高三化学上学期混合物分离提纯
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物质的分离与提纯【考纲要求】1.能对常见物质进行分离和提纯。
2.掌握化学实验的基本操作,绘制和识别典型的实验仪器装置图。
【知识网络】一、物质的分离与提纯方法混合物的物理分离方法混合物的化学分离法【易错指津】1.分离与提纯物质的原则:(1)不引入新的杂质。
(2)先简单后复杂,先用物理方法,后用化学方法。
(3)注意加入化学物质的先后顺序。
(4)注意加入化学试剂量的要求。
2.在解答物质提纯试题时,选择试剂和实验措施应注意三个原则:①不能引入新杂质;②提纯后的物质成分不变;③实验过程和操作方法简单易行。
3.物质提纯和净化时要注意下列几点:①所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应;②所选择的反应要具有较大的不可逆性,即反应要完全,为了使杂质能除尽,所加的试剂要稍过量;③加入的试剂以不引入新的杂质为好;④提纯物易分离。
4.有机物的提纯与分离中较多地使用蒸馏(可分馏)、分液等方法,以及物理与化学的综合法。
在分离提纯有机物时,常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。
例如,除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法,试图将乙酸加转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。
其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。
【典型例题评析】例1只用水就能鉴别的一组物质是( )A.苯、乙酸、四氯化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C.乙醛、乙二醇、硝基苯D.苯酚、乙醇、甘油例2提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为()A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸例3 只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的下列溶液(浓度均为0.1mol/L)是 ( ) (双选) A.CaCl2和Na2C03 B.稀H2S04和Na2C03C.Ba(OH)2和NaHC03D.NaAlO2和盐酸例4 实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用下列操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用10%NaOH溶液洗;⑤水洗,正确的操作顺序是()A.①②③④⑤B.②④⑤③①C.④②③①⑤D.②④①⑤③练习1.血液属于胶体,透析是除去肾衰竭病人血液中的毒性物质,从而拯救病人生命的重要方法。
有机实验一.选择题1.下列残留物的洗涤方法错误的是( )A .检验某溶液中是否含有甲醛:在盛有2mL 10%硫酸铜溶液的试管中滴加10%的氢氧化钠溶液0.5mL ,混合均匀,滴入待检液后煮沸B .实验室制取硝基苯:先加入苯,再加浓硫酸,最后滴入浓硝酸C .制取溴苯:将铁屑、溴水和苯混合后共热D .提取溶解在水中的碘:加入CCl 4振荡、静置、分层后取出有机层再蒸馏 3.有关分子结构的叙述中,正确的是A .除苯环以外的其余碳原子有可能都在一条直线上B .除苯环以外的其余碳原子在一条直线上C .12个碳原子不可能都在同一平面上D .12个碳原子有可能都在同一平面上 4.下列有关操作的说法不正确的是A .唐诗有“千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始得金”的诗句,此处用到的操作是过滤B .《本草纲目》记载了烧酒的制作工艺:“凡酸坏之酒,皆可蒸烧”,此处用到的操作是蒸馏C .《肘后备急方》一书中有“青蒿一握,以水二升渍,绞其汁”,此处用到的操作是溶解D .《本草经集注》记载了鉴别硝石(KNO 3)和朴消(Na 2SO 4)的方法:“以火烧之,紫青烟起,乃真硝石也”,此处运用了物质升华的性质 5下列有关有机实验的说法正确的是( )A .溴乙烷与氢氧化钠醇溶液共热,将产生的气体通入酸性高锰酸钾溶液中,溶液褪色,则可证明有乙烯产生B .乙醇与钠的反应可以用启普发生器的简易装置来控制反应的发生和停止,实验室制乙炔 则不能使用该装置C .检验淀粉在酸性条件下是否水解及水解的程度且只取一次水解液,可以先碱化水解 液,再加入银氨溶液并水浴加热,最后加入碘溶液D .检验 3﹣氯丙炔中的氯原子,可以将其与氢氧化钠醇溶液共热后,加入足量稀硝酸酸化 后,再加入硝酸银溶液6.一些不法商贩利用有毒的荧光黄和塑化剂添加到面粉中制造“有毒馒头”,这些不法商贩受到了严厉打击。
荧光黄和塑化剂的合成路线如下图:下列有关说法不正确的是A .X 分子中所有原子可以处于同一平面上B .Y 可命名为邻苯二甲酸二乙酯C .1 mol 荧光黄最多可与含3 mol NaOH 的溶液完全反应D .荧光黄中只含有两种官能团7.下列除杂方法(括号中为除杂试剂和分离方法)可行的是( )A. 苯中的苯酚(溴水,过滤)B. 乙酸乙酯中的乙酸(烧碱,分液)C. 溴乙烷中的乙醇(水,分液)D.乙烷中的乙烯(酸性高锰酸钾,分液)8.一种从含Br -废水中提取Br 2的过程,包括过滤、氧化、正十二烷萃取及蒸馏等步骤。
第2讲物质的分离和提纯【核心素养分析】1.宏观辨识与微观探析:能从物质的宏观特征入手对物质及其反应进行分类和表征,能从物质的微观结构说明同类物质的共性和不同类物质性质差异及其原因,能描述或预测物质的性质和在一定条件下可能发生的化学变化2.科学探究与创新意识:能对简单化学问题的解决提出可能的假设,依据假设设计实验方案。
3.科学态度与社会责任:具有理论联系实际的观念,有将化学成果应用于生产、生活的意识,能依据实际条件并运用所学的化学知识和方法解决生产、生活中简单的化学问题。
【知识梳理】知识点一 物质分离和提纯以及物质分离提纯的物理方法(一)物质分离和提纯的区别与联系1.混合物的分离是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将混合物分成各组分的纯净物。
2.混合物的提纯是根据混合物中各组分的物理性质或化学性质的差异,通过一定的物理变化或化学变化将混合物中的杂质除去。
分离和提纯的要求不同,设计操作步骤时一定要加以区别。
3.提纯的“四个原则”及“四个必须”(1)“四个原则”一是不增加新的杂质;二是不减少被提纯物质;三是被提纯物质与杂质易分离;四是被提纯物质易复原。
(2)“四个必须”一是除杂试剂必须过量;二是过量试剂必须除尽;三是除杂途径必须最佳;四是除去多种杂质时必须考虑加入试剂的先后顺序。
(二)物理法分离提纯物质所用装置1.常用装置(1)过滤适用范围把不溶性固体与液体进行分离注意事项一贴滤纸紧贴漏斗内壁滤纸上缘低于漏斗口二低液面低于滤纸上缘烧杯紧靠玻璃棒玻璃棒紧靠三层滤纸处三靠漏斗下端紧靠烧杯内壁(2)蒸发适用范围分离易溶性固体的溶质和溶剂玻璃棒的作用:搅拌,防止液体局部过热而飞溅注意事项停止加热的标准:当有大量晶体析出时停止加热,利用余热蒸干(3)萃取和分液萃取:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来适用范围分液:分离两种互不相溶且易分层的液体注意事项①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶③萃取剂与溶质不反应④常用的萃取剂是苯或CCl4,一般不用酒精作萃取剂(4)蒸馏适用范围分离沸点相差较大且互溶的液体混合物温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片,目的是防止暴沸注意事项冷凝管水流方向为口进,口出下上(5)升华适用范围某种组分易升华的混合物,利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法注意事项如NaCl固体中的I2可用该方法,但NH4Cl固体中的I2不能用升华的方法分离2.创新装置(1)过滤装置的创新——抽滤由于水流的作用,使装置a、b中气体的压强减小,故使过滤速率加快(2)蒸馏装置的创新由于冷凝管竖立,使液体混合物能冷凝回流,若以此容器作反应容器,可使反应物能循环利用,提高了反应物的转化率(三)物质分离提纯的物理方法1.“固+固”混合物的分离(提纯)2.“固+液”混合物的分离(提纯)3.“液+液”混合物的分离(提纯)知识点二物质分离、提纯常用的化学方法1.常见气体的除杂方法气体(括号内为杂质)除杂试剂化学方程式或原理C 2H 2(H 2S)CuSO 4溶液H 2S +CuSO 4===CuS↓+H 2SO 4H 2(NH 3)浓硫酸NH 3+H 2SO 4===NH 4HSO 4Cl 2(HCl)饱和NaCl 溶液HCl 极易溶于水,Cl 2在饱和NaCl 溶液中的溶解度小CO 2(HCl)饱和NaHCO 3溶液HCl +NaHCO 3===NaCl +H 2O +CO 2SO 2(HCl)饱和NaHSO 3溶液HCl +NaHSO 3===NaCl +H 2O +SO 2CO 2(SO 2)饱和NaHCO 3溶液SO 2+2NaHCO 3===Na 2SO 3+H 2O +2C O 2CO 2(CO)灼热CuO CO +CuO Cu +CO 2=====△ CO(CO 2)NaOH 浓溶液CO 2+2NaOH===Na 2CO 3+H 2O N 2(O 2)灼热铜网2Cu +O 22CuO =====△ CH 4(CH 2===CH 2、CHCH)溴水CH 2===CH 2+Br 2―→CH 2BrCH 2Br HCCH +2Br 2―→CHBr 2—CHBr 22.常见固体或溶液的除杂方法物质(括号内为杂质)除杂试剂或方法化学方程式或原理分离方法Na 2CO 3固体(NaHCO 3)加热2NaHCO 3Na=====△2CO 3+H 2O +CO 2↑—NaCl 溶液(Na 2SO 4)加适量BaCl 2溶液Na 2SO 4+BaCl 2===BaSO 4↓+2NaCl 过滤NaCl 固体(NH 4Cl)加热NH 4Cl NH 3↑+HC =====△l↑—FeCl 2溶液(FeCl 3)加过量铁粉2FeCl 3+Fe===3FeCl 2过滤FeCl 3溶液(FeCl 2)通Cl 22FeCl 2+Cl 2===2FeCl 3—NaHCO 3溶液(Na 2CO 3)通CO 2Na 2CO 3+CO 2+H 2O ===2NaHCO 3—Cu(NO3)2溶液(AgNO3)加过量铜粉2AgNO3+Cu===Cu(NO3)2+2Ag过滤I2(SiO2)加热I2升华、冷却、凝华,得I2—Fe2O3 (Al2O3)加过量NaOH溶液Al2O3+2NaOH===2NaAlO2+H2O过滤NH4Cl溶液(FeCl3)加适量氨水FeCl3+3NH3·H2O===Fe(OH)3↓+3NH4Cl过滤KNO3固体(NaCl)水根据二者的溶解度随温度的变化不同降温结晶NaCl溶液(MgCl2)加适量NaOH溶液MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl过滤C(CuO)加过量稀盐酸CuO+2HCl===CuCl2+H2O过滤CuO(Fe)磁铁Fe能被磁铁吸引—CuS(FeS)加过量稀盐酸FeS+2HCl===FeCl2+H2S↑过滤镁粉(铝粉)加过量NaOH溶液2Al+2NaOH+2H2O===2NaAlO2+3H2↑过滤3.物质分离、提纯常用的化学方法方法原理杂质成分沉淀法将杂质离子转化为沉淀Cl-、SO、CO及能形成2-42-3弱碱的阳离子气化法将杂质离子转化为气体CO、HCO、SO、HS 2-3-32-3O、S2-、NH-3+4杂转纯法将杂质转化为需要提纯的物质杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用对应的酸或碱)氧化还原法用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(氧化性)的杂质如用酸性KMnO4溶液除去CO2中的SO2,用灼热的铜网除去N2中的O2热分解法加热使不稳定的物质分解除去如除去NaCl中的NH4Cl等酸碱溶解法利用物质与酸或碱溶液反应的差异进行分离如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3电解法利用电解原理除去杂质含杂质的金属(M)作阳极、纯金属(M)作阴极,含M的盐溶液作电解质溶液调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而除去知识点三物质的检验(一)物质检验的原理和方法1.物质检验的原理(1)依据物质的特殊性质进行检验。
2015高三化学一轮复习——物质的分离、提纯与鉴别物质分离的一般思路:(1)固体与固体混合物:若杂质易分解、升华时,可用加热法;若一种易溶,另一种难溶,可用溶解过滤法;若两者均易溶,但其溶解度受温度影响不同,用重结晶法。
(2)液体一液体混合物:若沸点相差较大时,用分馏法;若互不相溶时,用分液法;若在溶剂中的溶解度不同时,用萃取法。
(3)气体与气体混合物:一般可用洗气法,也可用固体来吸收。
当不具备上述条件时一般可先用适当的化学方法处理,待符合上述条件时再选用适当的方法。
一、物理分离提纯法1.过滤[装置与注意事项]:①过滤后得到的沉淀一般要洗涤。
洗涤方法:沿玻璃棒向漏斗中注入少量水,使水面浸过沉淀物,等水滤出后,再次加水洗涤,连续几次,即可把固体洗涤干净。
②可取最后洗下的水加入适当的试剂检验沉淀是否洗净。
[适用范围]:用于固体与液体的分离2.蒸发、结晶与重结晶(1)蒸发一般是用加热的方法,使溶剂不断挥发,从而使溶质析出的过程。
(2)结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程。
[适用范围]:结晶原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度不同,通过蒸发溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。
[注意事项]:①加热蒸发皿使溶液蒸发时,要用玻璃棒不断搅拌溶液,防止由于局部过热,造成液滴飞溅。
当蒸发皿中出现较多量固体时,即停止加热。
要求:溶质受热不易分解、不易水解、不易氧化。
②利用降温结晶时一般先配较高温度下的浓溶液,然后降温结晶,结晶后过滤,分离出晶体。
[实例]:KNO3与NaCl 分离3.升华[原理适用范围]:混合物某一成分在一定温度下可直接变为气体,再冷却成固体。
[实例]:粗碘的提纯4.蒸馏、分馏[原理与适用范围]:利用沸点不同以分离互溶液体混合物[装置与注意事项]:[实例]:苯与硝基苯的分离;工业酒精制无水乙醇等。
5.分液与萃取(1)分液是把两种互不相溶的液体分开的方法。
[注意事项]:①分液是在分液漏斗中进行的,使用前分液漏斗首先要检漏。
及其代表物质的【基础知识回顾】 知识点一:物质的分离、提纯 物理方法; 1.过滤:适用于 的分离,主要仪器 。
举例 2.结晶:使固体物质从 中析出的过程。
结晶方法一般有两种。
一种叫 结晶(适用于 溶解度随温度变化改变不大的物质);另一种方法叫 结晶 (适用于溶解度随温度变化改变显著的物质) 3蒸馏:提纯或分离 混合物的方法。
用蒸馏原理进行多种混合液体的分离叫分馏。
操作时要注意①烧瓶中放少量 ,防止液体瀑沸②冷凝管中冷却水从 口进,从 口出。
4.分液和萃取 分液是把 分离开的方法。
萃取是利用溶质在 不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
选择的萃取剂应符合下列要求:①②分液时,分液漏斗中的下层液体从 流出,上层液体从 倒出。
5.渗析利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等),使 分离的方法,常用渗析的方法来提纯化学方法用化学方法分离和提纯物质的原理:不引入新的杂质;不能损耗或减少被提纯物质的质量;实验操作要简便,不能繁杂。
常见的方法有:1.加热法,如Na 2CO 3中有杂质NaHCO 3 .2.氧化还原法,如:除CO 2中少量的O 2,可将气体通过 。
3.沉淀法,将杂质(离子)转化为沉淀,如:除去NaCl 溶液中的SO 42-、Mg 2+-,可往溶液加入 。
4.气化法,将杂质转化为气体,如:除NaCl 溶液中少量的 Na 2CO 3, 。
知识点二、常见物质的检验.教师寄语: 将目标融于心间,让每个脚印都坚实有力知识点三、物质鉴别物质鉴别的一般类型有:(1)不用任何试剂的鉴别方法①先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质。
②若以上方法不能鉴别时,可考虑两两混合或相互滴加,记录混合后的反应现象,分析确定。
③若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入的顺序不同、现象不同而进行鉴别。
如:练习1.(北京卷)下列各组物质的无色溶液,不用其它试剂即可鉴别的是 ( )①KOH Na2SO4 AlCl3②NaHCO3 Ba(OH)2 H2SO4③HCl Na[Al(OH)4] ④Ca(OH)2 Na2CO3 BaCl2A.①②B.②③C.①③④D.①②④(2)只用一种试剂鉴别多种物质①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或指示剂进行鉴别。