物質(zhì)的分離和提純

1、物質(zhì)的分離和提純（一）,（化學(xué)實(shí)驗(yàn)復(fù)習(xí)）,【問題】為達(dá)到下列目的分別可用什么方法？① 除去石灰水中懸浮的碳酸鈣,●靜置沉降●離心分離,【問題】為達(dá)到下列目的分別可用什么方法？① 除去石灰水中懸浮的碳酸鈣② 除去淀粉中的氯化鈉,（過濾）,？,【問題】為達(dá)到下列目的分別可用什么方法？① 除去石灰水中懸浮的碳酸鈣②除去淀粉中的氯化鈉③ 提?。ɑ虺ィ┞然c晶體中混有的碘單質(zhì),（過濾）,（滲析）,（升華）,【問題】為達(dá)到

2、下列目的分別可用什么方法？① 除去石灰水中懸浮的碳酸鈣（過濾）② 除去淀粉中的氯化鈉（滲析）③ 提?。ɑ虺ィ┞然c晶體中混有的碘單質(zhì)（升華）④ 分離皂化反應(yīng)的產(chǎn)物,原理？,閱讀下列資料： 過氧化氫（H2O2），其水溶液又稱雙氧水，常溫下它是一種液體，它難電離，且易分解。作為一種經(jīng)典化工產(chǎn)品，工業(yè)上早在100多年前便開始生產(chǎn)。隨著社會需求的增長，尤其是生態(tài)環(huán)境保護(hù)的需要，過氧化氫近年來更受到人們的青睞，并稱

3、其為綠色氧化劑。為了貯存、運(yùn)輸、使用的方便，工業(yè)上采用“醇析法”將其轉(zhuǎn)化為固態(tài)的過碳酸鈉晶體（其化學(xué)式為2Na2CO3·3H2O2），該晶體具有Na2CO3和H2O2的雙重性質(zhì)?！按嘉龇ā钡纳a(chǎn)工藝過程如下：在0℃－5℃下，往飽和的Na2CO3溶液中，先加入H2O2和穩(wěn)定劑（MgCl2和 Na2SiO3），經(jīng)充分反應(yīng)后，再加入異丙醇，過濾分離，即得過碳酸鈉晶體。,【問題】為達(dá)到下列目的分別可用什么方法？① 除去石灰水中懸浮

4、的碳酸鈣（過濾）②除去淀粉中的氯化鈉（滲析）③提?。ɑ虺ィ┞然c晶體中混有的碘單質(zhì)（升華）④分離皂化反應(yīng)的產(chǎn)物（鹽析）⑤從碘水中提取碘單質(zhì),萃取——濃縮,分液——得到碘的四氯化碳溶液,蒸餾——得到碘單質(zhì),【信息來源】中國化學(xué)會主辦雜志《化學(xué)教育》2004年第6期第63頁。作者：北京大學(xué)化學(xué)學(xué)院嚴(yán)宣申（教授），文章題目：《萃取水溶液中碘》。最后一段如下： 一般萃取后有一步反萃取—使“目標(biāo)物”（I2）從一種“溶劑

5、”轉(zhuǎn)入另一種“溶劑”，如用少些NaOH溶液和CCl4—I2萃取溶液振蕩，碘以I–和IO3– ，3I2+6OH–= 5I–+IO3–+3H2O進(jìn)入水層（碘濃度比原先大得多了），分離后，對水層進(jìn)行酸化得碘。順便提及，不能用蒸餾的方法來分離CCl4層的I2，因受熱時(shí)CCl4將揮發(fā)，同時(shí)I2將升華。……,【補(bǔ)充說明】從碘的四氯化碳溶液中提取碘單質(zhì)，由于碘的升華，避免使用蒸餾的方法。,,,蒸餾裝置示意圖,教科書第一冊P177制取蒸餾水,教科書第

6、一冊P83海水蒸餾示意圖,教科書第一冊P83太陽能蒸發(fā)原理示意圖,長導(dǎo)管,實(shí)驗(yàn)室蒸餾石油,汽油60℃ ～150 ℃煤油150℃ ～300 ℃,常壓分餾、減壓分餾,【思考】有沒有不加化學(xué)試劑改變物質(zhì)溶解度的方法？若有，請列舉1～2個(gè)用于分離或提純物質(zhì)的實(shí)例。,結(jié)晶（過濾得晶體）,【課題】如何從混有少量硝酸鉀的氯化鈉中，提純得到較純的NaCl晶體？（重結(jié)晶）,具體措施：,整體方案：,操作目的：①使NaCl晶體析出；②防止KNO3晶體析

7、出。,主要原理：NaCl溶解度隨溫度變化很小，但KNO3溶解度隨溫度升高明顯增大。,①蒸發(fā)溶劑；②升高溫度（增大溶解度）。,常溫下配成飽和溶液，蒸發(fā)，待較多晶體析出時(shí)，停止加熱，趁熱過濾，并用少量熱蒸餾水洗滌晶體2 ～ 3次。,③趁熱過濾；,④洗滌晶體,（少量熱蒸餾水）,【例】（高中化學(xué)教科書第三冊P81）實(shí)驗(yàn)四 硫酸亞鐵的制備設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)提示：1．…… 2．…… 3．利用重結(jié)晶方法精制硫酸亞鐵時(shí)，為增大

8、硫酸亞鐵的溶解量，可給溶液加熱至50℃～80℃；為減少過濾時(shí)硫酸亞鐵的損失，應(yīng)將溶液趁熱過濾。,（《實(shí)驗(yàn)冊》制取過程中）……保溫70℃反應(yīng)20min后趁熱過濾得濾液，然后…… （隔絕空氣）冷卻析出晶體，再過濾……,趁熱過濾防止“不該析出”的物質(zhì)析出!,,保溫過濾,抽濾,【例】某化學(xué)課外小組以海帶為原料制取少量碘水。現(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步：（A）把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中

9、；（B）把 50 mL碘水和 15 ml。 CCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃瓶塞；（C）檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；（D）倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把漏斗放正；（E）旋開活塞，用燒杯接受溶液；（F）從分液漏斗上口倒出上層水溶液；（G）將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準(zhǔn)漏斗口上的小孔；（H）靜置，分層。就此實(shí)驗(yàn)完成下列填空：（1）正確操作步驟的順序是：（ ）→（ ）→（ ）→ （ ）

10、→ G →（ ）→ （ ） → （ ） 。,（C）→（B）→（D）→（A）→（G）→（H）→（E）→（F）。,【例】某化學(xué)課外小組以海帶為原料制取少量碘水?，F(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步：（A）把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中；（B）把 50 mL碘水和 15 ml。 CCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃瓶塞；（C）檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；（D）倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋

11、開活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把漏斗放正；（E）旋開活塞，用燒杯接受溶液；（F）從分液漏斗上口倒出上層水溶液；（G）將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準(zhǔn)漏斗口上的小孔；（H）靜置，分層。就此實(shí)驗(yàn)完成下列填空：（2）上述（E）步驟的操作中應(yīng)注意的是 ；,使漏斗下端管口緊靠燒杯內(nèi)壁，當(dāng)分液結(jié)束時(shí)要及時(shí)關(guān)閉活塞，防止上層液體流出；,【例】某化學(xué)課外小組以海帶為原料制取少量碘水?，F(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種

12、溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步：（A）把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中；（B）把 50 mL碘水和 15 ml。 CCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃瓶塞；（C）檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；（D）倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把漏斗放正；（E）旋開活塞，用燒杯接受溶液；（F）從分液漏斗上口倒出上層水溶液；（G）將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準(zhǔn)漏斗口上的小孔；（H）靜置，分層。就此實(shí)驗(yàn)完

13、成下列填空：（3）上述（G）步驟操作的目的是 。,使漏斗內(nèi)外空氣相通，以保證進(jìn)行（E）操作時(shí)漏斗內(nèi)液體能流出。,【例】某化學(xué)課外小組以海帶為原料制取少量碘水。現(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液。其實(shí)驗(yàn)操作可分解為如下幾步：（A）把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中；（B）把 50 mL碘水和 15 ml。 CCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃瓶塞；（C）檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻

14、璃塞是否漏液；（D）倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把漏斗放正；（E）旋開活塞，用燒杯接受溶液；（F）從分液漏斗上口倒出上層水溶液；（G）將漏斗上口的玻璃塞打開或使塞上的凹槽或小孔對準(zhǔn)漏斗口上的小孔；（H）靜置，分層。就此實(shí)驗(yàn)完成下列填空：（4）能選用CCl4從碘水中萃取碘的原因是 。（5）下列物質(zhì)不能作為從溴水中萃取溴的溶劑是

15、 。 A．熱裂汽油 B．苯 C．酒精 D．正庚烷,CCl4與水互不相溶，但碘在CCl4中的溶解度較在水中要大得多。,分離提純的方法還有很多,蒸發(fā),洗氣：,利用水溶性或發(fā)生化學(xué)反應(yīng)被除去，但要求不再產(chǎn)生新的雜質(zhì)氣體，不能除去被提純的氣體（盡可能減少損失）。,分離提純●結(jié)合實(shí)際選擇方法（實(shí)驗(yàn)室、化工、物質(zhì)的狀態(tài)和性質(zhì)特點(diǎn)等……） ●不符合條件的要創(chuàng)造條件（物理變化以及化學(xué)反應(yīng)

16、 ）●優(yōu)化組合，綜合考慮（安全、效果、儀器裝置或設(shè)備、成本、污染等）,實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化,【措施】,【課題】如何從空氣中獲得氮?dú)猓?【目標(biāo)】,【策略】,除去空氣中其它成分,利用物理變化或化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)化，使空氣中的氮?dú)馀c其它成分狀態(tài)不同。,★（實(shí)驗(yàn)室）,其它金屬網(wǎng)也可,★（工業(yè)）,工業(yè)要求：減少原料消耗，降低成本，同時(shí)得到O2，綜合生產(chǎn)效益高。,空氣經(jīng)加壓冷卻液化，然后控制溫度蒸發(fā)。,使空氣通過灼

17、熱的Cu網(wǎng)除去O2,或從空氣中提取氮?dú)?設(shè)備、條件、成本？,【比較分析】1、工業(yè)制硫酸中尾氣處理為什么用濃氨水而不用NaOH等堿溶液？,2、美國曾在工業(yè)制硫酸中尾氣處理采用飽和Na2SO3溶液有何優(yōu)點(diǎn)？3、合成氨工業(yè)從制得的CO2、H2的混合氣中分離出H2選用KOH及飽和K2CO3溶液哪個(gè)更好？,實(shí)驗(yàn)室分離提純（除雜質(zhì)）① 裝置簡單，操作方便，容易控制（現(xiàn)象明顯），安全可靠，不產(chǎn)生污染。② 試劑符合常見常用性、價(jià)廉，利于分離。

18、③ 確保提純效果，防止引入新的雜質(zhì)。④ 提高被提純物質(zhì)的產(chǎn)率，減少損失。,⑤ 在定性檢驗(yàn)或定量檢測時(shí)，提純過程中反應(yīng)不能生成目標(biāo)物質(zhì)，以免干擾檢驗(yàn)結(jié)果或造成偏差。,（條件、用量等）,要求“前除后堵” 或增加檢驗(yàn)除凈或沉淀完全等實(shí)驗(yàn)步驟,準(zhǔn)確性、可靠性,【上海高考題】 用Na2CO3、BaCl2、HCl溶液作為試劑，除去NaCl溶液中含有的少量Ca2+和SO42-，每種試劑不得重復(fù)使用兩次，提純過的溶液中除了Na+、

19、Cl-、H+和OH-離子外，不得遺留任何其他離子。（1）寫出加入試劑的順序。（2）寫出各步反應(yīng)的離子方程式。,請簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟。,【比較分析】1、實(shí)驗(yàn)室除去H2氣中的CO2為什么選用NaOH溶液而一般不用飽和石灰水？,2、實(shí)驗(yàn)室除去Cl2氣體中的HCl氣體用水和飽和食鹽水洗氣哪種試劑好？為什么？,3、實(shí)驗(yàn)室除去CO2氣體中的HCl氣體為什么用飽和NaHCO3溶液而不能用飽和Na2CO3溶液？,4、實(shí)驗(yàn)室除去CH4中混有的C2H4

20、為什么不用KMnO4溶液？一定不能用嗎？有更好的方案嗎？,【設(shè)計(jì)方案】1、實(shí)驗(yàn)室分離苯酚的苯溶液有哪些方案，哪個(gè)方案好？已知苯酚的溶解度為8.2g（15 ℃），常壓下熔沸點(diǎn)如下表：,2、實(shí)驗(yàn)室研究液溴與苯的取代反應(yīng)（還原鐵粉做催化劑） ①用AgNO3溶液檢驗(yàn)產(chǎn)物HBr氣體，如何除去揮發(fā)出來的Br2蒸氣？ ② 如何分離得到產(chǎn)物較純溴苯？,【設(shè)計(jì)方案】 3．固體 AlCl3和FeCl3混合物中含有少量 FeCl