第10讲物质的分离和提纯（课件）-2022年暑假新高一化学衔接班课程

新高一化学衔接课程第10讲物质的分离和提纯【学习目标】1．知道分离和提纯的区别。2．了解过滤、蒸发结晶、冷却结晶操作的要点和注意事项。3．了解蒸馏、萃取和分液等分离方法的操作要点和注意事项。4．学会根据混合物性质选择分离和提纯方法。实验室用KClO3在MnO2的催化下受热分解制取氧气。从反应后的KCl和MnO2的混合物中分离、回收这两种物质，应采取什么方案？交流讨论实验方案：（1）将混合物加适量水，搅拌，使KCl充分溶解。（2）过滤，干燥，得到MnO2。（3）将滤液蒸发结晶，得到KCl。上述实验方案中用到了哪些分离提纯方法？你选择这些方法的依据是什么？分离和提纯(1)分离和提纯的区别：分离：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；提纯：除去混合物中的杂质，保留主要物质。(2)混合物分离提纯的依据混合物分离提纯的依据是混合物中各组分性质（如状态、沸点、水溶性等）的差异。(3)分离和提纯过程中，应尽量减少所需物质的损失。(4)常见的混合物分离方法有过滤、结晶、蒸馏、分液、萃取等。【例1】通过溶解、过滤、蒸发等操作，可将下列各组混合物分离的是(

)A．硝酸钠、氢氧化钠 B．氧化铜、二氧化锰C．氯化钾、碳酸钙 D．硫酸铜、氢氧化钙答案：C解析：A项，NaNO3和NaOH都溶于水，无法用过滤法分离；B项，CuO和MnO2都不溶于水；D项，CuSO4、Ca(OH)2溶于水后两者会发生反应；C项，KCl和CaCO3可用过滤法分离，然后蒸发滤液即可得到KCl。复习回顾在初中阶段，你学过哪些分离和提纯方法？操作要点是什么？过滤：原理：用物质的溶解性差异，将液体和不溶于液体的固体分离开来。实验用品：漏斗、滤纸、铁架台（铁圈）、烧杯、玻璃棒。蒸发结晶：

原理：利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质（晶体）的过程。实验用品：蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台（铁圈）操作要领：（1）液体不超过其容积的2/3。（2）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。（3）当出现大量固体时，应停止加热用余热蒸干。（4）不能把热的蒸发皿直接放在实验台上，应垫上石棉网。交流讨论观察KNO3和KCl溶解度曲线，分析KNO3和KCl的溶解度与温度的关系，并设计实验方案提纯混有少量KCl的KNO3实验方案：①将混合物放入烧杯中，加入较高温度的水，搅拌，使固体刚好溶解；②将所得溶液冷却，直到有大量晶体析出。③过滤、洗涤、干燥。分离提纯溶解度随温度变化差异较大的混合物时，常采取蒸发浓缩、降温结晶的方法。实验探究某些地区的自来水中含有少量可溶性杂质，实验室可通过蒸馏自来水的方法获得少量纯净的水（蒸馏水）。在蒸馏烧瓶中加入几粒沸石（或碎瓷片），再加入少量自来水，按如图所示组装实验仪器，加热烧瓶，观察实验现象。蒸馏：将液态物质加热至沸点，使之汽化，然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程。温度计水银球处于支管口附近溶液体积不超过2/3，不少于1/3放沸石或瓷片冷却水下口进上口出操作要点：1.先通冷却水，再加热。2.刚开始收集到的馏分应弃去。3.全程严格控制好温度。蒸馏的应用：分离沸点相差较大的液体混合物。除去水等液体中难挥发或不挥发的杂质。实验探究1.将5mL植物油和10mL水依次加入分液漏斗中，盖紧分液漏斗顶部的塞子，振荡，静置。观察实验现象。2.将分液漏斗放置在铁架台上，取下分液漏斗顶部的盖子，打开旋塞，使下层液体从漏斗下端流出，然后关闭旋塞，将上层液体从上口倒出。梨形分液漏斗振荡静置分液分液：分离互不相溶的液体混合物的操作过程。操作要点：1.分液漏斗使用前要检漏。2.充分振荡，适当放气，充分静止，然后分液；3.分液时保持漏斗内与大气压一致；下层溶液下口出，上层溶液上口出。已知四氯化碳（CCl4）是一种难溶于水的无色油状液体，密度比水大。溴、碘等在四氯化碳中的溶解度远大于在水中的溶解度。取一只分液漏斗，检查不漏水后向其中加入约10mL溴水，再加入4mL四氯化碳，塞上分液漏斗顶部的塞子，倒转过来充分振荡，然后置于铁架台上静置。仔细观察静置过程中分液漏斗中的现象并作出解释。实验探究实验现象：液体分为两层，上层颜色比原来溴水的颜色浅，下层变为橙红色。萃取：利用物质在互不相溶的溶剂中的溶解度的不同，将物质从一种溶剂中转移到另外一种溶剂（萃取剂）中，从而实现分离的方法。思考讨论1.萃取的条件有哪些？2.将萃取后的液体分离，还要进行什么操作？萃取的条件：（1）两种溶剂互不相溶；（2）溶质与溶剂，溶剂与溶剂互不反应；（3）溶质在两种溶剂中的溶解度相差较大。萃取后的液体通过分液操作分离。【例2】已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体，可溶于水，密度小于1g/mL，沸点约为56℃。要从水与丙酮的混合物里将丙酮分离出来，下列方法中，最合理的是(

)A．蒸馏B．升华C．过滤 D．蒸发答案：A解析：蒸馏适用于两种沸点不同的互溶液体的分离，丙酮溶于水，故采用蒸馏将丙酮与水分离最合理。【例3】下列有关物质的分离提纯操作的说法正确的是（

）A．蒸馏时，温度计应插入液面以下B．分液时，下层液体从分液漏斗的下口流出，上层液体从上口倒出C．可用酒精萃取溴水中的溴D．东晋葛洪《肘后备急方》中称“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，以此法提取青蒿素属于过滤答案：D解析：A.蒸馏时，温度计的水银球应与蒸馏烧瓶支管相平，以便控制蒸汽的温度，错误；B.分液时，分离出下层液体后，上层液体要从上口倒出，防止分液漏斗下端的残留液体与上层液体混合，正确；C.萃取时两种溶剂必须互不相溶，而酒精与水互溶，加入酒精后不会分层，无法从溴水中萃取出溴，错误；D.加入水，青蒿中的青蒿素易溶于水，该提取方法是萃取，错误。归纳整理人们常根据混合物中各组分物质性质的差异，选择合适的方法分离提纯物质。方法物质性质的差异应用过滤蒸发结晶冷却结晶蒸馏分液萃取不同溶质溶解度随温度变化差异较大除去粗盐的泥沙液体中混有难溶或不溶固体溶液中混有难挥发性溶质沸点相差较大的液体混合物。水等液体中混有难挥发或不挥发的杂质。从食盐水提取NaCl溶质在不同溶剂中溶解度的差异较大除去KNO3中混有少量KCl两种液体互不相溶蒸馏自来水获得蒸馏水石油的蒸馏分离汽油和水的混合物用四氯化碳富集溴水中的溴用化学方法进行物质的分离提纯1．操作原则：利用化学方法分离和提纯物质时，操作过程要注意八个字：“不增、不减、易分、复原”。不增：不引入新的物质；不减：不消耗被提纯的物质；易分：杂质转换为沉淀、气体等易分离除去；易复原：被提纯物质要容易复原。2．“三必须”：一是除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须除尽(因过量试剂带入新的杂质)；三是除杂途径必须选最佳，除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。【例4】欲除去某溶液里混有的少量杂质，下列做法中不正确的是(括号内的物质为杂质)(

)A．NaCl溶液(BaCl2)：加过量Na2CO3溶液，过滤，再加适量盐酸再加热B．KNO3溶液(AgNO3)：加入过量KCl溶液，过滤C．NaCl溶液(Br2)：加CCl4，萃取分液D．碘单质I2(NaCl)：加热升华后，再凝华答案：B解析：BaCl2和Na2CO3反应生成BaCO3沉淀，过滤后，过量的Na2CO3可与盐酸反应除去，加热可除去HCl，A项正确；KCl过量，引入新杂质，应加入适量的KCl，B项错误；Br2易溶于CCl4，可用萃取分液的方法分离，C项正确；I2单质易升华，NaCl难分解，D项正确。实例分析：粗盐的提纯粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等离子，请选择适当的方法将粗盐提纯。（1）除杂试剂的选择加入除杂试剂，会引入新的杂质，因此后加的试剂要适当过量。步骤杂质加入的试剂离子方程式1Mg2+NaOH溶液Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓2SO42-BaCl2溶液Ba2++SO42-=BaSO4↓3Ca2+、Ba2+Na2CO3溶液Ca2++CO32-=CaCO3↓Ba2++CO32-=BaCO3↓4OH-、CO32-盐酸H++OH-=H2O2H++CO32-=CO2↑+H2O（2）实验步骤(1)除去不溶性杂质①将粗盐倒入烧杯中，加适量水溶解，用玻璃棒搅拌；②在过滤器上将粗盐水过滤，弃去沉淀，保留滤液。(2)去除