第二讲_物质的检验、分离和提纯2概论
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物质的检验、鉴别与分离、除杂物质的鉴别、分离与提纯,需要掌握各种常见气体、酸溶液、碱溶液、碳酸盐等的检验方法,熟记一些特殊的实验现象及这些物质特有的物理性质和化学性质。
能综合运用化学知识对常见物质进行鉴别、分离与提纯,这也是进行科学探究活动的重要基础。
专题归纳一、物质的除杂1.物质的除杂是通过适当的方法把混入某物质的少量杂质除去,以便获得相对纯净的物质,又称为提纯。
2.除杂质要注意“三原则”“三要领”和“五种常用的方法”。
三原则:①不引入新杂质;①不减少被提纯物质的质量;①杂质便于分离。
三要领:①根据物理性质或化学性质的差异;①确定除杂质方法;①选择适宜试剂。
五种常用的方法:(1)沉淀法:加入一种试剂将被除去的杂质变为沉淀,再用过滤法除去。
(2)化气法:加热或加入一种试剂将杂质变为气体逸出。
(3)置换法:利用置换反应的原理将杂质除去。
(4)转纯法:将被除去的杂质转变为提纯的物质。
(5)吸收法:常用于气体的提纯。
二、混合物的分离1.混合物的分离是指通过适当的方法,把混合物中的各组分物质彼此分离开,并且恢复到各物质原来的存在状态,分别得到纯净物。
2.混合物分离的主要方法。
(1)可溶性与难溶性物质的混合物——常用溶解、过滤、蒸发三步操作加以分离,分别得到纯净物。
例如:粗盐的提纯,BaSO4和Na2SO4的混合物。
(2)两种物质均溶于水,但两种物质的溶解度一种随温度变化大,另一种变化不大时,可考虑结晶法,即冷却热饱和溶液的方法加以分离,例如NaCl和KNO3的混合物。
(3)两种物质均溶于水时,可考虑用化学方法分离,如BaCl2和NaCl的混合物。
三、物质的检验、鉴别1.物质鉴别的方法。
(1)物理方法:依据特殊物质的物理性质(如颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等)进行观察、分析、判断,得出结论。
(2)化学方法:分别取出少量待检验物质(一般为溶液),加入少量试剂充分反应,观察反应现象,根据现象分析、判断得出结论。
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23,也不能少于13。
(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-、SO2-4、CO2-3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CO2-3、HCO-3、SO2-3、HSO-3、NH+4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。