物质的分离、提纯总结课件.ppt

《物质的分离、提纯总结课件.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《物质的分离、提纯总结课件.ppt（70页珍藏版）》请在三一办公上搜索。

1、化学实验,物质的分离和提纯,【命题趋势】从近几年高考实验题的特点和新课标的要求分析，高考对实验基础的考查将突出仪器的使用，基本操作，实验安全性等内容，着重考查实验基本操作的规范化、灵活化和准确性。在选择题中直接考查溶解、过滤、蒸发结晶、蒸馏、萃取等相关知识，二卷实验题或工业合成题中，直接考查或以这些知识为背景，要顺利的解答试题，也必须对相关知识熟练掌握。,考题再现,氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl g。（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温

2、度为。（4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是。（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是。,(07广东21）以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：,（08广东19）：碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（钝度约98）中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42等杂质，提纯工艺路线如下：,已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：,回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。,

3、10年高考,11年高考,12年高考：反应原理：,实验方法：一定量的甲苯和KMnO4溶液在100反应一段时间停止反应，按如下流程分离出苯甲酸和回收未反应的甲苯。,已知：苯甲酸分子量是122，熔点122.4，在25和95时溶解度分别为0.3g和6.9g；纯净固体有机物一般都有固定熔点。（1）操作为，操作为。,（2013高考）32.银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下：,(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。,（2014高考）32.（16分）石墨在材料领域有重要应用，某初级石墨中含SiO2（7.8%）、Al2O3（5.1%）、Fe2O

4、3（3.1%）和MgO（0.5%）等杂质，设计的提纯与综合利用工艺如下：,（3）步骤为：搅拌、_、所得溶液IV中的阴离子有_。,常见物理分离方法,过滤,蒸发,结晶、重结晶,升华,蒸馏、分馏,分液,萃取,盐析,渗析,1.过滤,适用范围：固体与液体分离,主要仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（铁圈）、滤纸,注意事项：1.要“一贴二低三靠”2.要洗涤沉淀物（在漏斗中进行）,洗涤沉淀：向漏斗中加入少量蒸馏水至没过沉淀，静置使其自然流下，重复2-3次,检验是否洗涤干净：取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入需要检验某离子的试剂，描述现象，结论,2.萃取,适用范围：利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，

5、用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来,主要仪器：一般在分液漏斗中（便于萃取后分液）,注意事项：1.萃取后要再进行分液2.对萃取剂的要求：与原溶剂互不相溶、不反应；溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大；溶质不与萃取剂反应；两溶剂密度差别大,下层红棕色,下层紫色,3.分液,适用范围：两种互不相溶的液体的分离,主要仪器：分液漏斗、烧杯、铁架台（带铁圈）,注意事项：上层液体从上口倒出，下层液体从下口放出；瓶颈小孔对瓶塞凹槽,注意事项：,放液时，先打开分液漏斗的磨口塞，或使塞上的凹槽（或小孔）对准漏斗口上的小孔，保持漏斗内外气压一致；,下层溶液下口放出，上层溶液上口倒出。,4.升华：,适用

6、范围：混合物中某一成分在一 定温度下可直接变为气体，再冷却成固体,主要仪器：酒精灯、大烧杯、圆底烧瓶、铁架台（带铁圈）、石棉网,例.碘中有碘化物 NaCl中有NH4Cl,5.蒸馏、分馏,适用范围：利用沸点不同以分离互溶液体混合物,主要仪器：蒸馏烧瓶、水冷凝管、酒精灯、锥形瓶、牛角管、温度计、铁架台（带铁圈、铁夹）、石棉网等,注意事项：1.温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处 2.加碎瓷片 3.注意冷凝管水流方向应下进上出 4.不可蒸干,6.盐析,适用范围：利用某些物质在加某些无机盐时，其溶解 度降低而凝聚的性质来分离物质,主要仪器：烧杯、玻璃棒以及过滤仪器,注意事项：1.注意无机盐的选用（一般为 N

7、a2SO4,(NH4)2SO4)2.重金属盐使蛋白质变性 3.盐析后过滤,7.渗析,用半透膜使离子或小分子与胶体微粒分开；半透膜、烧杯等；可以不断更换烧杯中水或用流水，以提高渗析效果,8、蒸发与结晶,（1）蒸发：,注意,注入蒸发皿里的液体不得超过其容积的2/3；蒸发过程中要用玻璃棒搅拌，防止局部过热而使液体飞溅；当有大量晶体析出时，应停止加热，用余热蒸发溶剂，使晶体全部析出。,铁架台（带铁圈）、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯。,仪器,蒸发浓缩：当溶液表面有晶膜出现时停止加热（此时仍有大量溶剂）,蒸发结晶,蒸发不适用于什么样的物质？易挥发：浓盐酸、浓氨水易分解：浓硝酸、氯化铵、高锰酸钾、碳酸氢钠易水解：

8、AlCl3、FeCl3等要在HCl的气流中加热易被氧化的物质：亚铁盐、亚硫酸盐,如何获取较洁净的晶体？（1）洗涤沿玻璃棒向盛晶体的容器中注入适量（没过晶体）的适当的蒸馏水（或酒精）重复23次。洗涤：向漏斗中注入蒸馏水直至浸没晶体，待水自然流尽后，重复23次。目的是除去晶体表面附着的母液。可以根据实验需要采用水洗、冰水洗、乙醇洗等。,如何获取较洁净的晶体？（1）洗涤（2）干燥 过滤和洗涤后的晶体，表面吸附有少量水，因此尚需用适当的方法进行干燥。固体干燥的方法很多，要根据重结晶所用溶剂及结晶的性质来选择：空气晾干（不吸潮的低熔点物质在空气中干燥是最简单的干燥方法）。烘干（对空气和温度稳定的物质烘箱

9、中干燥，烘箱温度应比被干燥物质的熔点低2050。用滤纸吸干（此方法易将滤纸纤维污染到固体物上）。,（2）结晶：从溶液中析出晶体的操作。蒸发结晶：降温结晶法：,蒸发浓缩 趁热过滤（看需要）冷却结晶 过滤 洗涤 干燥（烘干）,重结晶：提纯晶体,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,若有溶解度较小的杂质析出，则需要,【解题方法、思路】一、当溶液中只有一种溶质时1、若物质的溶解度受温度的影响很小，如NaCl方法：蒸发结晶2、若物质的溶解度受温度的影响较大，如KNO3方法：蒸发浓缩（至有晶膜），冷却结晶、过滤3、若所得晶体带结晶水，如胆矾方法：蒸发浓缩（晶膜），冷却结晶、过滤,一、当溶液中只有

10、一种溶质时二、当溶液中有两种或两种以上溶质时方法：蒸发浓缩，趁热过滤,滤渣：滤液：,溶解度在100最小，且S受温度影响最小的溶质冷却结晶，过滤得晶体（溶解度最大，S受温度影响最大的溶质,利用溶解度曲线制备或提纯物质,【思考与交流】1、如何从氯化钠溶液得到氯化钠晶体方法：蒸发结晶操作：将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，待出现较多固体时停止加热。适用于溶解度受温度变化影响较小的物质,【思考与交流】2、如何从硝酸钾溶液得到硝酸钾晶体方法：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤操作：将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，至溶液表面出现晶膜时，停止加热，冷却到室温，过滤适用于溶解度随温

11、度降低而显著变化的物质,3、除去KNO3中少量NaCl步骤：溶解，蒸发浓缩、趁热过滤，冷却结晶、过滤，洗涤、干燥。操作：在烧杯中溶解固体，将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，当有大量晶体析出时，趁热过滤。将滤液冷却结晶，过滤，洗涤，干燥,3、除去NaCl中少量KNO3步骤：溶解，蒸发浓缩、趁热过滤，洗涤、干燥。操作：在烧杯中溶解固体，将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，当有大量晶体析出时，趁热过滤。洗涤，干燥。,3、用85gNaNO3与74.5gKCl制备KNO3步骤：溶解，蒸发浓缩、趁热过滤，冷却结晶、过滤，洗涤、干燥。操作：在烧杯中溶解固体，将溶液倒入蒸发皿

12、中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，当有大量晶体析出时，趁热过滤，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥,3、用85gNaNO3与74.5gKCl制备NaCl的实验步骤为：步骤：蒸发结晶、趁热过滤，洗涤，干燥。操作：在烧杯中溶解固体，将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，当有大量晶体析出时，趁热过滤，洗涤干燥,【例题】实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下：,（3）“趁热过滤”操作中，滤渣的主要成分是（填化学式）。（4）“趁热过滤”后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然后再“冷却结晶”，目的是。（5）制得的KNO3产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是,（3）NaCl（4）

13、稀释溶液，防止降温过程中NaCl析出，提高产品纯度（5）重结晶,【解题方法、思路】一、当溶液中只有一种溶质时方法1：蒸发结晶方法2：蒸发浓缩（至有晶膜），冷却结晶、过滤,二、当溶液中有两种或两种以上溶质时,方法1：蒸发浓缩（至有晶膜），趁热过滤、洗涤 干燥（所需物质为溶解度小，先析出的）方法2：蒸发浓缩（至有晶膜），趁热过滤、冷却 结晶、过滤、洗涤、干燥（所需物质为溶解度较大，且随温度变化较大者）（而溶解度较小者为杂质，先析出，在趁热过滤一步已除去）,1、蒸发浓缩含有Mg2+、ClO3-、Na+、Cl-的混合溶液析出 晶体NaCl2、如何从上述混合液中得到Mg(ClO3)2晶体？方法：蒸发浓缩

14、、趁热过滤，冷却结晶，过滤得Mg(ClO3)2晶体。,3、将NaClO3与MgCl2按等物质的量混合制备Mg(ClO3)2。简述可制备Mg(ClO3)2的原因：。,NaCl的溶解度小于其他物质且随温度变化不显著，而Mg(ClO3)2的溶解度在热溶液中很大且随温度下降显著降低。,4、按中条件进行制备实验。在冷却降温析出Mg(ClO3)2过程中，常伴有NaCl析出，原因是：。除去产品中该杂质的方法是：。降温前，溶液中NaCl已经饱和；降温过程中，NaCl的溶解度降低，会少量析出；重结晶。,1、蒸发浓缩含有Na+、ClO3-、K+、Cl-的混合溶液析出 晶体NaCl2、如何从上述混合液中得到KClO

15、3晶体？方法：蒸发浓缩、趁热过滤，冷却结晶，过滤。3、低温有利于析出KClO3晶体，原因是。KClO3的溶解度随温度降低而降低，低温时KClO3在四种物质中溶解度最小,已知：滤液1中含有K+、Na+、NO3-、Cl-、SO42-以及微量Mg2+,（1）NaCl和Na2SO4，（2）Mg2+2OH-=Mg(OH)2（3）增加溶液中K的浓度，使溶液中NO3-更多地转化为KNO3析出。（4）重结晶,（1）“滤渣2”的主要成分是。（2）“母液”多次循环使用会造成产品纯度降低，处理的方法是：在多次循环后的“母液”中加入NaOH溶液，其反应原理是（用离子反应方程式表示）（3）在滤液1蒸发浓缩过程中，可加入

16、适量的KCl固体，提高产品的产量，原因是；（4）若要进一步提高硝酸钾晶体的纯度，还必须进行的操作是。,1、蒸发结晶和冷却结晶有何不同？2、何时加热到出现大量晶体，何时加热到出现晶膜？3、为什么要趁热过滤？如何趁热过滤？4、什么时候用到重结晶？洗涤和重结晶有何不同？5、在有些实验中还有用乙醇洗涤晶体的操作，它利用 了乙醇的什么性质？目的是什么？,思考：在一些物质的制备和分离实验操作中常有如下一些操作方法，想一想它们的原理和目的是什么？,例如：通过浓缩结晶析出的氯化钠表面吸附有少量的杂质离子，需要洗去。水是最常用的洗涤剂，但由于氯化钠氯化钠是离子化合物，在水中溶解度较大，所以不宜用水来洗涤。氯化钠

17、在极性小得多的乙醇中的溶解度很小，故之。,2007高考T21：以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及硫酸钠，工艺流程：,（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为。35（3340均可得分）,（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是（写出1种）。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原因是。,工业碳酸钠（纯度约98）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质，,（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是（写出1种）。（4）若“母液”循环使用，可能

18、出现的问题及其原因是。,19,NH4+、Cl-、K+、SO42-,K2SO4,如何得到无氯氮肥？蒸发结晶、趁热过滤洗涤、干燥,Na2Cr2O7和Na2SO4混合溶液,Na2Cr2O72H2O晶体,步骤的操作方法是：将上述混合溶液蒸发浓缩，趁热过滤除去Na2SO4晶体，然后将所得溶液冷却到29，过滤、洗涤、干燥得晶体 Na2Cr2O72H2O,NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同温度下的溶解度,例：硝酸钾晶体的制备,例：硝酸钾晶体的制备,1称取KCl和NaNO3混合物，加适量蒸馏水溶解,2继续加热溶液，待溶液蒸发至原来体积的2/3时，便可停止加热，趁热过滤,3冷却结晶，过滤,为何要趁热过

19、滤？,反应原理：NaNO3+KCl=NaCl+KNO3,防止被提纯的物质析出，降低产量（滤去杂质，杂质为固体）,防止杂质析出，降低纯度（被提纯的物质为固体）,例：硝酸钾的提纯,趁热过滤和快速过滤,例：08年广东题,考题再现（08广东19）：碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度约98）中含有Ca2、Mg2、Fe3、Cl和SO42等杂质，提纯工艺路线如下：,已知碳酸钠的溶解度（S）随温度变化的曲线如下图所示：,回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤”的原因是。（3）若在实验室进行“趁热过滤”，可采取的措施是。（4）若“母液”循环使用，可能出现的问题及其原

20、因是。,使析出的晶体为Na2CO3H2O，防止因温度过低而析出Na2CO310H20晶体，令后续的加热脱水耗时长,预热过滤装置或用已预热的布氏漏斗趁热抽滤,思考与讨论,1提高纯度,(1)减慢降温速度，降低结晶速度，使晶体中包含的杂质离子较少(2)充分过滤，使母液与晶体尽可能分开(3)洗涤晶体(4).重结晶,2提高产率或收益,(1)趁热过滤，防止结晶析出(2)母液循环回收利用,从溶液中通过降温结晶的方法分离提纯物质,蒸发浓缩、趁热过滤（若需要的话）、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,重结晶：提纯晶体,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥,重结晶：提纯晶体,加热溶解、趁热过滤、冷却结晶、过滤、

21、洗涤、干燥,趁热过滤的目的是：减少结晶损失；提高纯度；,要的物质是在滤液中还是滤渣中,为何控制温度过高或过低都不利于生产？速率、平衡、温度过高可能会分解,水浴加热的目的是？,分离方法（过滤、结晶、重结晶）,检验某物质是否洗净、完全水解、开始水解,煅烧或灼烧后产物,常见操作：搅拌、加热蒸发（浓缩），冷却结晶、过滤，趁热过滤，洗涤、干燥、分液、重复操作2-3次,氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。回答下列问题：（1）欲制备10.7gNH4Cl，理论上需NaCl g。（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。（3）“冷却结晶”过程中，析出NH4Cl晶体的合适温度为。（

22、4）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是。（5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是。,考题再现：(07广东21）以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：,加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。,3340,（2010年化学调研，33题）（16分）某炼铁废渣中含有大量CuS及少量铁的化合物，工业上以该废渣为原料生产CuCl22H2O的工艺流程如下：回答下列问题：（1）焙烧过程中发生的主要反应为：CuS+NaCl+O2 CuCl2+Na2SO4配平上述化学方程式。（2）试剂A应选用。（填编号）N

23、aClOCl2 H2O2溶液浓硫酸理由是。,1 2 2 1 1,NaClO能将Fe2氧化为Fe3，且溶液显碱性，能增大溶液pH使Fe3沉淀,（3）滤液B中大量含有的 离子有：。（4）为了获得CuCl22H2O晶体，对滤液B进行的操作是：蒸发浓缩，趁热过滤，滤液经冷却结晶，过滤得到产品。分析有关物质的溶解度曲线（如图），“趁热过滤”得到 的固体是_，“冷却结晶”过程中，析出 CuCl22H2O晶体的合适 温度为。,Cu2、Na、Cl、SO42,3035,Na2SO4,分离、提纯混合物的常用化学方法,直接转化法：CO2(HCl或SO2)通入饱和NaHCO3溶液;FeCl3溶液(FeCl2)通入Cl

24、2；FeCl2溶液(FeCl3)加入铁粉水解法：促使杂质离子的水解彻底进行。MgCl2溶液中混有FeCl3，可用MgO、Mg(OH)2、MgCO3、降低H+的浓度，促进Fe3+水解为Fe(OH)3,除杂示例1,过滤,结晶、重结晶,升华,过滤,加热法,NaOH溶液,通入CO2,除杂示例2：气体,饱和NaHCO3溶液,饱和NaHSO3溶液,饱和食盐水,除杂示例3：有机,盐析,渗析,分离和提纯的基本原则,四原则：一是不增（不增加新的杂质）二是不减（不减少被提纯的物质）三是不繁（被提纯的物质与杂质易分离）四是易复原（被提纯的物质要复原成原物质）三必须：一是除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须清除（因为过

25、量试剂会带来新的杂质）；三是除杂途径须最佳（注意除去多种杂质算选试剂的合理顺序）,例1、下列分离或提纯物质的方法错误的是,A用渗析的方法精制Fe(OH)3胶体B用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的碳酸钠C用溶解、过滤的方法提纯含有少量硫酸钡的碳酸钡D用盐析的方法分离、提纯蛋白质,C,例2、下列除去杂质的方法正确的是,除去乙烷中少量的乙烯：光照条件下通入Cl2，气液分离；除去乙酸乙酯中少量的乙酸：用饱和碳酸氢钠溶液洗涤，分液、干燥、蒸馏；除去CO2中少量的SO2：气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶；除去乙醇中少量的乙酸：加足量生石灰，蒸馏。A B C D,B,例3、海带中含有丰富的碘。为了从海带中提取碘，某研究性学习小组设计并进行了以下实验：请填写下列空白：（1）步骤灼烧海带时，除需要三脚架外，还需要用到的实验仪器是（从下列仪器中选出所需的仪器，用标号字母填写在空白处）。A烧杯 B坩埚 C表面皿 D泥三角 E酒精灯 F干燥器（2）步骤的实验操作名称是；步骤的目的是从含碘苯溶液中分离出单质碘和回收苯，该步骤的实验操作名称是。（3）步骤反应的离子方程式是。（4）步骤中，某学生选择用苯来提取碘的理由是。（5）请设计一种检验提取碘后的水溶液中是否还含有单质碘的简单方法。,