第八章化学实验基础概述.ppt

* 第八章 化学实验基础 第三节　物质的分离和提纯 物质分离和提纯的基本原理 分离和提纯物质时，一般遵循“四原则”和“四必须”： (1)“四原则”：一不增，不得引入新杂质；二不减，尽量不减少被提纯和分离的物质；三易分，使被提纯或分离的物质与其他物质易分离；四易复原，被提纯物质要易被复原。 (2)“四必须”：一除杂试剂必须过量；二过量试剂必须除尽(因过量试剂引入新杂质)；三除杂后的物质中必须不能有新的杂质加入，同时被提纯物质需恢复原态；四是含多种杂质的分离与提纯，必须注意所加入试剂的顺序与用量。 【例1】　下列实验中，所选装置不合理的是(　　) A．分离Na2CO3溶液和CH3COOC2H5，选④ B．用CCl4提取碘水中的碘，选③ C．用FeCl2溶液吸收Cl2，选⑤ D．粗盐提纯，选①和② 思维点拨：本题主要涉及物质的分离与提纯，意在考查学生对混合物中常见分离方法的掌握。解题时注意蒸发、蒸馏、过滤、萃取等实验基本操作及注意事项，特别要注意玻璃棒的作用。 解析：本题考查物质的分离、提纯等基本操作，意在考查考生的实验能力。Na2CO3溶液和CH3COOCH2CH3二者互不相溶，分离Na2CO3溶液和CH3COOCH2CH3需选用装置③来分液，A项错误；因I2在CCl4中溶解度大且CCl4与H2O互不相溶，因此提取碘水中的碘可选用CCl4做萃取剂，利用装置③萃取、分液，B项正确；用溶液吸收气体时，气体进、出洗气瓶的导管的顺序应是“长进短出”，故可知用FeCl2溶液吸收Cl2时选用装置⑤能充分吸收Cl2，C项正确；粗盐提纯的步骤为过滤、蒸发、结晶，需选用装置①和②，D项正确。 答案：A 针对训练 1．在实验室中从苯酚中分离出苯，可选用下列装置中的(　　) A．①③　 　B．②④　 　C．①②　　 D．①③④ 解析：①装置：用于分离互溶的但沸点不同的液态混合物，用水浴加热，分离出来的液体沸点不超过100 ℃；②装置：用于萃取；③装置用于过滤；④装置用于蒸发。苯酚显弱酸性，能与氢氧化钠等强碱反应生成可溶性物质，苯不溶于氢氧化钠溶液。分离操作方法是，将混合物溶于氢氧化钠溶液，静置分层：上层为苯，下层为苯酚钠溶液，分液得到苯，可以选择②；苯酚溶于苯中，二者沸点不同，苯的沸点为80.1 ℃，可以蒸馏出苯，选择①。 答案：C 物质的分离和提纯常用的化学方法 1．加热法。 混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去。例如：食盐中混有氯化铵，纯碱中混有小苏打等均可直接加热除去杂质。 2．沉淀法。 在混合物中加入某试剂，使其中一种以沉淀形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时，应注意后加试剂能将前面所加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质。例如：加适量BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。 3．转化法。 不能通过一次反应达到分离的目的时，要经过转化为其他物质才能分离，然后要将转化物质恢复为原物质。例如：分离Fe3＋和Al3＋时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，过滤后，分别再加盐酸重新生成Fe3＋和Al3＋。 注意转化过程中尽量减少被分离物质的损失，而且转化物质要易恢复为原物质。 4．酸碱法。 被提纯物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱发生反应，用酸碱作除杂试剂。例如：用盐酸除去SiO2中的石灰石，用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。 5．氧化还原法。 (1)对混合物中混有的还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。例如：将氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中，除去FeCl2杂质。 (2)对混合物中混有的氧化性杂质，可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。例如：将过量铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，振荡过滤，可除去FeCl3杂质。 6．调节pH法。 通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般加入相应的难溶或微溶物来调节。例如：在CaCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于三氯化铁的水解，溶液是酸性溶液，就可采用调节溶液pH的办法将Fe3＋沉淀出去，为此，可向溶液中加氧化钙或氢氧化钙或碳酸钙等。 7．电解法。 此法利用电解原理来分离、提纯物质，如电解精炼铜，将粗铜作阳极，精铜作阴极，电解液为含铜离子的溶液，通直流电，粗铜及比铜活泼的杂质金属失电子，在阴极只有铜离子得电子析出，从而提纯了铜。 (4)操作3的名称是________，此操作中玻璃棒的作用是________________，操作4的名称是________。 (5)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为________。 (6)用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L－1 NaCl溶