCl2 杂质，可加入过量的NaOH 溶液，使Mg2+离子转化为Mg(OH)2 沉淀（但引入新的杂质OH），过滤除去Mg(OH)2 2 ，然后加入适量盐酸，调节pH为中性。 3、生成气体法。例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加SO42，

20、可加入适量的稀H2SO4，将CO32转化为CO2气体而除去。 4、氧化还原法。例如在FeCl3溶液里有少量FeCl2杂质，可通入适量的Cl2将FeCl2 氧化为FeCl3。若在FeCl2 溶液里含有少量FeCl3 ，可加入适量的铁粉而将其除去。 5、正盐和酸式盐相互转化法。例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质，可将固体加热，使NaHCO3分解生成Na2CO3，而除去杂质。若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质，可向溶液里通入足量CO2，使Na2CO3转化为NaHCO3。 6、利用物质的两性除去杂质。 如在Fe2O3里混有少量的Al2O3 杂质，可利用Al2O3是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的NaOH溶液，使其中Al2O3转化为可溶性NaAlO2 ，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的Fe2O3。 常见无机物除杂的方法：“（ ）”内为杂质 混合物 除杂试剂或方法 C粉（MnO2） 加入足量浓盐酸，加热，过滤 MnO2（C粉） / 灼烧 CuO粉（C粉） / 灼烧 FeCl2（FeCl3） 加入足量Fe粉，过滤，蒸发，结晶 FeCl3（FeCl2） 通入足量C