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第一章 从实验学化学
§1.1 化学实验基本方法
第2课时 蒸馏与萃取
前段时间,中央电视台播放了郑和下西洋的那段历史,大家知道他们是怎么解决长期在海上漂泊的吃水问题吗?
做汤的时候,观察过锅盖吗?锅盖上有水珠,这水珠与汤不什么不同?为什么会有水珠?水蒸汽凝结?为什么水蒸汽会凝结成水珠?
1、蒸馏
(1)原理:利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,给液体混合物加热,使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体,从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。
2、仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、胶塞、牛角管(尾接管)、锥形瓶、胶管
3、装置(见下图)
a.烧瓶内液体的容积不超过2/3,烧瓶要垫上石棉网加热,烧瓶中还要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。
b.温度计下端水银泡应置于烧瓶支管处,测量逸出气体的温度。
c.冷凝水下口进,上口出。
d.实验开始时,先开冷凝水,后加热。实验结束时,先停止加热,后关冷凝水。溶液不可蒸干。
4、蒸馏时的注意事项:
实验1-3 实验室制取蒸馏水
实验
现象
1、在试管中加入少量自来水,滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液。
加硝酸银溶液有白色沉淀产生,且沉淀不溶解
2、在100 mL烧瓶中加入约1/3体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片),如图连接好装置,向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶,弃去开始馏出的总分液体,用锥形瓶收集约10 mL 液体,停止加热
加热,烧瓶中水温升高到100℃沸腾,在锥形瓶中收集蒸馏水
3、取少量收集到的液体加入试管中,然后滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液
加硝酸银溶液于蒸馏水中,无沉淀
1、为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反?
(为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触,带走尽可能多的热量)
2、为什么温度计水银球的顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线?
(对于蒸馏来说,只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的,而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气体某组分的温度,故温度计水银球顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线)
3、在日常生活中,我们应用蒸馏的方法可以将海水淡化,或制造无水酒精。若采用蒸馏的方法分离酒精和水的混合物,先蒸馏出来的物质是什么?
(酒精沸点低,先蒸出的是酒精。)
4、从这个实验中,大家可以看出蒸馏适用于什么类型的混合物的分离?
(液态混合物中,沸点不同,除去难挥发或不挥发的物质 )
2、萃取
(1)概念:液体混合物中一种溶质在互不相溶的 溶剂里溶解性不同,用一种溶剂把溶质 从它与另一溶剂所组成的溶液中提取出 来.
分液漏斗的组成,分液漏斗的活塞、盖子同漏斗本身是配套的。使用漏斗前要检验漏斗是否漏水。方法为:关闭活塞,在漏斗中加少量水,盖好盖子,用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡,看是否漏水
概念分析
混合物
溶质
溶剂
(一种)
(两种)
溶解性不同
两者互不相溶
萃取液
萃取
分液漏斗
分液
使用分液漏斗注意事项:
1、使用前检查是否漏水
2、加入萃取液后要先倒转分液漏斗用力振荡,再静置
3、分液时,上层液体由上口倒出,下层液体由下端流出且分液漏斗下端紧贴烧杯内壁。
实验1-4 用CCl4萃取碘水(饱和)
现象
液体分层
上层液体显( )色
下层液体显( )色
黄
紫红
分析讨论
1、上层液体中的溶剂是( ),下层液体
中溶剂是( )
2、碘单质(I2)在哪种溶剂中的溶解度大?
3、 CCl4与H2O比较有何异同?
H2O
CCl4
四氯化碳(CCl4)
都能溶解碘单质( I2);都不与
碘单质( I2)反应。
异:
CCl4与H2O互不相溶;碘单质在CCl4中的溶解度大。
同:
萃取剂选择条件
1、与原溶剂互不相溶
如,CCl4与H2O互不相溶
2、溶解溶质的能力大于原溶剂
如, CCl4(I2)>H2O (I2)
3、不与被萃取的物质反应
如, CCl4不与I2反应
思考与讨论
1、根据实验1-4分析,请分总结CCl4性质?
2、将实验1-4中的萃取剂换为酒精是否可以?请说明原因
①无色液体,不溶于H2O
②ρ(CCl4)>ρ(H2O)
不可以,酒精与水互溶
例1.下列各组物质能用分液漏斗分离的( )。
A.酒精和水 B.四氯化碳和水
C.醋酸和水 D.花生油和水
B D
例2.在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物 质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量
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