Transcript 物质的分离与提纯

天台育青中学
陈卫仙
考纲要求
1、能根据物质的特性，运用过滤、蒸发、蒸
馏、结晶、萃取等方法分离和提纯常见的物质。
2、了解层析是一种分离和提纯物质的方法
2009年5月21日，
据美国太空网报
道，近日国际空
间站上举行了一
次别开生面的庆
祝酒会.
在国际空间站
生活的3名宇
航员喝下了他
们的“尿液”。
尿液循环机
去掉杂质得到纯净水
请问：这种去掉杂质而得到一种纯净
物的方法是分离还是提纯？
分离：混合物分开，分别得到纯净的物质；
提纯：把所含的杂质除去，得到纯净物质。
[基础巩固]请设计实验分离BaSO4和NaCl的固
体混合物？
干燥 硫酸钡
过滤
加水溶解
洗涤
样
浊
品
液
蒸发得氯化钠
感受高考
（2010安徽卷27题节选）
过滤
（3）第④步反应后，过滤Li2CO3所需的玻璃仪
器有 漏斗、烧杯、玻璃棒 。
若过滤时发现滤液中有少量浑浊，从实验操作
的角度给出两种可能的原因：
漏斗液面高 、玻璃棒下端靠在滤纸的 。
于滤纸边缘
单层处，导致滤纸破损
知识链接
布氏漏斗
A
B
C
吸滤瓶
安全瓶
普通过滤
1、这种过滤方式称为：减压过滤（也称抽滤或吸滤）。
2、这种过滤跟普通过滤相比，优点
是：
。
加快过滤速度， 得到较干燥的沉淀。
3、你能讲出仪器A、B、C的名称么？
感受高考
2010年浙江卷26题节选
①步骤1的抽滤装置如图所示，该装置中的错误
之处是布氏漏斗的颈口斜面未朝向抽滤瓶的支管口
；
抽滤完毕或中途停止抽滤时，先 断开连接安全瓶
，
然后 关闭水龙头 。
与抽气装置间的
橡皮管
A
B
C
装置B的作用是 防止发生倒吸
。
当抽滤完毕或中途停止抽滤时，最佳的正
确操作是 慢慢打开活塞c，然后关闭水龙头
。
[知识整合一]关于过滤的几种情况
[案例分析]《实验化学》P15“硝酸钾晶体的制备”。
将20gNaNO3和17gKCl放入100mL小烧杯中，加水35mL。
加热、搅拌、浓缩，氯化钠晶体逐渐析出。当溶液体
积减小到原来一半时，迅速趁热过滤。
趁热过滤——滤出NaCl；并防止降温时KNO3
晶体析出而降低产品产率。
普通过滤——
减压过滤——加快过滤速度；得到较干燥晶体。
[思维延伸]当沉淀的颗粒较大——倾析法。
[信息提示1]当沉淀的结晶颗粒较大，静置后容易沉降
至容器底部，常用倾析法进行分离或洗涤。分离时，
将烧杯静置，然后将上层清液沿玻璃棒倒入另一容器
中，即可使沉淀与清液分离。(《实验化学》p89页)
[视野拓展]当物质颗粒太小时，如何分离?
[概念升华]过滤的本质是什么？
[信息提示2]化学分析常用到筛分混合物的“筛子”，
如滤纸就是一种筛分固体和液体的筛子。许多硅酸盐
具有多孔的结构，孔的大小与一般分子的大小相当，
因此为此硅酸盐具有筛分分子的作用，人们把它们称
为分子筛。(《化学必修1》p80页)
过滤——是“筛分”混合物的方法之一。
[信息提示3]《化学与技术》p14“海水的淡化”。电渗
析法和反渗透法淡化海水要选择性能优良的离子交换膜
和渗透膜。
[课堂小结]
过
滤
减压过滤
趁热过滤
倾 析 法
利用颗粒大小来“筛分”混合
物。
小试牛刀
1、下列实验操作中可以不用玻璃棒的是
A.蒸发
B.减压过滤
C.倾析
D
D.分液
2、下列实验操作的原理不相同的一组是
A.过滤、分子筛筛分气体
B.渗析、盐析
C.分馏、蒸馏
D.层析、萃取
B
[基础巩固]硫酸钡中含有氯化钠，请将其分离？
样
品
加水溶解
浊
液
过滤、洗涤
干燥得硫酸钡
蒸发得氯化钠
[思考1 ]沉淀为什么要洗涤？
[思考2 ]沉淀如何洗涤？
[思考3 ]怎样判断沉淀洗涤干净？
[知识整合二]关于洗涤
为什么要洗涤沉淀？
除去沉淀表面的……杂质
怎样洗涤沉淀？
往过滤器中沉淀物上加洗涤剂至浸没沉淀物，
自然滤干，重复2~3次
怎样检验沉淀洗涤干净？
取最后一次洗涤液少量，滴加……，现
象…… ，结论……
[知识整合二]关于洗涤
[案例分析2]《实验化学》P89“硫酸亚铁铵的制备”。
[案例分析1]《实验化学》P93“阿司匹林的制备”：将
将硫酸铵饱和溶液加入到硫酸亚铁溶液中，搅拌、蒸发、
水杨酸、乙酸酐、浓硫酸的混合物水浴共热5—10分钟
浓缩、冷却，即有晶体析出。抽滤，并用酒精洗去晶体
后，冷却即得乙酰水杨酸晶体。减压过滤，抽滤时，用
表面附着的水分。
少量冷水洗涤结晶几次，继续抽滤，尽量将溶剂抽干。
冷水洗涤——减少沉淀的溶解
酒精洗涤——得到较干燥的晶体，
并减少晶体的溶解。
例、氯化亚铜在工业上应用广泛。氯化亚铜(CuCl)
为白色晶体，能溶于水，不溶于硫酸、稀硝酸和
醇，能溶于浓盐酸，并生成配合物 。
O2
Cu、HCl、NH4Cl、
50∽85℃ NH [CuCl ]
HNO3、H2O
4
2
浓缩 补充Cu、HCl
①
残液
过滤
O2
b
95%乙醇洗涤、烘干
成品CuCl
a
固体
实验室反应装
置
用95%乙醇代替蒸馏水洗涤的主要目的是？
避免CuCl溶于水而造成损耗；乙醇易挥发，不
留杂质，便于干燥。
c
感受高考 (2010浙江27) Cu(NH3)4]SO4·H2O
加入乙醇、过滤、洗涤、干燥
信息：②(NH4)2SO4在水中可溶，在乙醇中难溶。
③[Cu(NH3)4]SO4·H2O在乙醇·水混合溶剂中的溶
解度随乙醇体积分数的变化曲线如图
(2)下列选项中,最适合
作洗涤液是 C 。
A. 乙醇 B. 蒸馏水
C. 乙醇和水的混合液
D. 饱和硫酸钠溶液
[知识整合二]关于洗涤
如何选择洗涤剂？
原则：能把杂质洗掉；
尽量减少沉淀物的溶解；
不引入新杂质；
具挥发性。
小试牛刀
海波（Na2S2O3·5H2O）可用作脱氯
剂、定影剂、解毒剂
(1)过滤后发现滤渣B中有少量淡黄色物质。为除
去淡黄色物质，洗涤滤渣B的操作过程是?
Na2S2O3·5H2O的部分性质如下：
物理性质: 易溶于水，不溶于乙醇；
熔点48.2℃;在潮湿的空气中易潮解
小试牛刀
海波（Na2S2O3·5H2O）可用作脱氯
剂、定影剂、解毒剂
(1)过滤后发现滤渣B中有少量淡黄色物质。为除
去淡黄色物质，洗涤滤渣B的操作过程是?
用玻璃棒引流向漏斗中缓慢加入乙醇至浸没滤渣，
等自然流下后，重复2~3次
[课堂小结]
过
滤
减压过滤
趁热过滤
利用颗粒大小来“筛分”混合
物。
为什么要洗涤？
沉淀洗涤
用什么洗？
怎样进行洗涤？
沉淀是否洗净？
如何操作？
[课堂训练]
实验室通过如下实验制备FeSO4·7H2O晶体：
① 将5%Na2CO3溶液加入到盛有废铁屑的烧杯中,加热数
分钟,除去Na2CO3溶液,然后将铁屑用水洗涤2～3遍。
② 向洗涤过的废铁屑中加入适量的稀硫酸，控制温度
在50～80℃之间。
③ 趁热过滤，将滤液转入到密闭容器中，静置、冷却
结晶；
④ 待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，
再用滤纸将晶体吸干,最后将晶体密闭保存。
回答下列问题
除去铁屑表面油污
降温时硫酸亚铁
(2)步骤③趁热过滤是为了防止
。
(1) 实验步骤①的目的是______________________，
D 晶体析出而损耗
除去Na2CO3溶液的方法是___________。
(3)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是
A．过滤
B．减压过滤
C．趁热过滤
D．倾析法
除去晶体表面残留的酸；减少晶体洗涤时的溶解。
____________________________________________
实战演练
• （2011浙江样卷，28）某研究小组在实验
室制备苯甲醇与苯甲酸，反应结束后对反
应液按下列步骤处理：
¸ÉÔï
ÕôÁó
CH 2OH
Óлú²ã
ÑÎËáËữ
Ë®²ã
…
…
·´ Ó¦Òº
ÝÍÈ¡
Öؽᾧ
COOH
重结晶过程：溶解—→活性炭脱色—→趁热过滤—→冷
却结晶—→抽滤—→洗涤—→干燥
已知：苯甲醇易溶于乙醚、乙醇，在水中溶解度较小。
请根据以上信息，回答下列问题：
(2)重结晶过程中，趁热过滤的作用是——
除去不溶性杂质，防止苯甲酸冷却
后结晶析出
(3) 洗涤时采用的合适洗涤剂是 D 。
A．饱和食盐水 B．Na2CO3溶液
C．稀硫酸 D．蒸馏水
S
C
B
A