第3课时 混合物的分离和提纯
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混合物分离和提纯的方法
混合物的分离和提纯可以通过以下几种方法实现:
1. 蒸馏:适用于分离具有不同沸点的液体混合物。
通过加热混合物,其中具有较低沸点的成分首先蒸发出来,然后通过冷凝收集。
2. 结晶:适用于分离溶液中的固体成分。
通过控制溶液的温度和浓度,使固体成分结晶出来,然后通过过滤或离心分离出来。
3. 过滤:适用于分离悬浮物和溶液的固体成分。
通过过滤纸或筛网,将固体颗粒从混合物中分离出来。
4. 萃取:适用于分离具有不同亲疏水性的物质。
通过溶剂的选择性提取,将需要分离的成分溶解于溶剂中,然后通过分离溶剂的蒸发或萃取剂的分离得到纯净物质。
5. 离心:适用于对混合物中的固体和液体进行分离。
通过离心机的旋转力将固体颗粒或微粒沉积到管底或管壁上,然后将上层液体倾倒或吸出。
6. 色谱:适用于分离混合物中的成分。
通过固定相和移动相之间的互作用,使成分按照一定的速率在固定相上移动,从而实现分离。
以上仅是一些常见的分离和提纯方法,具体选择方法需要根据混合物的性质和分离成分的差异来确定。
混合物分离和提纯方法混合物分离和提纯方法是化学实验和工业中常用的一项重要技术。
混合物由两个或多个不同的物质组成,而这些物质可以是固体、液体或气体。
分离和提纯混合物的目的是将其中的成分分开,进一步研究或利用这些物质。
1. 过滤法:过滤是将固体颗粒从液体中分离出来的方法。
它主要基于固体颗粒的粒径较大,而在液体中悬浮或溶解的特点。
在实验室中,常用滤纸和漏斗进行过滤。
工业上,还常用旋流分离器、离心机等设备进行高效的过滤操作。
2. 蒸发法:蒸发法是将溶液中的溶质分离出来的方法。
通过加热溶液,使液体中的溶质挥发和沉淀成固体的方式,可以得到纯净的溶质。
常用的蒸发设备包括烧杯、蒸发皿、旋转蒸发仪等。
3. 结晶法:结晶法是通过溶液中的溶质结晶来实现纯化的一种方法。
在溶液中加入一种溶质溶剂,通过加热或降低温度使溶质逐渐结晶出来,然后通过过滤或离心等操作分离出纯净的结晶体。
4. 溶解度差异法:溶解度差异法是根据不同物质在溶液中的溶解度差异来进行分离和提纯的方法。
当混合物中的两种或多种物质具有不同的溶解度时,可以通过逐渐改变温度、压力或溶剂成分等条件,使其中的某一种物质溶解或结晶出来,从而实现分离和提纯。
常见的溶解度差异法有结晶分离法、结晶等温反应法等。
5. 萃取法:萃取法是利用不同溶剂对不同成分的溶解能力差异进行分离和提纯的方法。
在混合物中加入适当的溶剂,能使其中一种成分溶解,而另一种成分不溶解,然后通过分液漏斗、萃取柱等设备,将两种成分分离出来。
6. 蒸馏法:蒸馏法是根据不同物质的沸点差异来进行分离和提纯的方法。
通过加热混合物,使沸点较低的物质先蒸发,然后经过冷凝和收集,得到纯净的物质。
蒸馏法有常压蒸馏、减压蒸馏、分馏蒸馏等不同的操作模式。
7. 气体分离法:气体分离法是根据气体分子的特性来进行分离和提纯的方法。
可以通过调节压力、温度或通过适当的吸附剂等,使混合气体中的一种或多种气体被吸附或吸附后释放,达到分离和提纯目的。
第一节化学实验基本方法混合物的分离和提纯一、分离和提纯分离:把混合物中的几种物质分开,分别得到纯净的物质提纯:将混合物中的杂质通过物理或化学方法除去而得到所需物质的过程二、混合物分离和提纯的常用方法:过滤、蒸发、结晶、蒸馏、萃取不溶性杂质的除去:溶解、过滤、蒸发结晶1、过滤:是分离固液混合物的最常用方法之一,主要是除去液体中的不溶性固体实例:除去食盐中不溶性泥沙(1)主要仪器:烧杯、漏斗、滤纸、铁架台(铁圈)、玻璃棒(2)过滤操作注意要点:一帖(滤纸紧贴漏斗内壁),二低(滤纸边缘低于漏斗边缘,液体的液面略低于滤纸边缘),三靠(漏斗颈的末端紧靠紧靠烧杯内壁,玻璃棒的低端紧靠三层滤纸处,烧杯尖嘴紧靠玻璃棒,)2、结晶:利用溶剂对被提纯物质及杂质的溶解度不同,可以使被提纯的物质从过饱和溶液中析出,而让杂质全部或大部分仍留在溶液中,从而达到被提纯的目的。
(1)实验仪器:蒸发皿,酒精灯,玻璃棒,铁架台(铁圈),烧杯(2)结晶方法:蒸发结晶、冷却结晶蒸发结晶:通过蒸发或气化,减少一部分溶剂使溶液达到饱和而析出晶体。
此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大的物质。
(氯化钠)冷却结晶:通过降低温度,使溶液冷却达到饱和而析出晶体。
重结晶指的是重复冷却结晶。
此法主要用于溶解度随温度下降而明显减小的物质。
(硝酸钾)蒸发结晶操作注意:①蒸发过程中要不断用玻璃棒搅拌(搅拌防止局部温度过高造成液体飞溅)②蒸发皿内溶液不能超过其容量的2/3 ③当溶液中出现较多固体时停止加热靠余热蒸发剩余的水分3、粗盐的提纯(1)粗盐提纯中用到几次玻璃棒?作用分别是什么?共4次,①溶解:搅拌,加速溶解②过滤:引流③蒸发:搅拌,使受热均匀,防止液体飞溅④转移固体(2)粗盐中含有较多杂质(不溶性的泥沙、可溶性的CaCl2、MgCl2、硫酸盐Na2SO4)可溶性杂质的除去:除杂原则:不增、不减、易分、易复原不增:提纯过程中不增加新的杂质不减:不减少欲被提纯的物质易分:被提纯物与杂质容易分离易复原:被提纯物质容易复原(3)SO42-的检验方法:取少量待测溶液,先加入稀盐酸酸化(排除CO32-、Ag+干扰),若无沉淀生成,再加入BaCl2溶液,若出现不溶于稀酸的白色沉淀,则存在SO42-离子(4)粗盐提纯中可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、硫酸盐Na2SO4)的除去除杂试剂选择:Na2CO3、NaOH、BaCl2(除杂试剂必过量,过量试剂必除去)还需要适量盐酸除杂顺序:Na2CO3要在BaCl2之后,NaOH只需在盐酸之前其中涉及方程式:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaClCaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaClMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClHCl+NaOH=NaCl+H2O HCl+Na2C O3=NaCl+H2O+ CO2↑4、蒸馏:利用液态混合物(互溶)中各组分沸点的不同,加热使其某一组分变成蒸气,经过冷凝后再变成液体,从而跟其他组分分开,目的是将易挥发、难挥发或不挥发的杂质除去(1)蒸馏所用仪器:酒精灯、石棉网、铁架台、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管(尾接管)、锥形瓶(2)蒸馏实例:①蒸馏海水实现海水淡化②石油的分馏③从碘的四氯化碳溶液中获得碘单质并回收四氯化碳④酒精的提纯(3)蒸馏操作注意事项:①温度计的水银球位于蒸馏烧瓶的支管口处②冷凝管冷却水下口进上口出③蒸馏烧瓶底部要放石棉网,蒸馏烧瓶中要放入少量碎瓷片(沸石),防止液体暴沸④蒸馏烧瓶所盛液体不超过容积2/3,也不能少于1/3⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高的物质的沸点⑥实验时先通入冷却水,再加热(结束相反),刚开始收集到的馏分应弃去,并控制好温度(4)Cl-的检验方法取少量待测溶液,先加入稀HNO3酸化(加硝酸排除CO32-干扰,不能滴加盐酸),再加入AgNO3溶液,如果出现不溶于稀硝酸的白色沉淀,则存在Cl-5、萃取:利用某种物质(溶质)在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中萃取出来萃取剂选择:与原溶剂互不相溶、溶质在萃取剂中的溶解度较大、溶质与萃取剂不发生反应碘和水的分离:溶质:碘原溶剂:水萃取剂:四氯化碳碘易溶于酒精,能否用酒精将碘水中的碘萃取出来?不能常见萃取剂:四氯化碳(密度大于水);苯和汽油(密度小于水)6、分液:分离两种互不相溶且密度差别较大(密度不同)的液体混合物的方法仪器:分液漏斗分液漏斗在使用之前要检查是否漏水,如何检验?关闭分液漏斗的活塞,向其中加入适量的水,观察活塞是否漏水,如不漏水,将活塞旋转180°,再观察是否漏水,然后将漏斗倒置,用同样的方法检查漏斗口的塞子是否漏水用四氯化碳萃取碘水中的碘实验步骤:①检查分液漏斗是否漏水②加入碘水和萃取剂四氯化碳③振荡,放气(为什么要振荡?振荡过程中还有一步操作是什么?振荡是要使液体充分混合,振荡后要打开活塞放出产生的气体)④静置,分层⑤分液(静置分层后,为什么要打开上口的玻璃塞?液体是如何分离开的?静置分层打开上口玻璃塞是使漏斗内外压强相等,便于液体流出;液体分离时要注意下层液体从下端放出,上层液体从上口倒出)实验现象:碘水呈棕黄色,加四氯化碳后上层几乎无色,下层紫色7、萃取与分液的关系:分液前不一定萃取,萃取后通常需要分液练习:酒精、苯、CCl4、煤油都是有机溶剂,有机溶剂之间大都能互溶;碘(I2)难溶于水,易溶于有机溶剂,其溶液呈紫色;溴(液溴)的性质与碘相似,其溶液呈橙色。
混合物的分离和提纯的方法
混合物的分离和提纯的方法有以下几种:
1. 过滤: 过滤是将固体和液体混合物中的固体颗粒从液体中分离出来的方法。
通过将混合物通过滤纸或者筛网,固体颗粒会被截留在滤纸或者筛网上,而液体则通过滤纸或者筛网流出。
2. 蒸馏: 蒸馏是一种通过液体的沸点差异分离液体混合物组分的方法。
混合物被加热,液体组分蒸发并通过冷凝器冷却成为液体,而固体成分则留在烧瓶中。
3. 晶体化: 晶体化常用于从溶液中分离出所需的固体晶体。
将溶液慢慢蒸发,溶质因为溶剂的质量损失而溶解度下降,直至溶质达到饱和,形成晶体。
4. 萃取: 萃取是一种利用两种互不相溶的溶剂来分离混合物中的组分的方法。
其中一种溶剂选择性地溶解其中一种组分,而另一种组分仍然留在原溶液中,通过分液漏斗分离两种溶液并收集目标组分。
5. 离心: 离心是一种利用离心机使混合物中不同密度的组分分离的方法。
通过快速旋转离心机,重力作用使密度不同的组分分层,并可借助离心管取出所需的组分。
这些方法可以单独使用,也可以根据混合物的性质和成分组合使用,以实现对混
合物的有效分离和提纯。