第2课时 混合物的分离和提纯

第一章从实验学化学第一节化学实验基本方法（第2课时）

混合物的分离和提纯利用沙和金不同的密度进行分离你知道沙里淘金吗？淘金者利用什么性质和方法将金子从沙子里分出来？

金是一种很不活泼的金属；密度很大(19.3g/cm3)。

P5思考与交流水洗：用水冲洗碎石、沙子：密度=2.5～3.5g/cm3自然界中的物质的存在形式纯净物（很少数）混合物（绝大多数）化学研究的物质的性质是研究纯净物的性质．分离、提纯混合物纯净物混合物的分离和提纯过滤、蒸发提纯例如：粗盐精盐常用的分离与提纯的方法有哪些？分离和提纯常用的方法有：物理方法：过滤、蒸发、蒸馏、萃取、结晶、升华、分馏、液化、溶解等。化学方法：沉淀、置换、加热、分解、洗气等。1.过滤——物质的分离和提纯方法之一漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、滤纸。（3）装置图：（2）主要仪器：不溶性固体与液体混合物的分离

如：泥沙和水（1）适用范围：※过滤操作的注意事项一贴二低三靠2.蒸发——物质的分离和提纯方法之二（1）适用于分离溶于溶剂中的固体物质。如：氯化钠和水蒸发皿、酒精灯、玻璃棒，铁架台（带铁圈）

。（3）装置图：（2）主要仪器：※蒸发的注意事项：1.加入蒸发皿的液体不应超过蒸发皿容积的2/3；2.加热时，用玻璃棒进行搅拌，防止由于局部温度过高，造成液体飞溅；3.蒸发皿中出现大量的固体时，应停止加热，利用余热把液体蒸干；4.取下未冷却的蒸发皿时应把它放在石棉网上，而不能直接放在实验台上。以免烫坏实验台或遇实验台上冷水引起蒸发皿炸裂，取用它用坩埚钳．

用海水、盐井水、盐湖水直接制得的粗盐中含有较多的杂质，如不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。那么我们可以利用什么方法和操作来提纯粗盐呢？一、粗盐的提纯粗盐溶解，溶液呈浑浊烧杯中溶液澄清，滤纸上有不溶物附着

水分蒸发，逐渐有固体析出

【实验1-1】粗盐的提纯玻璃棒的作用：1.溶解时，搅拌，加速粗盐溶解。2.过滤时，玻璃棒起引流作用，防止液体外洒。3.蒸发时，用玻璃棒搅拌滤液，防止滤液因局部受热引起液体飞溅。※粗盐溶解悬浊液（泥沙、NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐）过滤不溶性杂质NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐的溶液

通过溶解、过滤、蒸发等操作所得到的固体是纯净的NaCl吗？为什么？

采用上述实验方法进行粗盐提纯，只能除去不溶性杂质泥沙，但不能除去可溶性杂质CaCl2、MgCl2以及硫酸盐，所以得到的固体不是纯净的NaCl。【思考】

既然所得固体中可能还含有CaCl2、MgCl2以及硫酸盐等可溶性杂质，那么用什么方法来检验出它们的存在呢？

可溶性物质在水溶液中是以离子的形式存在，如NaCl在水溶液中是以Na+和Cl-的形式存在，所以可以通过检验溶液中的离子来确定物质的成分。二、SO42-的检验【实验1-2】氯化钠中SO42-的检验盐酸和BaCl2溶液滴入盐酸后，无新现象产生，再加BaCl2溶液，则有白色沉淀生成。在溶液中解离时能产生SO42-的化合物与BaCl2溶液反应，生成不溶于稀盐酸的白色沉淀BaSO4，即说明有SO42-存在。利用这一反应可以检验硫酸和可溶性硫酸盐。Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl二、SO42-的检验方法：向待测液中先加入稀盐酸酸化（排除CO32-的干扰），再加入BaCl2溶液，如果出现不溶于稀盐酸的白色沉淀，则存在SO42-。表述时应说明：选用什么试剂→出现什么现象→得出什么结论※思考：CO32-如何检验呢？Na2CO3

+2HCl==CO2↑+H2O+2NaCl

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

向待测液中加入盐酸，产生的无色无味气体通入澄清石灰水产生浑浊，证明有CO32－▲Cl-的检验方法

先加入稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，如果出现不溶于稀硝酸的白色沉淀，则存在氯离子。注意排除CO32-等离子的干扰！不增:不减:易分:不增加入新的物质不减少被提纯的物质如：不能减少NaCl成分(容易分离)杂质转换为沉淀、气体等易分离除去如：将NaCl溶液中可能存在的Na2SO4转换为沉淀BaSO4化学方法除杂的原则：复原：被提纯的物质变化后再回到目标物

除杂的思路：选择那些易与杂质反应生成气体或沉淀的物质为试剂，然后再根据不增的原则确定加入试剂的顺序．为将杂质除尽，所加除杂试剂一般过量，过量的除杂试剂也要必须除尽．【思考与交流】如果要除去粗盐中含有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2及硫酸盐，按下表所示顺序，应加入什么试剂。可参考资料卡中相应物质的溶解性。【提示】设法将其中可溶性杂质通过化学反应使之转化为沉淀，再一次过滤即可。或转化为气体离开体系也可。【解决方案】

使SO42-、Mg2+、Ca2+反应生成难溶物质沉淀下来。除SO42-：加稍过量的BaCl2溶液除Mg2+：加稍过量的NaOH溶液除Ca2+：加稍过量的Na2CO3溶液一些物质的溶解性CaCl2MgCl2化学方程式加入的试剂杂质Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl过量的NaOHMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl过量的Na2CO3CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl过量的BaCl2硫酸盐※三、化学方法除去食盐中的可溶性杂质1.加入试剂顺序：BaCl2、NaOH、Na2CO3、HClNa+、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+过量BaCl2溶液过滤Na+、Cl-、Ba2+、Ca2+、Mg2+过量NaOH

溶液过滤Na+、Cl-、Ba2+、Ca2+、OH-过量Na2CO3溶液过滤Na+、Cl-、OH-、CO32-过量盐酸Na+、Cl-、H+、蒸发结晶NaCl晶体※三、化学方法除去食盐中的可溶性杂质2.加入不同试剂后，除去的杂质及相应的化学方程式BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaClMgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaClCaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaClBaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2OHCl＋NaOH===NaCl＋H2ONa2SO4MgCl2CaCl2Na2CO3BaCl2NaOH【讨论】上述化学试剂加入的顺序能否变换？

可以。可设计为：BaCl2Na2CO3NaOHHClBaCl2Na2CO3NaOHHClBaCl2Na2CO3NaOHHClBa(OH)2Na2CO3HCl１、只要Ｎa２ＣＯ３加在ＢaＣl２之后便合理，盐酸的加入在过滤之后。２、最后加入适量的盐酸后，加热蒸发结晶时除氯化氢※小结二、过滤和蒸发1.过滤用于分离不溶性固体与液体的分离。2.蒸发用于分离可溶性固体与液体的分离。3.在“粗盐提纯”试验中，有四处用到玻璃棒，它的作用分别是：（1）溶解：搅拌使氯化钠充分溶解（2）过滤：引流防止液滴外洒（3）蒸发：搅拌使液体受热均匀，防止局部过热造成液滴飞溅（4）转移：蒸发后用玻璃棒转移固体4.离子的检验硫酸根离子的检验氯离子的检验5.除杂问题（四原则——不增、不减、易分和复原）1、提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法（）Ａ、加入过量碳酸钠溶液，过滤，再加适量硝酸Ｂ、加入过量硫酸钾溶液，过滤，再加适量硝酸Ｃ、加入过量硫酸钠溶液，过滤，再加适量硝酸Ｄ、加入过量碳酸钾溶液，过滤，再加适量硝酸Ｄ课堂练习2、下列混合物能用过滤法分离的是()A、汽油和水B、食盐和蔗糖C、泥沙和食盐D、铜粉和铝粉C3、为了除去粗盐中Ca2＋、Mg2＋、SO42-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是（）①过滤②加过量的NaOH溶液③加适量盐酸④加过量Na2CO3溶液⑤加过量BaCl2溶液A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④①③CD4．实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程：①放置酒精灯；②固定铁圈位置；③放上蒸发皿；④加热搅拌；⑤停止加热、余热蒸干，其正确的操作顺序为（）A．②③④⑤①B．①②③④⑤C．②③①④⑤D．②①③④⑤

B5.实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明这三种情况下使用玻璃棒的目的：①溶解时：_________________________________；②过滤时：_________________________________；③蒸发时：_________________________________。搅拌，加速溶解

使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒

搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅6．蒸发操作中必须用到蒸发皿，下列有关蒸发皿的操作中，不正确的是()A．将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上直接用酒精灯火焰加热 B．将蒸发皿放置在铁架台的铁圈上，并加垫石棉网加热 C．将蒸发皿放置在三脚架上直接用酒精灯火焰加热D．将灼热的蒸发皿放置一段时间变凉后，放在冷水中冲洗B7．能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是()。A．AgNO3溶液 B．稀硫酸C．稀盐酸 D．稀硝酸B

典例导析

知识点1：混合物的分离和提纯

例1.下列物质的分离和提纯方法属于化学分离提纯法的是()A．分离沙子和食盐水溶液B．分离溶于水中的氯化钠C．从氯化钠和硝酸钾的混合物中提纯硝酸钾D．将O2和CO2混合气体通入NaOH溶液中除去CO2气体

解析物理分离提纯法有过滤、结晶、蒸发、蒸馏、萃取、分液等；化学分离提纯法有沉淀、置换、加热、分解、洗气等。根据选项A可用过滤，B可用蒸发，C可用结晶法，D只能是洗气法。

D

跟踪练习1下列各组固体混合物中，适宜用溶解、过滤、蒸发的操作顺序进行分离的是()A．NaCl和NaNO3B．CaCO3和MnO2C．NaOH和NaNO3D．CaCO3和Na2CO3

知识点2：过滤操作和注意事项

例2.某同学做粗盐提纯实验时，发现过滤两次后，滤液仍然浑浊，造成这一结果的可能原因有哪些？

解析

在进行过滤时，应注意“一贴”、“二低”、“三靠”。“一贴”是指滤纸紧贴漏斗内壁。“二低”是指滤纸边缘要低于漏斗边缘；过滤器中的液体要低于滤纸边缘，若滤液过多，可分几次把液体慢慢转移到过滤器中。“三靠”是指烧杯嘴要紧靠玻璃棒使液体沿玻璃棒流入漏斗；玻璃棒下端要靠在三层滤纸那边；漏斗管末端要紧靠烧杯内壁。如果滤液不澄清，有可能是实验操作不符合要求。

答案可能的原因有：仪器不干净，滤纸破损，滤液高于滤纸的边缘等。D

跟踪练习2下列混合物能用过滤方法分离的是()A．汽油和水B．食盐和蔗糖C．泥沙和食盐D．BaSO4固体和AgCl固体

C知识点3：蒸发操作和注意事项

例3.在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是()A．把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热B．开始析出晶体后才用玻璃棒搅拌C．待水分完全蒸干后停止加热D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热解析

根据化学实验基本操作，蒸发是用加热的方法使溶剂不断挥发的过程。蒸发可用于浓缩溶液或从溶液中分离出固体溶质。A项说明没有过滤即蒸发，不能除去泥沙。加热过程中应该用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部过热，造成液滴飞溅，所以B项不对。当蒸发皿中出现较多固体时即停止加热，利用余热将剩余液体蒸干，所以D项正确。D跟踪练习3从食盐水中提取食盐晶体，应采取的操作是()A．过滤B．蒸发结晶C．重结晶D．升华B

知识点4：物质的检验

例4.某混合物中可能含有可溶性硫酸盐、碳酸盐，为了检验其中是否含有硫酸盐，某同学取少量混合物溶于水后，向其中加入BaCl2溶液，发现有白色沉淀生成，由此而得出该混合物中含有硫酸盐的结论。你认为这一结论准确吗？为什么？

解析若盐溶液中含有碳酸盐，加入BaCl2溶液，也能生成白色沉淀，所以这个结论不准确。在做离子检验的实验时，一定要注意排除干扰离子。检验SO42-的正确方法是：先用盐酸酸化，这样可排除CO32-、SO32-和Ag＋等的干扰，再加入BaCl2溶液，若有沉淀生成，则证明一定有