第10章 基础课时2

[最新考纲]1．掌握物质分离和提纯常用的物理方法和化学方法。2.能综合运用物质的不同性质对常见物质进行分离和提纯。3.能识别典型的物质分离、提纯的实验仪器装置图。

基础课时2物质的分离和提纯物质分离和提纯的常用物理方法1．过滤——分离不溶性固体和液体考点一物质分离和提纯的常用物理方法2．蒸发结晶——分离__________________易溶性固体和溶剂3.萃取和分液 (1)萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的__________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取出来并分液。 (2)分液：分离两种____________________的液体。溶解度互不相溶且易分层4．蒸馏(或分馏)——分离沸点不同，且相互溶解的两种(或几种)液体的混合物。5．升华——分离__________与__________的固体混合物易升华不能升华氯化铵虽然不升华，但在受热时，发生类似升华的现象，故也可用该方法分离氯化铵和其他不易分解或升华的固体混合物

6．渗析——用半透膜使离子或小分子从胶体中分离出来，如除去淀粉胶体中的NaCl

将要提纯的胶体装入半透膜袋中，将半透膜袋系好，浸入蒸馏水中，并不断更换蒸馏水，渗析的时间要充分

重点提取 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。【互动思考】1．以下装置不能用于分离物质的是哪一种？ 答案D装置用于配制一定物质的量浓度的溶液，不能用于物质分离；A装置用于蒸馏，B装置用于渗析，C装置用于过滤。2．在常用分离提纯的方法和混合物之间连线。 答案1．(2013·全国新课标Ⅰ，13)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是 ()。[示向题组]

选项目的分离方法原理A分离溶于水的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度较大B分离乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同C除去KNO3固体中混杂的NaCl重结晶NaCl在水中的溶解度很大D除去丁醇中的乙醚蒸馏丁醇与乙醚的沸点相差较大 解析乙醇与水互溶，不能用作萃取剂，A项错；乙醇和乙酸乙酯互溶，不能用分液方法分离，B项错；KNO3与NaCl二者在不同温度下溶解度变化差别很大，可使用重结晶法分离，C项错；分离两种沸点差别较大的互溶液体，可用蒸馏的方法，D项正确。 答案D2．(2013·重庆理综，4)按以下实验方案可从海洋动物柄海鞘中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。

解析A项，步骤(1)，由于得到不溶性物质和滤液，所以应采取过滤的方法，正确。B项，步骤(2)，由于得到有机层和水层，所以应用分液漏斗分离，正确。C项，从水溶液中获得固体，应采取蒸发结晶或浓缩冷却结晶的方法，应用蒸发皿，错误。D项，从有机层中获得甲苯，根据沸点不同，应采用蒸馏装置，正确。 答案C 由以上题组训练，可得出本考点的基本命题方向如下：1．物质分离提纯常用物理方法的基本原理2．物质分离提纯实验中有关仪器及装置的选择3．物质分离提纯实验的基本操作1．(2014·长葛实验高中测试)下列实验中，所采取的分离方法与对应原理都正确的是 ()。[跟进题组]

选项目的分离方法原理A除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3过滤分散质微粒的大小不同B除去纯碱中的碳酸氢铵加热稳定性不同C分离KNO3和NaCl重结晶KNO3的溶解度大于NaClD分离食用油和汽油分液食用油和汽油的密度不同

解析胶体也能透过滤纸，应用渗析的方法除去Fe(OH)3胶体中的FeCl3；B项，纯碱加热不分解，碳酸氢铵加热易分解生成气体，通过加热可以除去纯碱中的碳酸氢铵；C项，利用重结晶方法分离KNO3和NaCl是利用KNO3的溶解度受温度的影响大于NaCl；D项，食用油和汽油互溶但沸点不同应用分馏的方法分离。 答案B2．(2014·东北三校一模)环己酮是一种重要的有机化工原料。实验室合成环己酮的反应如下： 回答下列问题： (1)上述分离提纯步骤的正确顺序是________(填字母)。 (2)b中水层用乙醚萃取的目的是_________________。 (3)以下关于萃取分液操作的叙述中，不正确的是_____。 A．水溶液中加入乙醚，转移至分液漏斗中， 塞上玻璃塞，如图用力振荡 B．振荡几次后需打开分液漏斗上口的玻璃塞放气 C．经几次振荡并放气后，手持分液漏斗静置待液 体分层 D．分液时，需先将上口玻璃塞打开或玻璃塞上的凹槽对准漏斗口上的小孔，再打开旋塞待下层液体全部流尽时，再从上口倒出上层液体 (4)在上述操作d中，加入NaCl固体的作用是______________________。蒸馏除乙醚的操作中采用的加热方式为________。 (5)蒸馏操作时，一段时间后发现未通冷凝水，应采取的正确方法是________________________________。 解析(1)提纯环己酮时首先应加入NaCl固体，使水溶液的密度增大，使水层与有机层更容易分离开；然后水层用乙醚进行萃取，使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量，将萃取液并入有机层；再向有机层中加入无水MgSO4，以除去有机物中少量的水，然后过滤，除去MgSO4固体，最后再进行蒸馏即可得到环己酮。

(2)b中水层用乙醚萃取的目的是使水层中少量的有机物进一步被提取，提高环己酮的产量。(3)应将分液漏斗倒转过来用力振荡，A项错误；振荡时，分液漏斗中某些物质挥发变成气体，会使分液漏斗中压强增大，所以要适时旋开旋塞放气，B项错误；经振荡放气后，应将分液漏斗固定在铁架台上静置待液体分层，C项错误。(4)提纯环己酮时加入NaCl固体，可降低环己酮的溶解度，使水溶液的密度增大，水层与有机层更容易分离开。由于乙醚的沸点为34.6℃，采用水浴加热的方式能更好地控制加热温度。(5)蒸馏操作时未通冷凝水，要停止加热，待冷却后再通冷凝水，以防冷凝管炸裂。 答案(1)dbeca(2)使水层中少量的有机物进一步被提取，提高产品的产量(3)ABC(4)降低环己酮的溶解度；增大水层的密度，有利于液体分层水浴加热(5)停止加热，冷却后通冷凝水【思维建模】依据物质的物理性质选择恰当的分离(提纯)方法1．“固＋固”混合物的分离(提纯)1．常见物质的化学除杂方法实例分析请完成下列表格考点二物质分离和提纯的常用化学方法原物质所含杂质除杂物质主要操作方法N2O2___________________________CO2H2S____________________COCO2____________________CO2CO____________________________CO2HCl______________________灼热的铜网用固体吸收气体CuSO4溶液洗气NaOH溶液洗气灼热CuO用固体转化气体饱和NaHCO3溶液洗气原物质所含杂质除杂物质主要操作方法H2SHCl__________________SO2HCl__________________Cl2HCl__________________CO2SO2__________________CMnO2__________________MnO2C－__________CCuO__________________Al(OH)3Fe2O3____________________Fe2O3Al2O3____________________Al(OH)3SiO2__________________SiO2ZnO______________BaSO4BaCO3__________________饱和NaHS溶液洗气饱和NaHSO3溶液洗气饱和食盐水洗气饱和NaHCO3溶液洗气浓盐酸(需要加热)过滤加热灼烧稀酸(如稀盐酸)过滤NaOH溶液、CO2过滤NaOH溶液过滤盐酸、氨水过滤盐酸过滤盐酸或稀硫酸过滤原物质所含杂质除杂物质主要操作方法NaHCO3溶液Na2CO3____________________NaCl溶液NaHCO3__________________FeCl3溶液FeCl2________________________FeCl2溶液CuCl2_______________FeCl2溶液FeCl3________________________CuOFe______________CO2加酸转化法HCl加酸转化法Cl2加氧化剂转化法Fe过滤Fe加还原剂转化法磁铁吸附原物质所含杂质除杂物质主要操作方法CuSFeS_______________NaClI2晶体－__________NaCl晶体NH4Cl－__________乙烯SO2_____________________________乙烷C2H4____________________溴苯Br2____________________稀盐酸过滤加热升华加热分解碱石灰用固体吸收气体溴水洗气NaOH稀溶液分液要点提取气体除杂的三个要点1．选择除杂试剂的依据：主体气体和杂质气体性质的差异，如溶解性、熔沸点、酸碱性、氧化性、还原性等。2．气体除杂的四个原则：①不损失主体气体；②不引入新的杂质气体；③在密闭装置中进行；④先除易除去的气体。3．常用的除杂装置：洗气瓶、干燥管、U形管、硬质玻璃管等。2．物质分离提纯的“八”大化学方法方法原理杂质成分热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等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或Cu(OH)2等调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3而除去【互动思考】1．(高考题汇编)判断正误，正确的划“√”，错误的划“×”⑦将Mg(OH)2浊液直接倒入已装好滤纸的漏斗中过滤，洗涤并收集沉淀 ()⑧将混有HCl的CO2通入饱和NaHCO3溶液中除去HCl ()⑨除去干燥CO2中混有的少量SO2，可将混合气体依次通过盛有酸性KMnO4溶液、浓硫酸的洗气瓶 ()在以上分离与提纯操作中属于化学过程的是________。答案①×

②×

③√

④×

⑤×

⑥×

⑦×

⑧√

⑨√

②⑥⑧⑨2．下列除杂方法是否可行，并分别说明原因。 (1)用过量氨水除去含Al3＋溶液中的少量Fe3＋。 (2)加入新制的生石灰，通过加热蒸馏，以除去乙醇中的少量水。 (3)用盐酸除去AgCl中少量的Ag2CO3。 答案(1)不可行：Al3＋、Fe3＋与氨水反应均可转变为不溶性碱，且均不溶于过量氨水。 (2)可行：CaO＋H2O===Ca(OH)2，加热蒸馏可使乙醇挥发。 (3)可行：因为Ag2CO3能与盐酸发生反应：Ag2CO3＋2HCl===2AgCl＋CO2↑＋H2O。1．(2014·全国大纲，10)下列除杂方案错误的是 ()。[示向题组]

选项被提纯的物质杂质除杂试剂除杂方法ACO(g)CO2(g)NaOH溶液、浓H2SO4洗气BNH4Cl(aq)Fe3＋(aq)NaOH溶液过滤CCl2(g)HCl(g)饱和食盐水、浓H2SO4洗气DNa2CO3(s)NaHCO3(s)—灼烧

答案B2．(2014·海南，5)下列除杂操作可行的是 ()。 A．通过浓硫酸除去HCl中的H2O B．通过灼热的CuO除去H2中的CO C．通过灼热的镁粉除去N2中的O2 D．通过水除去CO中的CO2 解析H2和CO均可以与灼热的CuO反应，B项错误；N2和O2均可以与灼热的镁粉反应，C项错误；用水除去CO2的过程会引入新杂质水蒸气，且水不易吸收CO2，D项错误。 答案A 由以上题组训