人教高中化学第二讲　物质的分离与提纯.docx

第二讲　物质的分离与提纯
【课标要求】　1.了解化学实验包括提出问题和假设、设计方案、实施实验、获取证据、分析解释与形成结论等核心要素。
2.初步学会物质的检验、分离和提纯等化学实验基础知识和基本技能。
一、物质分离提纯的常用装置和物理方法
1.物质分离、提纯的区别
(1)物质的分离：将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。
(2)物质的提纯：将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。
2.物质分离、提纯的常见实验装置
(1)过滤：分离不溶性固体与液体的方法。
若滤液浑浊，需要换滤纸，重新过滤。浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液液面超过滤纸边缘。
(2)蒸发：分离溶于溶剂的固体溶质。
不适用受热易分解的物质，如NH4Cl溶液
(3)蒸馏：分离相互溶解且沸点相差较大的液体混合物。
①在烧瓶中放少量碎瓷片，防止液体暴沸；
②溶液不可蒸干；
③烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的，也不能少于。
(4)萃取和分液(如图1)
①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大；
②两种溶剂互不相溶；
③溶质和萃取剂不反应；
④分液时下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。
(5)升华(如图2)：利用物质升华的性质进行分离，属于物理变化。
(6)洗气(如图3)
适用条件：除去气体中的杂质气体。
注意事项：长管进气，短管出气。
3.分离、提纯的创新实验装置
(1)蒸馏、冷凝装置的创新
特点：图1、图2、图3由于冷凝管竖立，使液体混合物能冷凝回流，若以此容器作反应装置，可使反应物循环利用，提高了反应物的转化率。
(2)减压蒸馏
特点：减压蒸馏(又称真空蒸馏)是分离和提纯化合物的一种重要方法，尤其适用于高沸点物质和那些在常压蒸馏时未达到沸点就已受热分解、氧化或聚合的化合物的分离和提纯。
【诊断1】 判断下列叙述的正误(正确的划“√”，错误的划“×”)。
(1)过滤时，为加快过滤速度，应用玻璃棒不断搅拌漏斗中液体(×)
(2)从溶液中获取NaCl晶体，用蒸发结晶的方法，其操作应使混合物中的水分完全蒸干后，再停止加热(×)
(3)根据食用油和汽油的密度不同，可选用分液的方法分离(×)
(4)用乙醇萃取出溴水中的溴，再用蒸馏的方法分离溴与乙醇(×)
二、物质分离提纯的化学方法
1.分离、提纯常用的化学方法
方法
原理
举例说明
电解法
利用电解原理分离和提纯物质
电解精炼铜，将含杂质的粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液为含铜离子的溶液
沉淀法
将杂质离子转化为沉淀
Cl－、SO、CO及能形成弱碱的金属阳离子可加入适当的沉淀剂，使离子生成沉淀，过滤除去
洗气法
将气体混合物通过洗气装置而除去杂质气体
让混合气体通过盛有饱和食盐水的洗气瓶除去Cl2中的少量HCl
酸碱
溶解法
利用酸或碱将杂质溶解除去
用盐酸除去SiO2中的CaCO3
氧化
还原法
利用氧化还原反应除去杂质
用酸性KMnO4溶液除去CO2中SO2
气化法
将杂质离子转化为气体
CO、HCO、SO、HSO、NH等与H＋或OH－反应生成气体除去
热分
解法
用加热法除去固体混合物中易分解的物质
除去NaCl中的NH4Cl
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、Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3等，调节pH使Fe3＋转化为Fe(OH)3沉淀而除去
分步沉淀又称选择性沉淀，指选择适当沉淀剂或控制溶液的pH，使溶液中两种或多种离子分步沉淀下来，达到分离的目的。如向等浓度的KCl和K2CrO4混合液中逐滴加入稀AgNO3溶液，先产生AgCl沉淀，后产生Ag2CrO4沉淀。
2.利用物质的性质去除杂质
除去下列常见物质中的杂质，完成表格：
原物质
所含杂质
除杂试剂
主要操作方法
N2
O2
灼热的铜网
固体吸收气体
CO
CO2
NaOH溶液或碱石灰
洗气或固体吸收气体
CO2
CO
灼热的CuO
用固体转化气体
CO2
HCl
饱和NaHCO3溶液
洗气
Cl2
HCl
饱和食盐水
洗气
碳粉
CuO
稀酸(如稀盐酸)
过滤
Fe2O3
Al2O3
过量NaOH溶液
过滤
NaHCO3溶液
Na2CO3
CO2
通入酸性氧化物转化
FeCl3溶液
FeCl2
Cl2
加氧化剂转化
FeCl2溶液
FeCl3
Fe
加还原剂转化
MgCl2溶液
FeCl3
MgO
过滤
乙酸乙酯
乙酸
饱和Na2CO3溶液
分液
❶除去气体杂