研究物质的实验方法

研究物质的实验方法物质的分离与提纯——混合物的分离和提纯分离和提纯有什么不同？

分离是通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开，每一组分都要保留下来，且如原来是固体，最后还是固体

提纯指保留混合物中的某一主要组分，把其余杂质通过一定方法都除去操作原则：“四原则”和“三必须”“四原则”

1.不增—提纯过程中不增加新的杂质

2.不减—不减少被提纯的物质

3.易分离—被提纯物与杂质容易分离

4.易复原—被提纯物质要复原

“三必须”

1.除杂试剂必须过量

2.过量试剂必须除尽

3.除杂途径必须选最佳

实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气。如何从反应后的KCl和MnO2的混合物中分离这两种物质？

(提示：根据两种物质的溶解性不同）讨论11.将KCl和MnO2的混合物放入烧杯，向烧杯中加适量的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使KCl完全溶解2.将烧杯中的混合物过滤，用蒸馏水洗涤MnO22~3次，将MnO2干燥后，储存3.将滤液加热蒸发，将得到的KCl晶体冷却后，储存实验方案该过程中都用到了哪些分离方法？过滤、蒸发结晶方法一:过滤1、适用范围：适用于分离固体和液体，或除去混合物中不溶性杂质。3、主要仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）。2、装置图：滤纸边缘低于漏斗边缘；液面低于滤纸边缘。

玻璃棒靠在三层滤纸上滤纸与漏斗应紧贴无气泡

漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁烧杯靠在玻璃棒上。4、注意事项：一贴，二低，三靠

讨论2请问：海水通过日晒得到粗盐，其中使用了什么分离方法？方法二：蒸发结晶2、适用范围：蒸发结晶适用于溶解度随温度变化很小的物质；1、原理：利用加热的方法，使溶液中溶剂不断蒸发而析出溶质的过程。

3、装置图：4、主要仪器：玻璃棒、蒸发皿、铁架台（带铁圈）、酒精灯、坩埚钳。5、注意事项：A、蒸发皿中的液体不超过容积的2/3。B、蒸发过程中必须用玻璃棒不断搅拌，防止局部温度过高而使液体飞溅。

C、当出现大量固体时（出现晶膜），应停止加热用余热蒸干。

D、不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。定量滤纸的孔径为：10-6～10-4m用滤纸能否分离胶体和溶液？

现有混有少量氯化钾的硝酸钾粉末，请参照右图的溶解度曲线,设计实验方案提纯硝酸钾。讨论31.将KCl和KNO3混合物放入烧杯，向烧杯中加入适量较高温度的蒸馏水，用玻璃棒搅拌使其完全溶解2.将烧杯中的溶液冷却至室温，有大量晶体析出3.将烧杯中的混合物过滤，用少量蒸馏水洗涤KNO3晶体2~3次，将KNO3干燥后，储存实验方案2、适用范围：适用于溶解度随温度变化很大的物质。1、原理：先在较高温度下将混合物溶于水中形成浓溶液。利用混合物中一种物质的溶解度受温度影响较大，而另一种物质的溶解度受温度影响不大，采用冷却他们的热饱和溶液的方法，使一种物质先结晶析出从而达到分离的过程方法三：降温结晶3.重结晶：将第一次得到的晶体重新溶解在热的蒸馏水中，制成饱和浓溶液，冷却，使它再次结晶讨论43.如何从一瓶溴水中提取溴？（提示：溴在CCl4中的溶解度大于其在水中的溶解度；CCl4难溶于水且密度比水大）2.如果衣服上不小心沾上了油漆你会怎么办？1.厨房中有一瓶油和水的混合物，你会如何将两者分离呢？萃取将溶质从溶解度小的溶剂中转移到溶解度大的溶剂中

苍鸟群飞，孰使萃之？——楚辞

用CCl4萃取溴水/碘水现象液体分层下层液体显（）色橙红用CCl4萃取碘水现象液体分层下层液体显（）色紫红

1、萃取:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中，从而实现分离的方法

分液：两种互不相溶液体的分离方法四：萃取、分液3、主要仪器：分液漏斗，铁架台（带铁圈），烧杯2、装置图4、萃取、分液的操作步骤：（1）、验漏：关闭分液漏斗下端活塞，加入适量水，静置，没有水流下，说明活塞处不漏水。盖上分液漏斗上口的玻璃塞，倒置，观察是否漏水，若不漏水，将玻璃塞旋转1800后再倒置观察，若不漏水，则玻璃塞不漏水（3）、振荡（及时打开旋塞放气）（4）、静置（5）、分液（2）、装液检漏装液振荡分液静置

5、分液的注意事项：

操作注意：a.分液时保持漏斗内与大气压一致；b.下层溶液下口出，上层溶液上口出

----“上走上，下走下”6、萃取剂的选择：（1）、萃取剂与原溶剂不混溶、不反应（2）、溶质在萃取剂中有较大的溶解度（3）、溶质不与萃取剂发生任何反应1、某地区的自来水中混有少量Fe3+,实验室如何获得少量纯净的水？讨论52、已知醋酸的沸点是118℃，乙醇的沸点是78.5℃，如何将二者分离？方法五：蒸馏1、适用范围：沸点相差较大的液体，或除去水中难挥发或不挥发的物质2、装置图3、主要仪器：温度计、蒸馏烧瓶、碎瓷片、石棉网、酒精灯、冷凝管、牛角管、锥形瓶、铁架台(带铁圈）蒸馏烧瓶冷凝管牛角管锥形瓶温度计另外还有：酒精灯、铁架台、石棉网、碎瓷片接收器投放沸石或瓷片温度计水银球处于支管口处冷凝水，逆向溶液体积不超过烧瓶体积1/2萃取物质溶解性的差异结晶过滤挥发性的差异升华蒸馏蒸发碘的升华层析法根据混合物中各物质被吸附性能的不同，可以通过层析的方法将溶解在某溶剂中的混合物分离。分离微量物质。现需要分离下列物质，请用直线将分离实例、分离方法和选择分离方法的依据连接起来。

实例

分离方法

选择的依据除去澄清石灰水中的碳酸钙

蒸馏

溶解度随温度变化的差异用CCl4提取溴水中溴单质

过滤

在不同溶剂中溶解度的差异分离醋酸与乙醇分液

沸点的差异较大（沸点118℃）（沸点78.5℃）

分离汽油和水

结晶

两溶剂互不相溶从含有氯化钠的硝酸钾溶液中萃取物质在水中溶解度的不同提取硝酸钾练习泥沙、Mg2+、Cl-

、Na+MgCl2、泥沙、NaClNaCl晶体如何除去粗盐中的氯化镁和泥沙等杂质？实验方案：加水溶解加入稍过量的NaOH溶液泥沙、Mg(OH)2↓、OH-、Cl-

、Na+过滤泥沙、Mg(OH)2↓OH-、

Cl-

、Na+蒸发结晶加入适量盐酸中和过量的NaOH溶液H+、Cl-

、Na+讨论6化学沉淀法SO42-、Mg2+、Ca2+

、

Cl-

、Na+粗盐NaCl晶体若粗盐中含有杂质离子SO42-、Mg2+、Ca2+，如何除去？实验方案：加水溶解BaSO4↓Ba2+、OH-、CO32+、Cl-

、Na+过滤BaSO4↓

Mg(OH)2↓

CaCO3↓

BaCO3↓OH-、

Cl-

、Na+蒸发结晶加入适量盐酸H+、Cl-

、Na+BaCl2Na2CO3NaOHMg(OH)2↓CaCO3↓除去KCl固体中少量MgSO4、CaCl2杂质，须如何操作？①加水溶解

②加热蒸发得到晶体

③加入过量CaCl2

④加入过量的HCl⑤加入过量K2CO3

⑥过滤⑦加入过量KOH

顺序：①③⑤⑦⑥④②③⑦⑤⑦③⑤常见离子的检验分离提纯方法适用范围主要仪器例子过滤蒸发结晶降温结晶萃取、分液蒸馏、分馏分离提纯方法适用范围主要仪器例子过滤不溶性固体与液体的分离漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒提纯粗食盐蒸发结晶可溶性固体与液体的分离蒸发皿、玻璃棒、酒精灯蒸发食盐溶液制得固体食盐降温结晶溶解度随温度变化较大的可溶性固体的分离

烧杯、玻璃棒、酒精灯KNO3与KCl的分离萃取、分液互不相溶的两种液体混合物的分离烧杯、分液漏斗用CCl4提取溴水中的溴蒸馏、分馏沸点不同的液体混合物的分离蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、石棉网、接液管、锥形瓶石油的分馏资料链接由某抗秧苗病菌农药袋上标签可知，该农药含有碳酸铵和硫酸铜两种成分。如何通过实验确证该农药中含有铵根离子、碳酸根离子和硫酸根离子呢？指出所用的试剂、预期将观察到的现象以及反应的化学方程式。想一想你知道哪些物质及离子的检验方法？例如：CO32-的检验试剂：步骤：现象：结论：化学方程式：稀盐酸澄清石灰水先滴加氯化钡产生沉淀，然后滴加稀盐酸，将产生的无色无味气体通入澄清石灰水中澄清石灰水变浑浊CO32-存在BaCl2+SO42-=BaSO4+Cl22H+CO32-=H2O+CO2CO2+Ca(OH)2=CaCO3+H20讨论利用NaOH、NH4Cl、(NH4)2SO4、KCl、AgNO3、稀HNO3、K2SO4、BaCl2、稀HCl这些溶液检验NH4+、Cl-、SO42-存在1、NH4+的检验NaOH、NH4Cl、(NH4)2SO4溶液实验1加热产生刺激性气味的气体，使湿润的红色石蕊试纸变为蓝色NH4Cl、(NH4)2SO4中含有NH4+NH4Cl+NaOH==NaCl+H2O+NH3△(NH4)2SO4+2NaOH==Na2SO4+2H2O+2NH3△试剂：现象：结论：化学方程式：步骤：

取样与碱混合加热,若有刺激性气味的气体产生,且该气使湿润的红色石蕊试纸变蓝，证明该试样中含有NH4+。方法:2、Cl-的检验试剂：步骤：现象：结论：化学方程式：NH4Cl、KCl、AgNO3、稀HNO3溶液实验2溶液中有不溶于稀HNO3的白色沉淀产生NH4Cl中含有Cl-NH4Cl+AgNO3==AgCl+NH4NO3取样并向内加AgNO3溶液，若生成白色沉淀，且该沉淀不溶于稀HNO3，证明该试样中含有Cl-

。方法：3、SO42-的检验试剂：步骤：现象：结论：化学方程式：(NH4)2SO4、K2SO4、BaCl2、稀HCl溶液实验3(NH4)2SO4溶液中有不溶于稀HCl的白色沉淀(NH4)2SO4中含有SO42-(NH4)2SO4+BaCl2====BaSO4+2NH4Cl取样并向内先加稀HCl无现象、再加BaCl2溶液，若生成白色沉淀，证明该试样中含有SO42-

。方法：由加碘盐标签可知，加碘盐添加的是KIO3。已知：KIO3在酸性条件下与KI反应得到碘单质。如何确证碘盐中的碘不是单质碘？如何确证某食盐是否已加碘？如何确定加碘食盐中含有钾？资料链接实验方法：

很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现出特殊的颜色，这在化学上叫做焰色反应。

取一根铂丝，放在酒精灯的火焰上灼烧，若火焰有颜色，可将铂丝在稀盐酸中蘸一下，再灼烧至无色。用灼烧后的铂丝蘸取少许待测物，放入火焰中灼烧，就会观察到不同颜色的火焰除杂焰色反应钠、钾的焰色反应Na(Na+)K(K+)透过钴玻璃观察用红外光谱仪来确定：

物质中是否含有某些有机基团用元素分析仪测定：物质中是否含C、H、O、N、S等元素仪器分析法：用原子吸收光谱确定：物质中是否含有哪些金属元素溶液的配制与分析含糖量3.6%1.5mol/LBaCl2练习：某饱和溶液的溶解度为25g，其溶液的质量分数为____________。某饱和溶液的质量分数为25%

，其溶解度为___________。20%33.3g物质的量浓度常用单位：c（B）c（B）=mol/L（或mol·L-1）单位体积溶液中所含溶质B的物质的量.定义：符号：数学表达式：练习1.2molNaOH配成200mL溶液，其物质的量浓度为____mol/L。2.标准状况下，22.4LHCl溶于水配成0.5L盐酸，其物质的量浓度为__mol/L。3.物质的量浓度为2mol/L的硫酸溶液500mL，含硫酸的物质的量为___mol。4.10molHCl能配成____L物质的量浓度为2mol/L的盐酸？5.假设某矿泉水中K+含量为27.3mg/L,则该矿泉水中钾离子的物质的量浓度为多少mol/L？10215设1L溶液.则K+的质量=27.3mg=0.0273g物质的量为0.0273/39=0.0007molK+的物质的量浓度为0.0007/1=0.0007mol/L例题：将53.0gNa2CO3溶解在水中，配成500mL溶液，求所得溶液中溶质的物质的量浓度。解：n(Na2CO3)=m(Na2CO3)

/M(Na2CO3)=53.0g/106g•mol-1=0.500molc(Na2CO3)=n(Na2CO3)/V=0.500mol/0.500L=1.00mol/L答：溶液中Na2CO3的物质的量浓度为1.00mol/L。解：n(NaCl)=c(NaCl)×

V=0.200mol/L×0.500L=0.100molm(NaCl)=n(NaCl)

×m(NaCl)=0.100mol×58.5g/mol=5.85g答：所需NaCl的物质的量是0.1mol,质量是5.85g。

配制500ml0.200mol/L的NaCl溶液，需NaCl的物质的量是多少？质量是多少？练习0.5mol/LH2SO4

溶液,H+的物质的量浓度为_______mol/L,SO42-的物质的量浓度为_______mol/L1.00.5练习5.6L标准状况下的氨气溶于水配成500mL溶液，所得溶液的物质的量浓度为多少？

生物上高速离心机分离细胞各组分时需要使用蔗糖（C12H22O11摩尔质量为342g/mol）溶液。若某蔗糖溶液物质的量浓度为3.20mol/L，那么多少升这样的溶液中含有137克蔗糖？0.125L0.5mol/L

在标准状况下,700L的氨气溶于1L水中配成溶液，所得溶液的的密度为0.85g/cm3,求该溶液的质量分数和物质的量浓度为多少？（水的密度为1g/cm3）34.7%17.35mol/L思考将硫酸铜溶液倒出1/4，其质量分数变化吗？其物质的量浓度变化吗？若将其加水至原体积呢？结论：溶液稀释前后溶质不变

c1V1=c2V2

练习1.现欲用12mol/L的浓HNO3配制3mol/L的HNO3100mL，则需取用多少毫升的浓HNO3

？2.将4gNaOH溶解在10mL水中，再稀释成1L，从中取出10mL，则取出的10mL溶液中NaOH的物质的量浓度是（）A1mol/LB0.1mol/LC0.01mol/LD10mol/LB解：先算3mol/L的HNO3100mL有多少物质的量浓度n(浓HNO3)=CV=

3mol/Lx0.1L=0.3molV(浓HNO3)=n/c=0.3mol/12mol/L=0.025L

答：需取用25毫升的浓HNO3思考配制100mL1.0mol/L的Na2CO3溶液，操作步骤有哪些？需要哪些实验仪器？步骤①计算②称量③溶解④冷却⑤转移⑥洗涤⑦定容仪器托盘天平、药匙、烧杯量筒、胶头滴管、玻璃棒容量瓶构造：细颈、梨形、平底的玻璃瓶2.特点：①容量瓶上标有温度和容积②容量瓶瓶颈上有一道刻度线3.使用：当溶液的凹液面与刻度线相切时，容量瓶中溶液的体积即为容量瓶上所标识的体积。4.注意事项：①使用前要检查是否漏水②溶解不能在容量瓶中进行③溶液恢复至室温后才能转移入容量瓶④转移溶液时要用玻棒进行引流⑤容量瓶不能储存溶液步骤：计算称量溶解转移洗涤定容摇匀仪器：托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、容量瓶、胶头滴管实验再现讨论定容时俯视或仰视刻度线，对溶液的浓度有何影响？

？俯视仰视俯视或仰视