化学实验基础之常用于分离提纯物质的操作课件.ppt

1,江苏省四星高中 2022年11月7日星期一,2020届高三化学网上空中课堂,1江苏省四星高中 2020届高三化学网上空中课堂,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：,真题展示，弱项查寻,1、 (2019浙江)下列图示表示过滤的是_。 A. B. C. D.,C,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：真题展示，弱项查寻1、,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：,真题展示，弱项查寻,2、(高考题重组)下列实验不能达到目的的是_。,BD,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：真题展示，弱项查寻2、,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：,真题展示，弱项查寻,3、 (2018浙江)下列图示与操作名称不对应的是_。 A.升华 B.分液 C.过滤 D.蒸馏,A,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：真题展示，弱项查寻3、,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：,真题展示，弱项查寻,4、 (高考题重组)下列实验操作或装置能达到目的的是_。 A.(2019江苏) 用装置甲蒸干AlCl3溶液制无水AlCl3固体 B.(2018江苏) 用装置乙灼烧碎海带，便于获取I C.(2016江苏) 用装置丙分离模拟候氏制碱实验制得的NaHCO3 D.(2015江苏) 用装置丁分液,放出水相后再从分液漏斗下口放出有机相,C,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：真题展示，弱项查寻4、,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：,真题展示，弱项查寻,5、(2013全国卷)下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是_。,D,近几年江苏及全国高考试卷考查情况分析：真题展示，弱项查寻5、,结合近几年各省高考试卷考查情况分析，关于的考查重点：,考纲定标1、了解过滤、结晶、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法2、能对常见的物质进行分离和提纯,热点定位1.懂得物质分离提纯操作的基本方法，如过滤、结晶、萃取、蒸馏等常用的物理方法。2.掌握中学化学中进行物质分离提纯的常用化学方法，如沉淀法、气化法、杂转纯法、氧化还原法、酸碱法、热分解法、电解法等。3.物质分离提纯的若干方法在物质制备中的综合应用。,考情分析，学有方向,结合近几年各省高考试卷考查情况分析，关于常用于分离,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,1、物质分离、提纯的区别：(1)物质的分离指将混合物的各组分_开来，获得几种_的过程。(2)物质的提纯指将混合物中的_除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。(3)提纯的“四个原则”及“四个必须”“四个原则”一是_新的杂质；二是_被提纯物质；三是被提纯物质与杂质_；四是被提纯物质_。“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。,分离,纯净物,杂质,不增加,不减少,易分离,易复原,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建1、物质分离,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,2、依据物理性质选择分离、提纯的方法(分析、辨别，将下列装置序号填入下表), ,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建2、依据物理,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,2、依据物理性质选择分离、提纯的方法(分析、辨别，将下列装置序号填入下表),把不溶性固体和液体进行分离,烧杯、漏斗、玻璃棒,一贴、二低、三靠,分离易溶固体和液体,酒精灯、蒸发皿、玻璃棒,加热过程中不断搅拌以免局部过热单一溶质，当有大量晶体析出时停止加热，利用余热把剩余溶剂蒸干两种溶质，蒸发至有少量晶体析出，降温结晶，过滤；或蒸发至有大量晶体析出，趁热过滤,a.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；b .分液：用于分离两种互不相溶的液体混合物；,分液漏斗、烧杯,a.分液漏斗在使用前检查是否漏水；b .溶质在萃取剂中的溶解度要比在原溶剂中大，萃取剂与原溶剂不相溶，萃取剂与溶质不反应；c .分液时，分液漏斗中的下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出；,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建2、依据物理,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深化训练 关于物质分离提纯操作要领的讨论(1)右下图是某学生的过滤操作示意图，其操作不规范的是_(填字母)。 a.漏斗末端颈尖未紧靠烧杯壁 b.玻璃棒用作引流 c.将滤纸湿润，使其紧贴漏斗壁 d.滤纸边缘高出漏斗 e.用玻璃棒在漏斗中轻轻搅动以加快过滤速度(2)若过滤时滤液出现浑浊，其可能的原因是 (填字母)。 a.漏斗中液面高于滤纸边缘 b.滤纸已破损 c.滤纸未紧贴漏斗内壁,ade,ab,追问：如何补救？,需重新过滤,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深化训练 关于物质分离提纯操作要领的讨论 追问：在过滤操作后，有时需要滤渣，舍弃滤液；有时需要滤液，舍弃滤渣。,示例(3)从MgSO4溶液中得到MgSO4固体的实验操作包括_、冷却结晶、_、洗涤、干燥等一系列操作，在此过程中玻璃棒的作用是_(填字母)。a.引流 b.搅拌加速溶解 c.搅拌使溶液受热均匀，防止暴沸,若需要滤液时，如何提取母液中的成分？,加热蒸发，降温结晶，过滤。,蒸发浓缩,过滤,ac,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深化训练 关于物质分离提纯操作要领的讨论 追问：在过滤操作后，有时需要滤渣，舍弃滤液；有时需要滤液，舍弃滤渣。示例(4)实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如下图所示。下列分析正确的是_（填字母）。 a.操作是过滤，将固体分离除去 b.操作是加热浓缩。趁热过滤，除去杂质氯化钠 c.操作是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来 d.操作总共需两次过滤,c,若实验室要提纯含少量硝酸钾杂质的氯化钠，应如可做？,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深化训练 关于物质分离提纯操作要领的讨论 追问：在过滤操作后，有时需要滤渣，舍弃滤液；有时需要滤液，舍弃滤渣。,若需要滤渣时，如何得到纯净的滤渣 ？,让过滤后的滤渣(或晶体)继续留在过滤器中，加入洗涤剂浸没过滤渣(或晶体) ，让洗涤液自然流下，重复23次即可,示例：测定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的质量分数,怎样判断SO42是否沉淀完全？,过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀?,沉淀的洗涤方法？,怎样判断沉淀是否洗净？,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深化训练,1. 为什么要对沉淀进行洗涤?,(1)若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物。(2)若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出来。(3)防止污染环境：如果滤渣表面含有一些对环境有害的物质，如重金属或CN，为了防止污染环境，往往要对残渣进行洗涤。,触摸高考，探明方向,关于沉淀洗涤操作：,1. 为什么要对沉淀进行洗涤? (1)若滤渣是所需的物质，洗,2. 用什么洗涤剂洗涤?,触摸高考，探明方向,关于沉淀洗涤操作：,2. 用什么洗涤剂洗涤? 触摸高考，探明方向关于沉淀洗涤操作,3. 怎样洗涤?,触摸高考，探明方向,关于沉淀洗涤操作：,3. 怎样洗涤? 触摸高考，探明方向关于沉淀洗涤操作：洗涤的,4. 怎样证明已经洗涤干净?,触摸高考，探明方向,关于沉淀洗涤操作：,4. 怎样证明已经洗涤干净? 触摸高考，探明方向关于沉淀洗涤,变式训练一、(1) 利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体Fe2(C2O4)35H2O的实验流程如下图所示。 所得Fe2(C2O4)35H2O需用冰水洗涤，其目的是 。 (2)氯化亚铜在氯的衍生物产品中占有较突出的位置，在有机合成工业中可作催化剂。以下是从Cu、Fe的电镀废水中制备氯化亚铜的工艺流程图。 结晶后采用无水乙醇洗涤的原因是 。,触摸高考，探明方向,除去杂质、减少草酸铁晶体的溶解损耗,降低CuCl在洗涤时的损失，乙醇容易挥发，比较容易干燥,变式训练一、(1) 利用工业FeCl3制取纯净的草酸铁晶体,变式训练二、(1) SnSO4是一种重要的硫酸盐，在工业生产中有着广泛的应用。其制备路线如下： 实验室中“漂洗”沉淀的实验操作方法是 。 (2)工业上硫酸锰铵(NH4)2Mn(SO4)2可用于木材防火涂料等。其制备工艺如下： 已知步骤反应： H2C2O4(aq)+H2SO4(aq)+MnO2(s)=MnSO4(aq)+2CO2(g)+2H2O(l)H步骤中趁热过滤前需向MnSO4溶液中加入少量热水，其目的是；步骤所得(NH4)2Mn(SO4)2晶体需用酒精溶液洗涤，洗去的主要杂质离子有。,触摸高考，探明方向,NH4+、SO42,向或过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀，(静置)待水全部流出后，重复操作23次,防止过滤时因温度降低使MnSO4晶体析出,变式训练二、(1) SnSO4是一种重要的硫酸盐，在工业生产,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深化训练 关于物质分离提纯操作要领的讨论 (5)硫酸铝和硫酸铵的混合液经蒸发浓缩至溶液表面刚出现薄层晶体时即停止加热，然后冷却结晶，得到铵明矾晶体NH4Al(SO4)212H2O。溶液不能蒸干的原因是_ _。(6)实验室以一种工业废渣（主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物）为原料制备MgCO33H2O。实验过程如下：,防止晶体失去结晶水，也防止可溶物杂质析出,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深化训练 关于物质分离提纯操作要领的讨论用右图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3+。实验装置图中仪器A的名称为_。为使Fe3+尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，_、静置、分液，并重复多次。若分离含Fe3+的有机相与水层的操作是：使玻璃塞上的凹槽对准漏斗上的小孔，将活塞拧开，使下面的水层慢慢流下，待有机层和水层界面与活塞上口相切即关闭活塞， 。 从分离所得含Fe3+的有机相中回收有机萃取剂的方法为_；能否用 接收有机萃取剂，_(填“能”或“不能”)。,分液漏斗,振荡,将含Fe3+的有机相从漏斗上口倒入另一烧杯,蒸馏,不能,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深度思考常用的分离提纯的物理方法中一些操作上相近，如分离I2和NaCl与除去纯碱中小苏打均要加热；事实上，在具体操作上去有很大的区别。请说说灼烧物质与蒸发结晶的区别，它们各自用在何处,分离易溶固体和液体,浓缩溶液，使溶质以晶体的形式析出，或将挥发性气体和水分除去,灼烧为高温，是固体物质发生化学反应生成新物质,将固体物质加热到高温以达到脱水、分解或除去挥发性杂质、烧去有机物的目的,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深度思考,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,3、物质分离、提纯的常用化学方法,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建3、物质分离,基知考问、网终构建,常见混合物的分离、提纯（示例）,基知考问、网终构建 常见混合物的分离、提纯（示例）,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,深化训练判断以下化学除杂的正误，正确的打“”，错误的打“”。 (1)SO2中混有少量SO3，可以将混合气体通过浓硫酸除去() (2)通过灼热的CuO除去H2中的CO() (3)乙烯中混有的SO2可以通过溴水除去() (4)除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加过量盐酸后，过滤洗涤() (5)向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末，充分搅拌后过滤可除去杂质FeCl3() (6)除去NaCl溶液中少量的Na2S：加入AgCl后再过滤(),一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建深化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,强化训练判断下列化学提纯装置图能否达到目的，达到目的打“”，不能达目的打“”,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建强化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,强化训练判断下列化学提纯装置图能否达到目的，达到目的打“”，不能达目的打“”,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建强化训练,一.常用的分离、提纯物质的方法,基知考问、网终构建,强化训练判断下列化学提纯装置图能否达到目的，达到目的打“”，不能达目的打“”,一.常用的分离、提纯物质的方法基知考问、网终构建强化训练,二.关于物质分离提纯物质的实验方案的补全,基知考问、网终构建,这是实验综合题的最后设问，往往是物质分离提纯的化学方法和物理方法综合应用。如2012江苏，19(3)改废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO。已知pH11时Zn(OH)2能溶于NaOH溶液生成Zn(OH)42。下表列出了几种离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0 molL1计算)。,二.关于物质分离提纯物质的实验方案的补全基知考问、网终构建这,二.关于物质分离提纯物质的实验方案的补全,基知考问、网终构建,这是实验综合题的最后设问，往往是物质分离提纯的化学方法和物理方法综合应用。如2012江苏，19(3)改废弃物的综合利用既有利于节约资源，又有利于保护环境。实验室利用废旧电池的铜帽(Cu、Zn总含量约为99%)回收Cu并制备ZnO。实验中可选用的试剂： 30% H2O2、1.0 molL1 HNO3、1.0 molL1 NaOH。由除去铜的滤液(含有Fe3、Fe2、Zn2等)制备ZnO的实验步骤依次为_；_；过滤；_；过滤、洗涤、干燥；900 煅烧。,向滤液中加入适量30% H2O2，使其充分反应,滴加1.0 molL1 NaOH溶液，调节溶液pH约为5，使Fe3沉淀完全,向滤液中滴加1.0 molL1 NaOH，调节溶液pH约为10，使Zn2沉淀完全,二.关于物质分离提纯物质的实验方案的补全基知考问、网终构建这,触摸高考，模拟训练,练习1、 (2018苏州一模)结合附表信息，由MgSO47H2O粗产品(含少量CaSO4)提纯获取MgSO47H2O的实验方案如下：将粗产品溶于水，_，室温下自然挥发干燥(实验中必须使用的试剂：饱和MgSO4溶液、乙醇)。 附：两种盐的溶解度(g/100 g水),加热浓缩，趁热过滤；将滤液冷却结晶，过滤，用饱和MgSO4溶液洗涤，再用乙醇洗涤,触摸高考，模拟训练练习1、 (2018苏州一模)结合附表信,触摸高考，模拟训练,练习2、 (2019泰州一模)某科研机构经多次实验，利用O3、KCl和工业废渣(主要成分为NaNO3和NaNO2)制得KNO3，相关工艺参数如图2和图3浓缩蒸发水量 。请选择最佳实验方案，参与完成他们的制备：将100 g废渣加入80 mL热水中，充分搅拌，_，在50 恒温水浴锅中充分反应后，过滤，_，趁热过滤，_，过滤得KNO3粗品，再重结晶提纯得到KNO3(需使用的试剂及用量：60 L 0.008 gL1 O3和80 g KCl固体)。,通入60 L 0.008 gL1 O3充分反应，再加入80 g KCl固体充分反应,然后将溶液浓缩蒸发水量25%,将滤液冷却到10 结晶,触摸高考，模拟训练练习2、 (2019泰州一模)某科研机构,触摸高考，模拟训练,练习3(2019徐州、淮安、连云港一模)实验室用红土镍矿(主要成分为NiS、FeS、CaS和SiO2等)为原料制备NiSO46H2O 的流程如下：,已知：CaF2难溶于水；NiSO4易溶于水，不溶于乙醇。Ni溶于稀硫酸。(1)“煅烧”的目的是_。(2)“煅烧”得到的Ni2O3有强氧化性，“酸浸”时有气体产生且镍被还原为Ni2，则产生的气体为_(填化学式)，浸出渣的主要成分为_(填化学式)。,除去硫元素,O2,SiO2,触摸高考，模拟训练练习3(2019徐州、淮安、连云港一模),触摸高考，模拟训练,练习3(2019徐州、淮安、连云港一模)实验室用红土镍矿(主要成分为NiS、FeS、CaS和SiO2等)为原料制备NiSO46H2O 的流程如下：,已知：CaF2难溶于水；NiSO4易溶于水，不溶于乙醇。Ni溶于稀硫酸。(3)“还原”后得到的滤渣是单质镍、硫的混合物，请写出通入H2S气体时生成单质镍的离子方程式： _。(4)检验“沉钙”完全的操作为_。,H2SNi2=Ni2HS,静置，向上层清液中继续滴加NiF2溶液，无白色沉淀生成，则Ca2已沉淀完全,触摸高考，模拟训练练习3(2019徐州、淮安、连云港一模),触摸高考，模拟训练,练习3(2019徐州、淮安、连云港一模)实验室用红土镍矿(主要成分为NiS、FeS、CaS和SiO2等)为原料制备NiSO46H2O 的流程如下：,(5)NiSO4质量分数随温度变化曲线如图，请补充流程中“过滤”后得到NiSO46H2O晶体的实验方案：将滤渣_，得到NiSO46H2O晶体(实验中须使用的试剂：1 molL1 H2SO4，乙醇)。,溶于适当过量,的1 molL1H2SO4，过滤；将滤液蒸发浓缩，降温至28 结晶；趁热过滤；用乙醇洗涤，低温干燥,触摸高考，模拟训练练习3(2019徐州、淮安、连云港一模),精益求精、知能升华,精益求精、知能升华,