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中学化学

 
 
 

日志

 
 

2010年高考新课标人教版化学第一轮复习教案(5)  

2009-07-14 16:30:59|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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物质的分离与提纯

.课标要求

⒈知道物质分离和提纯的常用方法;

⒉初步学会物质分离、提纯等实验技能;

⒊能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案。

.考纲要求

能对常见的物质进行分离和提纯。

.教材精讲

⒈分离、提纯的区别与联系

 

分离

提纯

概念

将混在一起的物质彼此分开而得到相应组分

把物质中混有的杂质除去而获得纯净物

对象

无被提纯物与杂质之分

有被提纯物与杂质之分

要求

回收复原后的各组分物质

只回收被提纯物质

原则

步骤简单;

现象明显;

易于操作。

“不增”——不能引入新的杂质;

“不减”——不能减少被提纯物质;

“易分”——杂质或反应后的杂质易与被提纯物质分离。

 

⒉分离提纯方法全览

物理方法

适用对象

示例

主要仪器

注意事项

过滤

固体(不溶)~液体

粗盐(泥沙等)

漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸

“一贴二低三靠”

蒸发/浓缩

溶剂~溶质

蒸发食盐水提取食盐晶体

蒸发皿、三角架、酒精灯、玻璃棒

溶质难挥发,不反应;不断搅拌;余热蒸干。

结晶/重结晶

固体(溶)~固体(溶)

 

(溶解度不同)

KNO3和NaCl的分离

酒精灯、漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、滤纸

一般采用降温结晶;结晶后过滤分离出晶体。

蒸馏/分馏

液体(溶)~液体(溶)

(沸点不同)

制取蒸馏水;石油的分馏等。

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

控制温度

分液

液体~液体

(互不相溶)

分离苯与水

分液漏斗

上层液体从上口倒出;下层液体从下口放出。

萃取

溶液中溶质的提取

(用另一种溶剂)

用CCl4从碘水中提取碘

分液漏斗

萃取剂与原溶剂互不相溶、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;两溶剂密度差别较大。

升华

固体(易升华)~固体(不升华)

 

从粗碘中分离出碘

酒精灯、烧杯、圆底烧瓶、铁架台(带铁圈)、石棉网

 

洗气

 

气体~气体

 

Cl2(HCl);

Cl2(H2O)

洗气瓶

控制气流速度;导管“长进短出”

渗析

胶粒~溶液

淀粉(NaCl)

半透膜、烧杯、玻璃棒

不断更换烧杯中的水或改用流水

盐析

胶体从混合物中分离

从皂化液中分离肥皂与甘油;鸡蛋白中加饱和(NH42SO4

烧杯、玻璃棒及过滤仪器

注意无机盐的选用;盐析后过滤

 

化学方法

基本原理

示例

生成沉淀法

将杂质转化为沉淀而除去

CO2(H2S)--用CuSO4做除杂剂

生成气体法

将杂质转化为气体而除去

Na2SO4(Na2CO3)--稀H2SO4

酸碱处理法

利用混合物中各组分酸、碱性的不同,用碱或酸处理从而分离物质的方法

分离Al2O3和Fe2O3的混合物

加热分解法

使不稳定性杂质受热分解而除去

NaCl(NH4HCO3

氧化还原法

将杂质氧化或还原为易分离的物质

CO2(O2)--Cu

水解法

利用水解平衡移动原理使发生水解反应的杂质除去

MgCl2(MgSO4)--MgO/Mg(OH)2/MgCO3

络合法

使杂质转化为络合物而分离

BaSO4(AgCl)--NH3·H2O

转化法

使杂质转化为所需物质

NaHCO3(Na2CO3)--CO2

电解法

利用电解原理来分离提纯物质

电解法精炼铜

其他法

被提纯物被迫先反应后再生等

AlCl3(FeCl3)--NaOH,CO2,HCl

 

⒊重要提醒

⑴一般而言,优先考虑使用物理方法进行分离。很多情况下是两种方法并用;

⑵要注意分清分离、提纯的不同要求;

⑶当被提纯物中存在多种杂质时,需要确定加入试剂的先后顺序;

⑷要注意所用试剂的效果;

⑸要注意所用杂质在混合物中是否存在副反应;

⑹要注意实验条件下是否能实现。

.典型例题

例1.(2003广东高考)下列除去杂质的方法正确的是(   )

A除去N2中的少量O2:通过灼热的CuO粉末收集气体

B除去CO2中的少量HCl:通入Na2CO3溶液,收集气体

C除去FeCl2溶液中的少量FeCl3:加入足量铁屑,充分反应后过滤

D除去KCl中的少量MgCl2:加入适量NaOH溶液,过滤

【解析】A中灼热的CuO不能除去O2;B中的Na2CO3溶液在除去HCl的同时,也和CO2反应,生成NaHCO3;D中加入NaOH虽然可以把MgCl2除去,但同时又生成了NaCl,引入新的杂质,不合题意。

【点评】本题通过除杂考查学生对化学反应的掌握程度,同时也是对学生思维品质的考查,要求考生思维严谨,考虑问题周全。错选率较高的是B选项。

例2.回答下列有关实验基本操作及方法问题:

⑴在分液漏斗中用同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。

⑵在进行沉淀反应的实验时,如何认定沉淀已经完全?

⑶在化学实验中要通过沉淀反应分离提纯物质,如何在过滤器上进行洗涤沉淀的操作?

【解析】⑴从分液漏斗中放出少量液体于小试管中,加入少量水后,如果试管中的液体不分层,则下层是水层,反之上层是水层。⑵等沉淀下沉后,取上层清液,往其中滴加几滴沉淀剂,如果不再有新的沉淀生成,说明沉淀已经完全。⑶往漏斗里注入少量蒸馏水,使水面没过沉淀物,等水流出后,再次加水,重复数次,直至漏斗流出的滤液不再含有应该除去的离子时为止。

【点评】第⑴问运用思维的扩展方式将分液概念延伸到实际应用操作中,用两种密度不同,又不相混溶的液体分开的原理,来判断分液时分液漏斗哪一层是“水层”;第⑵问要思考检验沉淀是否完全的目的是什么?在沉淀反应中,要使沉淀完全,沉淀剂应该是过量的;第⑶问同样要思考过滤器上的沉淀如果不洗涤或洗涤不当会造成什么结果?实际上沉淀物中常包含着沉淀剂的离子和溶液中的其它离子。简答题是考生的薄弱环节,再加上有的学生没有做过多少实验,因而没有这种操作体验,或表达不清楚而失分。不少考生不知道洗涤沉淀时,蒸馏水要没过沉淀物,有不少考生不会设计检验分层液体的简单方法,不会检验沉淀是否完全,甚至在回答问题⑶时,竟然答出用玻璃棒搅拌沉淀的错误。

例3.设计一化学实验分离石英粉和氧化铁的混合物,简述实验步骤。

【解析】①向混合物中加入稍过量的盐酸,使氧化铁充分反应生成氯化铁溶液;②过滤,洗涤滤渣得石英粉;③在滤液中加入稍过量的烧碱,使氯化铁转化成氢氧化铁沉淀,过滤并洗涤滤渣;④把滤渣放在蒸发皿中加热得到氧化铁粉末。

【点评】氧化铁是碱性氧化物,石英是酸性氧化物,利用它们只能跟酸或碱反应的性质就可以把它们分离出来。为使被分离的物质分离完全,步骤①、③中所加盐酸或烧碱要稍过量;分离后不得带入新的杂质,因此步骤③中滤渣的洗涤不可缺少,否则所得氧化铁粉末会混有新的杂质氯化钠。解答此类题时,应从被分离物质性质上的差异入手,同时还要考虑发生化学变化后的可复原性。

 

.跟踪训练

.选择题(下列各题均只有一个合理答案,请将合理答案的序号填在第卷题首的答案栏内,填在其它地方无效)

1.(06北京)下列叙述不正确的是(   )

A.用酒精清洗沾到皮肤上的苯酚

B.用氨水清洗试管壁附着的银镜

C.用盐析的方法分离油脂皂化反应的产物

D.用冷凝的方法从氨气﹑氮气和氢气混合气中分离出氨

2.(02北京春季高考)下列操作中错误的是(  )

A.除去乙酸乙酯中的少量乙酸:加入乙醇和浓硫酸,使乙酸全部转化为乙酸乙酯

B.除去苯中的少量苯酚:加入NaOH溶液,振荡﹑静置分层后,除去水层

C.除去CO2中的少量SO2:通过盛有饱和NaHCO3溶液的洗气瓶

D.提取溶解在水中的少量碘:加入CCl4,振荡﹑静置分层后,取出有机层再分离

3.(02广东)为了除去蛋白质溶液中混入的少量氯化钠,可以采用的方法是(  )

A.过滤    B.电泳    C.渗析    D.加入AgNO3溶液,过滤

4.(2003上海,13)现有三组混合液:①乙酸乙酯和乙酸钠溶液  ②乙醇和丁醇③溴化钠和单质溴的水溶液。分离以上各混合液的正确方法依次是(  )

A.分液﹑萃取﹑蒸馏

B.萃取﹑蒸馏﹑分液

C.分液﹑蒸馏﹑萃取

D.蒸馏﹑萃取﹑分液

5.(2004江苏,9)下列分离或提纯物质的方法错误的是(   )

A.用渗析的方法精制氢氧化铁胶体

B.用加热的方法提纯含有少量碳酸氢钠的的碳酸钠

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

. 选择题(下列各题均有两个合理答案)

6.下列物质中的杂质(括号内为杂质)不能用加热法直接除去的是(  )

A.Fe粉(硫粉)

B.Na2CO3粉末(NaHCO3

C.NaCl(碘)

D.KMnO4(MnO2)

7.现仅有下列仪器:烧杯﹑铁架台(带铁圈)﹑三角架﹑分液漏斗﹑石棉网﹑酒精灯﹑玻璃棒﹑蒸发皿和圆底烧瓶,从缺烧仪器的角度分析,不能进行的是实验项目是(  )

A.过滤    B.蒸发      C.萃取     D.分馏

8.下列选项的括号内是除去杂质所用的试剂,错误的是(  )

A.硝基苯中的溶有NO2(水)

B.SiO2中混有CaCO3(盐酸)

C.CO2中混有SO2(NaHCO3溶液)

D.FeSO4溶液中含有CuSO4(锌粉)

9.为了提纯下列物质(括号内为杂质),有关除杂质试剂和分离方法均正确的是(  )

A.苯(苯酚)——加浓溴水,振荡再过滤

B.NO(NO2)——经水洗干燥后,用瓶口向上的排空气法收集

C.乙醇(乙酸)——加入CaO,蒸馏

D.FeSO4溶液[Fe2(S04)3]——加铁粉,振荡再过滤

10.为了除去粗盐中的Ca2+﹑Mg2+﹑SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是( )

①过滤   ②加过量的NaOH溶液  ③加适量盐酸  ④加过量Na2C03溶液 ⑤加过量BaCl2溶液

A. ①④②⑤③  B. ④①②⑤③    C.②⑤④①③    D. ⑤②④①③

11.为提纯下列物质(括号内为杂质),所选用的试剂和分离方法均正确的是(  )

选项

被提纯物质

除杂试剂

分离方法

A

乙酸乙酯(乙酸)

饱和Na2CO3

分液

B

氯化铵溶液(氯化铁)

NaOH

过滤

C

硝酸铜溶液(硝酸银)

铜粉

结晶

D

二氧化碳(二氧化硫)

饱和NaHCO3

洗气

12.在KCl粉末里混有少量的CaCl2和MgSO4,为得到纯KCl晶体,在提纯时用到以下操作(所加入的试剂都是稍过量的)①加水溶解②在蒸发皿中蒸发得到晶体 ③加入BaCl2溶液 ④加盐酸  ⑤加入KOH溶液 ⑥加入K2CO3溶液⑦过滤。其中正确的操作顺序是(  )

A.①③⑦⑤⑥④②          B.①③⑤⑥⑦④②

C.①⑤⑥③⑦④②          D.①③⑥⑤⑦④②

13.(2001广东河南高考)为制备干燥﹑纯净的CO2,将大理石和盐酸反应生成的气体先后通过装有下列物质的两个吸收装置,两个装置中应依次装入( )

A.水;无水CaCl2固体                 B.饱和NaHCO3溶液;浓H2SO4

C.浓H2SO4;饱和Na2CO3溶液           D.饱和Na2C03溶液;稀H2SO4

参考答案

一.1.B  2.A 3.C  4.C  5.C

二.6.AD  7.AD 8.AD  9.CD 10.CD 11.AD  12.BC  13.AB

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