2020版高考化学新增分大一轮复习第10章第31讲物质的分离和提纯课件鲁科版.pptx
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1、,物质的分离和提纯,第31讲,第10章 化学实验基础,大一轮复习讲义,考纲要求 KAOGANGYAOQIU,掌握常见物质分离和提纯的方法。,内容索引 NEIRONGSUOYIN,考点一 分离、提纯的常用物理方法及装置,考点二 分离、提纯化学方法的选择,课时作业,探究高考 明确考向,01,考点一,分离、提纯的常用物理方法及装置,1.物质分离、提纯的区别 (1)物质的分离 将混合物的各组分分离开来,获得几种纯净物的过程。 (2)物质的提纯 将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程,又叫物质的净化或除杂。,知识梳理,ZHISHISHULI,2.依据物理性质选择分离、提纯的方法 (1)“固固”混合物的分
2、离(提纯),(2)“固液”混合物的分离(提纯),(3)“液液”混合物的分离(提纯),(2)蒸发(如上右图) 蒸发结晶适用于溶解度随温度变化不大的物质;而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质,采用 的方法。 在蒸发结晶中应注意:玻璃棒的作用: ; 当有大量晶体析出时, 而不能直接蒸干。,3.物质分离、提纯的常用方法及装置 (1)过滤(如下左图) 适用于不溶性固体与液体的分离。操作注意:一贴、二低、三靠。,降温结晶,搅拌,防止液体局部过热而飞溅,停止加热,利用余热蒸干,(3)蒸馏:分离沸点不同的液体混合物 温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处;蒸馏烧瓶内要加沸石;冷凝管水流方向应为“逆流”。,(4
3、)萃取和分液:溶质在萃取剂中的溶解度 ;两种液体 ;溶质和萃取剂 ;分液时下层液体从 流出,上层液体从_ 倒出。,大,互不相溶,不反应,下口,上口,(5)升华(如下左图):利用物质升华的性质进行分离,属于物理变化。,(6)洗气(如上右图):除去气体中的杂质气体。说明: 管进气 管出气。,长,短,1.依据物理性质选择分离方法 (1)制取无水乙醇可向乙醇中加入CaO之后过滤( )(2)用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸馏的方法分离溴与乙醇( )(3)提纯混有少量硝酸钾的氯化钠,应采用在较高温度下制得浓溶液再冷却结晶、过滤、干燥的方法( ),辨析易错易混正误判断,解析 乙醇的沸点低易挥发,适合用蒸馏法。
4、,解析 乙醇与水互溶,不能萃取出水溶液中的溶质。,解析 由于氯化钠的溶解度随温度升高变化不大,而硝酸钾的溶解度随温度升高变化很大,适合用蒸发结晶,趁热过滤的方法。,(4)NaCl的熔点高,除去碘中的NaCl应采用加热升华的方法( )(5)根据食用油和汽油的密度不同,可选用分液的方法分离( )(6)将Cl2与HCl混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2( ),解析 碘易升华,加热可分离。,解析 食用油和汽油互溶,但沸点不同,应用蒸馏的方法分离。,解析 只能除去氯气中的HCl杂质,但不能除去其中的水蒸气。,2.分离仪器的使用及注意事项 (1)分液时,分液漏斗下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
5、( ) (2)蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处( ) (3)蒸馏中,冷却水应从冷凝管的下口通入,上口流出( ) (4)蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,再停止加热( ) (5)用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物( ) (6)过滤操作时,为了加快过滤速率,可用玻璃棒搅拌过滤器中的液体( ),3.物质分离提纯操作要领填空。 (1)从含有少量KNO3杂质的氯化钠溶液中分离出氯化钠固体的操作:_ _、洗涤、干燥。 (2)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_(填序号)。 引流 搅拌加速溶解 搅拌
6、使溶液受热均匀,防止暴沸,这些空常考易错强记背诵,加热溶,蒸发浓缩,液至有大量晶体析出时,趁热过滤,过滤,(3)若滤液浑浊,需_。浑浊的原因可能是_ _。 (4)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_。 (5)分液时,分液漏斗中的液体很难滴下,可能的原因是_ _。,更换滤纸,重新过滤,滤纸破损、滤,液超过滤纸边缘,防止晶体失去结晶水,也防止可溶物杂质析出,没有打开分液漏斗颈,上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽没有与漏斗上的小孔对齐),题组一 分离方法及装置的选择 1.请选用适当的分离方
7、法,按要求分离下列混合物。,解题探究,JIETITANJIU,A.过滤 B.蒸发 C.萃取 D.蒸馏 E.升华 F.分液 G.重结晶 H.盐析,B C A E D H F G,2.分离、提纯装置图的正误判断,解析 (1)海带应在坩埚中灼烧。 (2)过滤时应用玻璃棒引流,漏斗下端尖口应紧贴烧杯内壁。,解析 (4)蒸馏时温度计水银球应插在支管口处。 (5)蒸干时可能失去结晶水。,解析 (6)碘加热易升华。 (7)接收装置不应封闭。,题组二 综合实验中物质分离操作解答题 3.(2018佛山教学质量检测)超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似,可提取中药材的有效成分,工艺流程如下。下列说法中错误
8、的是 A.浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出 B.高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取 C.升温、减压的目的是实现CO2与产品分离 D.超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点,解析 高温条件下,二氧化碳为气态,而萃取是利用超临界状态下的CO2流体,故高温条件下不利于超临界CO2流体萃取,B项错误。,则(1)、(2)、(3)、(4)的分离提纯方法依次为_、_、_、_。,4.按以下实验方案可从海洋物质样品中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。,过滤,分液,蒸发结晶,蒸馏,5.(2019大连高三检测)硼氢化钠(NaBH4)在化工等领域具有重要的应用价值,某研究小组采用偏硼酸钠Na
9、BO2为主要原料制备NaBH4,其流程如下:已知:NaBH4常温下能与水反应,可溶于异丙酸(沸点:33 )。 (1)在第步反应加料之前,需要将反应器加热至100 以上并通入氩气,该操作的目的是_,原料中的金属钠通常保存在_ 中,实验室取用少量金属钠需要用到的实验用品有_、_、玻璃片和小刀等。,排尽装置中的空气和水蒸气,煤油,镊子,滤纸,解析 Na能与空气中的水蒸气、氧气反应,NaBH4常温下能与水反应,因而通入氩气是为了排除干扰因素空气和水,取用钠时,用镊子夹取,用滤纸吸干表面的煤油。,(2)第步分离采用的方法是_;第步分离(NaBH4)并回收溶剂,采用的方法是_。,过滤,蒸馏,解析 从流程可
10、看出第步是固体与液体的分离,其操作为过滤。根据已知信息可知NaBH4可溶于异丙酸,且异丙酸的沸点较低(33 ),回收异丙酸可选用蒸馏的方法。,02,考点二,分离、提纯化学方法的选择,1.物质分离、提纯的常用化学方法,知识梳理,ZHISHISHULI,2.除杂“四原则” (1)不增,不得引入新杂质; (2)不减,尽量不减少被提纯和分离的物质; (3)易分,应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离; (4)易复原,被提纯物质转化后要易被复原。 3.除杂操作“四注意” (1)除杂试剂要过量; (2)过量试剂需除去; (3)选择的途径要最佳; (4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序。,化学除杂方法
11、 (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( ),辨析易错易混正误判断,解析 浓硫酸可吸收SO3。,解析 H2也能还原氧化铜。,解析 乙烯能与溴水反应。,(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( ),解析 BaCO3能溶于盐酸,被提纯的物质不易复原。,解析 会引入新的杂质Ca2,应加入MgCO3或MgO等除杂。
12、,解析 Na2S和AgCl反应生成Ag2S和NaCl,过滤除去Ag2S和剩余的AgCl,达到除杂的目的。,除去下列常见物质中的杂质,完成表格:,提升思维能力深度思考,灼热的铜网,NaOH溶液,碱石灰,灼热的CuO,饱和NaHCO3溶液,饱和食盐水,稀酸(如稀盐酸),洗气,洗气,洗气,过滤,过量NaOH溶液,过滤,CO2,Cl2,Fe,MgO,过滤,加热分解,分液,饱和Na2CO3溶液,题组一 装置图判断型 1.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“”,解题探究,JIETITANJIU,解析 (3)进气方向错,洗气时气体应“长进短出”。 (4)澄清的石灰水浓度太小,不
13、利于CO2气体的吸收。,2.(2019内江高三调研)下列实验的试剂、装置选用不合理的是,解析 A选项合理,甲装置中饱和氯化钠溶液可除去HCl,浓硫酸可除去H2O; B选项不合理,干燥管中的无水氯化钙在除去水的同时也吸收NH3; C选项合理,干燥管中的碱石灰的主要成分为生石灰与氢氧化钠,可除去HCl和H2O; D选项合理,在加热条件下,O2可与丙装置中的铜网反应而被除去。,下列有关说法中不正确的是 A.试剂分别是NaOH、Na2CO3、BaCl2 B.除去Ca2的主要反应: C.检验 是否除净的方法:取适量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液 D.加稀盐酸调节pH后,采用蒸发结晶的方法得到Na
14、Cl固体,题组二 物质分离、提纯流程的分析 3.除去粗盐中的杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4,过程如下:,解析 由实验流程可知,粗盐溶解后,可先加NaOH除去MgCl2,再加BaCl2除去Na2SO4,然后加Na2CO3除去CaCl2及过量的BaCl2,且Na2CO3一定在BaCl2之后加入,过滤后,滤液中加盐酸,最后蒸发结晶得到NaCl固体。,下列说法不正确的是 A.步骤,粉碎的目的是增大反应物接触面积,提高“酸浸”反应速率 B.步骤,可选用H2O2、Cl2、KMnO4等氧化剂将Fe2转化为Fe3 C.步骤,加稀硫酸调节pH在一定范围内,若pH偏小则Fe3水解程度太弱,若pH偏大时则
15、形成Fe(OH)3沉淀 D.步骤,减压蒸发有利于降低蒸发温度,防止产物分解,PFS固体产品,4.(2018唐山期末)聚合硫酸铁(PFS)是水处理中重要的絮凝剂,以废铁屑为原料制备PFS的具体工艺流程如图:,解析 废铁屑粉碎过筛后加入酸浸,过滤得到的滤液中加入氧化剂氧化亚铁离子为铁离子;再加入稀硫酸生成聚合硫酸铁,减压蒸发得到PFS固体产品。步骤,可选用H2O2将Fe2转化为Fe3,还原产物为水,不引入新杂质,不能选Cl2、KMnO4等,易引入新杂质,故B错误; 铁离子易水解生成红褐色氢氧化铁胶体,聚合釜中溶液的pH必须控制在一定的范围内,pH偏小时Fe3水解程度弱,pH偏大时则容易生成Fe(O
16、H)3沉淀,产率降低,则步骤,加稀硫酸调节pH在一定范围内,故C正确; 常压蒸发温度过高导致聚合硫酸铁分解,减压蒸发,有利于降低蒸发温度,防止产物分解,故D正确。,分离、提纯题的答题步骤 第一步:确定被提纯物质与除杂对象 对比两者物理性质、化学性质的差异,利用差异性(溶解度差异、密度差异、熔沸点差异、与某些物质反应的差异性等),选择合适的分离原理或除杂试剂;除杂试剂除去杂质的同时,不消耗被提纯物质,不引入新的杂质。 第二步:选择合适的分离或除杂装置 根据分离原理选择合适的分离装置(过滤、分液、蒸馏等);根据除杂试剂的状态及反应条件,选择合适的装置,液体试剂一般选洗气瓶,固体试剂一般用干燥管或U
17、形管。 第三步:综合分析,筛选答案 综合分析物质分离是否完全,被提纯物质中的杂质是否被除去。,03,探究高考 明确考向,1.正误判断,正确的打“”,错误的打“” (1)除去Cu粉中混有CuO的实验操作是加入稀硝酸溶解、过滤、洗涤、干燥 ( )(2016全国卷,13C) (2)将Cl2与HCl的混合气体通过饱和食盐水可得到纯净的Cl2( ) (2016全国卷,10D) (3)用CCl4萃取碘水中的I2的实验操作是先从分液漏斗下口放出有机层,后从上口倒出水层( )(2016全国卷,9D) (4)过滤操作中,漏斗的尖端应接触烧杯内壁( )(2016海南,8A),1,2,3,4,5,(5)用下图除去粗
18、盐溶液的不溶物( )(2014全国卷,10A)(6)用长颈漏斗分离出乙酸与乙醇反应的产物( )(2016全国卷,10A),1,2,3,4,5,2.(2017全国卷,8)本草衍义中对精制砒霜过程有如下叙述:“取砒之法,将生砒就置火上,以器覆之,令砒烟上飞着覆器,遂凝结,累然下垂如乳,尖长者为胜,平短者次之。”文中涉及的操作方法是 A.蒸馏 B.升华 C.干馏 D.萃取,1,2,3,4,解析 “令砒烟上飞着覆器”“凝结”说明该操作为升华。,5,3.(2017天津,4)以下实验设计能达到实验目的的是,1,2,3,4,5,解析 A项,NaHCO3固体受热分解生成Na2CO3,达不到除去Na2CO3的目
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