物質(zhì)的提純與分離

1、9.29.2 物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純提純：提純：將混合物中的主要成分或指定成將混合物中的主要成分或指定成分分離出來，分分離出來，把其他雜質(zhì)除去把其他雜質(zhì)除去，稱為物質(zhì)的提純（或除雜）。稱為物質(zhì)的提純（或除雜）。分離：分離：將混合物中將混合物中各組成物質(zhì)分開各組成物質(zhì)分開，得，得到較純凈的物質(zhì)（恢復(fù)到原狀態(tài)到較純凈的物質(zhì)（恢復(fù)到原狀態(tài)或指定狀態(tài)），稱為分離?；蛑付顟B(tài)），稱為分離。A(B) AA(B) AB問題：問題：用什么方法提純或分離下列混合物？用什么方法提純或分離下列混合物？（1）固體混合物：）固體混合物：提純，（）里是雜質(zhì)提純，（）里是雜質(zhì)碳酸鈣（氯化鈉）；碳酸鈣（氯化鈉）；硝

2、酸鉀（氯化鈉）；硝酸鉀（氯化鈉）；氯化鈉（碘）。氯化鈉（碘）。（2）液體混合物：）液體混合物：分離分離石油中的汽油、柴油；石油中的汽油、柴油；溴水中溴和水；溴水中溴和水；氫氧化鐵膠體中的氯化鐵。氫氧化鐵膠體中的氯化鐵。（3）氣體：）氣體：提純，（）里是雜質(zhì)提純，（）里是雜質(zhì)空氣中提取氮?dú)?；空氣中提取氮?dú)?；氯氣（氯化氫）。氯氣（氯化氫）。過濾過濾結(jié)晶結(jié)晶升華升華蒸餾蒸餾萃取、分液萃取、分液滲析滲析液化、蒸發(fā)液化、蒸發(fā)洗氣洗氣物質(zhì)提純、分離的方法及基本操作物質(zhì)提純、分離的方法及基本操作固體混合物：溶解過濾固體混合物：溶解過濾 結(jié)晶、重結(jié)晶結(jié)晶、重結(jié)晶 升華升華液體混合物：蒸餾（分餾）液體混合物：蒸

3、餾（分餾） 萃取、分液萃取、分液 滲析法滲析法氣體混合物：液化氣體混合物：液化 洗氣法洗氣法一、物理方法一、物理方法1. 1.不溶于水的固體與易溶于水的固體的分離、提純不溶于水的固體與易溶于水的固體的分離、提純 例如：例如：除雜：碳酸鈣（氯化鈉）除雜：碳酸鈣（氯化鈉）操作步驟：操作步驟：溶解溶解 過濾過濾 洗滌洗滌 干燥干燥加速溶解的方法有：加速溶解的方法有： 加熱、攪拌、固體溶質(zhì)先研磨成粉末狀加熱、攪拌、固體溶質(zhì)先研磨成粉末狀方法：方法：溶解、過濾溶解、過濾過濾過濾一貼：一貼：指濾紙緊指濾紙緊貼貼漏斗的內(nèi)漏斗的內(nèi)壁，中間不留有氣泡。壁，中間不留有氣泡。二低：二低：指濾紙邊緣應(yīng)指濾紙邊緣應(yīng)低低

4、于漏于漏斗口；漏斗里的液體要斗口；漏斗里的液體要低低于于濾紙邊緣。濾紙邊緣。三靠：三靠：傾倒液體的燒杯口緊傾倒液體的燒杯口緊靠靠玻璃棒；玻璃棒末端要輕玻璃棒；玻璃棒末端要輕輕輕靠靠在三層濾紙一邊；漏斗在三層濾紙一邊；漏斗下端緊下端緊靠靠燒杯內(nèi)壁。燒杯內(nèi)壁。思考：思考：P195用于分離不溶性固體和液體用于分離不溶性固體和液體過濾操作要點(diǎn)：過濾操作要點(diǎn)：所用儀器：所用儀器：漏斗、漏斗架或鐵架臺漏斗、漏斗架或鐵架臺( (附鐵圈附鐵圈) )、燒杯、玻璃棒、燒杯、玻璃棒沉淀物的洗滌沉淀物的洗滌洗滌沉淀物在過濾器中進(jìn)行洗滌沉淀物在過濾器中進(jìn)行在過濾器中洗滌沉淀物操作：在過濾器中洗滌沉淀物操作：向過濾向過濾

5、器中加入蒸餾水剛好浸沒濾渣，液體器中加入蒸餾水剛好浸沒濾渣，液體自然流下，重復(fù)操作自然流下，重復(fù)操作2-3次。次。檢驗(yàn)沉淀是否洗干凈的操作：檢驗(yàn)沉淀是否洗干凈的操作：取最后一次洗滌液，加取最后一次洗滌液，加若若，則已洗干凈。則已洗干凈。例如：例如：提純：硝酸鉀（氯化鈉）提純：硝酸鉀（氯化鈉）2. 2.可溶性固體混合物分離、提純可溶性固體混合物分離、提純T()S(g/100水)KNO3NaCl利用不同固體物質(zhì)在同一溶劑里的溶解度隨溫利用不同固體物質(zhì)在同一溶劑里的溶解度隨溫度變化不同，分離度變化不同，分離可溶性固體可溶性固體混合物。混合物。 方法：方法：結(jié)晶法結(jié)晶法操作步驟：操作步驟：冷卻結(jié)晶冷卻

6、結(jié)晶操作：操作：溶解溶解蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾洗滌洗滌干燥干燥蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶操作：操作：溶解溶解蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾洗滌洗滌干燥干燥蒸發(fā)和結(jié)晶蒸發(fā)和結(jié)晶利用不同固體物質(zhì)在同一溶劑里的溶解度隨溫利用不同固體物質(zhì)在同一溶劑里的溶解度隨溫度變化不同，分離度變化不同，分離可溶性固體可溶性固體混合物?；旌衔铩?（1）蒸發(fā)皿盛液不超過容積的）蒸發(fā)皿盛液不超過容積的2/3。（2）加熱時(shí)不斷用玻璃棒攪拌。）加熱時(shí)不斷用玻璃棒攪拌。（3）當(dāng)有大量晶體析出時(shí)，停止加）當(dāng)有大量晶體析出時(shí)，停止加熱，余熱蒸干。熱，余熱蒸干。蒸發(fā)操作要點(diǎn)：蒸發(fā)操作要點(diǎn)：思考：思考：P195蒸發(fā)蒸發(fā)蒸干：

7、將溶劑蒸發(fā)完全，得到全部溶質(zhì)。蒸干：將溶劑蒸發(fā)完全，得到全部溶質(zhì)。濃縮：將溶劑部分蒸發(fā)，得到濃溶液。濃縮：將溶劑部分蒸發(fā)，得到濃溶液。所用儀器：所用儀器：酒精燈、蒸發(fā)皿、鐵架臺酒精燈、蒸發(fā)皿、鐵架臺( (附鐵圈附鐵圈) )、玻璃棒、玻璃棒結(jié)晶操作要點(diǎn)：結(jié)晶操作要點(diǎn)：（1）溶液加熱蒸發(fā)濃縮至接近飽和；）溶液加熱蒸發(fā)濃縮至接近飽和；（在液面上有一薄層（在液面上有一薄層晶膜晶膜）（2）冷卻，有晶體從溶液中析出。）冷卻，有晶體從溶液中析出。問題：問題：析出晶體后的母液中有哪些成分？析出晶體后的母液中有哪些成分？ 析出的晶體是純凈物嗎？析出的晶體是純凈物嗎？T()S(g/100水)KNO3X為了得到更純

8、的晶體，可以再一次結(jié)晶，多為了得到更純的晶體，可以再一次結(jié)晶，多次結(jié)晶的操作叫次結(jié)晶的操作叫重結(jié)晶。重結(jié)晶。結(jié)晶水合物、易水解的揮發(fā)性酸的鹽類從溶結(jié)晶水合物、易水解的揮發(fā)性酸的鹽類從溶液中析出一定要用冷卻結(jié)晶的方法。液中析出一定要用冷卻結(jié)晶的方法。 思考：思考：P196T()S(g/100水)ABC如何根據(jù)物質(zhì)的溶解度，利用結(jié)晶的如何根據(jù)物質(zhì)的溶解度，利用結(jié)晶的方法進(jìn)行分離、提純？方法進(jìn)行分離、提純？若若A、B混合液（混合液（B少量）中，少量）中，A析出析出方法：方法：操作：操作：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)若若A、B混合液（混合液（A少量）中，少量）中，B析出析出方法：方法：操作：操作：若若C、A混合液

9、（混合液（A少量）中，少量）中，C析出析出方法：方法：操作：操作：蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾洗滌洗滌干燥干燥A冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾洗滌洗滌干燥干燥B升溫結(jié)晶升溫結(jié)晶加熱（升溫）加熱（升溫）趁熱過濾趁熱過濾洗滌洗滌干燥干燥C分離：碳酸鈣與氯化鈉的固體混合物分離：碳酸鈣與氯化鈉的固體混合物實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)提純：硝酸鉀（硫酸鉀）提純：硝酸鉀（硫酸鉀）畫出流程圖：畫出流程圖：溶解溶解試樣試樣蒸餾水蒸餾水過濾過濾濾液濾液濾渣濾渣蒸發(fā)蒸發(fā)NaCl洗滌洗滌干燥干燥CaCO3P197 探究與實(shí)踐探究與實(shí)踐T()S(g/100水)KNO3K2SO4冷卻結(jié)

10、晶：冷卻結(jié)晶：蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾重結(jié)晶重結(jié)晶洗滌洗滌干燥干燥利用某些物質(zhì)有升華特性，利用某些物質(zhì)有升華特性，從固體混合物中加熱分離。從固體混合物中加熱分離。 碘碘加熱升華加熱升華與其它固體分離后，與其它固體分離后，遇遇冷又凝華冷又凝華在圓底燒瓶底部。在圓底燒瓶底部。 升華法升華法例如：例如：分離氯化鈉和碘的固體混合物分離氯化鈉和碘的固體混合物3. 3.固體混合物中有易升華的物質(zhì)固體混合物中有易升華的物質(zhì)4. 4.幾種互溶的液體的分離、提純幾種互溶的液體的分離、提純 利用液體混合物中各組分的沸點(diǎn)不利用液體混合物中各組分的沸點(diǎn)不同，采用先加熱蒸發(fā)再冷凝的方法分同，采用先加熱蒸

11、發(fā)再冷凝的方法分離互溶的液態(tài)物質(zhì)。離互溶的液態(tài)物質(zhì)。 方法：方法：蒸餾（分餾）蒸餾（分餾）例如例如(1)制無水乙醇制無水乙醇(2)分離乙醇與乙酸混合液分離乙醇與乙酸混合液(3)從石油中得到汽油、柴油從石油中得到汽油、柴油利用液體混合物中各組分的沸點(diǎn)不同，利用液體混合物中各組分的沸點(diǎn)不同，分離互溶的液體。分離互溶的液體。 蒸餾蒸餾（1）溫度計(jì)水銀球在蒸餾燒瓶）溫度計(jì)水銀球在蒸餾燒瓶支支管口處。管口處。（2）加入碎瓷片）加入碎瓷片防暴沸。防暴沸。（3）冷凝管中冷卻水）冷凝管中冷卻水下進(jìn)下進(jìn)上出。上出。（4）有時(shí)為了拉開沸點(diǎn)，將其中）有時(shí)為了拉開沸點(diǎn)，將其中雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)高的物質(zhì)雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沸點(diǎn)高的物

12、質(zhì) 。蒸餾操作要點(diǎn)：蒸餾操作要點(diǎn)：P196 圖圖9.7（b）接液管（牛角管）接液管（牛角管）冷冷凝凝管管蒸餾燒瓶蒸餾燒瓶錐形瓶錐形瓶溫度計(jì)溫度計(jì)主要儀器：主要儀器：蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、接液管、錐形瓶蒸餾燒瓶、溫度計(jì)、冷凝管、接液管、錐形瓶石油分餾塔石油分餾塔分餾：多次蒸餾分餾：多次蒸餾沸沸 點(diǎn)點(diǎn)高高低低每一種餾分每一種餾分都是混合物。都是混合物。汽油是汽油是C5C11烴的混合物烴的混合物分餾分餾5. 5.分離互不相溶的液體分離互不相溶的液體方法：方法：分液分液例如例如(1)除去乙酸乙酯中的乙酸除去乙酸乙酯中的乙酸(2)除去苯中的苯酚除去苯中的苯酚加入飽和的加入飽和的Na2CO3溶液，分液

13、溶液，分液加入飽和的加入飽和的NaOH溶液，分液溶液，分液分液分液兩種液體混合，由于互不相溶有分層現(xiàn)象，可以兩種液體混合，由于互不相溶有分層現(xiàn)象，可以用分液漏斗加以分離。用分液漏斗加以分離。萃取萃取萃?。狠腿。喝苜|(zhì)在互不相溶的兩種溶劑里的溶解度不同，溶質(zhì)在互不相溶的兩種溶劑里的溶解度不同，用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑里提取出來。用一種溶劑把溶質(zhì)從另一種溶劑里提取出來。 萃取劑的選擇萃取劑的選擇. .溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度較大溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度較大. .溶質(zhì)與萃取劑不發(fā)生反應(yīng)溶質(zhì)與萃取劑不發(fā)生反應(yīng). .萃取劑與原溶劑互不相溶萃取劑與原溶劑互不相溶常用的萃取劑常用的萃取劑密度小于水的有：密度小

14、于水的有：C6H6、汽油（直餾汽油）、汽油（直餾汽油）CCl4富集富集（1）分液漏斗使用前要查漏。）分液漏斗使用前要查漏。（2）振蕩時(shí)要倒轉(zhuǎn)漏斗，并不）振蕩時(shí)要倒轉(zhuǎn)漏斗，并不時(shí)旋開活塞放氣。時(shí)旋開活塞放氣。（3）放液前，將漏斗上口的玻）放液前，將漏斗上口的玻璃塞打開（或使塞上的凹槽對璃塞打開（或使塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗口上的小孔）。準(zhǔn)漏斗口上的小孔）。（4）上層液體從分液漏斗的上）上層液體從分液漏斗的上口倒出。口倒出。萃取和分液操作要點(diǎn)：萃取和分液操作要點(diǎn)：所用儀器：所用儀器：分液漏斗、鐵架臺分液漏斗、鐵架臺(附鐵圈附鐵圈)、燒杯、燒杯 例如：例如：現(xiàn)用現(xiàn)用CCl4從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩

15、種溶液，從碘水中萃取碘并用分液漏斗分離兩種溶液，其實(shí)驗(yàn)操作步驟為：其實(shí)驗(yàn)操作步驟為：1. 檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；檢驗(yàn)分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液；2. 把把50 mL碘水和碘水和15 mLCCl4加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；加入分液漏斗中，并蓋好玻璃塞；3.倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把倒轉(zhuǎn)漏斗用力振蕩，并不時(shí)旋開活塞放氣，最后關(guān)閉活塞，把分液漏斗放正；分液漏斗放正；4.把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中，靜置，分層；把盛有溶液的分液漏斗放在鐵架臺的鐵圈中，靜置，分層；5.將漏斗上口的玻璃塞打開（或使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗上口將漏斗上口的玻璃塞

16、打開（或使玻璃塞上的凹槽對準(zhǔn)漏斗上口上的小孔）；上的小孔）；6.旋開活塞，用燒杯接收溶液，待下層溶液流完，及時(shí)關(guān)閉活塞；旋開活塞，用燒杯接收溶液，待下層溶液流完，及時(shí)關(guān)閉活塞；7.從分液漏斗上口倒出上層水溶液。從分液漏斗上口倒出上層水溶液。萃取、分液的步驟：萃取、分液的步驟：查漏查漏裝液裝液振蕩振蕩靜置，分層靜置，分層放液放液實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)海帶提碘海帶提碘寫出操作名稱寫出操作名稱_ _ _過濾過濾萃取、分液萃取、分液蒸餾蒸餾分離含乙酸、乙醇、水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。分離含乙酸、乙醇、水的乙酸乙酯粗產(chǎn)品。粗產(chǎn)品粗產(chǎn)品AB無水碳酸鈉無水碳酸鈉FCED乙酸乙酸（a）（b）（1）請?jiān)趫D中園括號內(nèi)填入適當(dāng)

17、的試劑，在方括號內(nèi)填）請?jiān)趫D中園括號內(nèi)填入適當(dāng)?shù)脑噭诜嚼ㄌ杻?nèi)填入適當(dāng)?shù)姆蛛x方法。試劑入適當(dāng)?shù)姆蛛x方法。試劑a是是_，試劑，試劑b是是_；分離方法；分離方法是是_，分離方法是，分離方法是_，分離方法是，分離方法是_。（2）在得到的）在得到的A中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是中加入無水碳酸鈉粉末，振蕩，目的是_。飽和碳酸鈉溶液、硫酸；飽和碳酸鈉溶液、硫酸；分液、蒸餾、蒸餾分液、蒸餾、蒸餾；吸水；吸水實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要不斷更換燒杯中的水或要不斷更換燒杯中的水或使用流動(dòng)的水反復(fù)滲析，使用流動(dòng)的水反復(fù)滲析，以提高滲析效果以提高滲析效果 。根據(jù)膠體與溶液分散質(zhì)微粒的大小不同，膠體微粒根據(jù)膠體與溶液分

18、散質(zhì)微粒的大小不同，膠體微粒不能透過半透膜，溶液的微粒可以通過半透膜。用不能透過半透膜，溶液的微?？梢酝ㄟ^半透膜。用于提純膠體。于提純膠體。 滲析滲析例如：例如：淀粉與食鹽的混合液，提純淀粉。淀粉與食鹽的混合液，提純淀粉。膠體膠體6. 6.分離膠體和溶液分離膠體和溶液鹽析鹽析 7.鹽析一般是指溶液中加入無機(jī)鹽類而使某鹽析一般是指溶液中加入無機(jī)鹽類而使某種物質(zhì)溶解度降低而析出的過程。種物質(zhì)溶解度降低而析出的過程。 例如：例如：向某些蛋白質(zhì)溶液中加入向某些蛋白質(zhì)溶液中加入濃濃(NH4)2SO4，可以使蛋，可以使蛋白質(zhì)凝聚而從溶液中析出，可復(fù)原白質(zhì)凝聚而從溶液中析出，可復(fù)原。 在乙酸的酯化反應(yīng)中加入

19、在乙酸的酯化反應(yīng)中加入飽和碳酸鈉溶液飽和碳酸鈉溶液，降低，降低乙酸乙酯溶解度，使其分層現(xiàn)象更明顯。乙酸乙酯溶解度，使其分層現(xiàn)象更明顯。把油脂、把油脂、NaOH按一定比例放在皂化按一定比例放在皂化鍋內(nèi)攪拌加熱，反應(yīng)后形成的高級脂鍋內(nèi)攪拌加熱，反應(yīng)后形成的高級脂肪酸鈉、甘油、水形成混合物。往鍋肪酸鈉、甘油、水形成混合物。往鍋內(nèi)加入內(nèi)加入食鹽顆粒食鹽顆粒，攪拌、靜置，使，攪拌、靜置，使高高級脂肪酸鈉級脂肪酸鈉與甘油、水分離，與甘油、水分離，浮在液浮在液面面。（該反應(yīng)用以制肥皂）。（該反應(yīng)用以制肥皂） 8.利用某氣體易溶于某液體（或易于液體利用某氣體易溶于某液體（或易于液體反應(yīng)），將雜質(zhì)氣體除去。反應(yīng)

20、），將雜質(zhì)氣體除去。 洗氣時(shí)氣體的流向：洗氣時(shí)氣體的流向：長進(jìn)短出長進(jìn)短出 洗氣洗氣例如：例如：除雜：除雜：Cl2(HCl)問題：問題：除去下列物質(zhì)中雜質(zhì)除去下列物質(zhì)中雜質(zhì)固體混合物固體混合物:NaCl(NH4Cl) Fe2O3(Al2O3) Na2CO3(NaHCO3) KCl(K2CO3) 粗鹽（含有的少量泥沙、粗鹽（含有的少量泥沙、Ca2+、Mg2+、SO42-等離子）的提純等離子）的提純混合液：混合液：CuCl2(FeCl3) FeCl3(FeCl2)二化學(xué)方法二化學(xué)方法混合氣體：混合氣體：CO2（O2） CO2（H2S） CO2（SO2） H2S（HCl）氫氧化物氫氧化物Fe(OH)3Mg(OH)2開始沉淀的開始沉淀的pH2.310.8完全沉淀的完全沉淀的pH4.312.4查閱資料得知查閱資料得知Fe3+、Mg2+在濃度均為在濃度均為0.1molL-1時(shí)，時(shí)，氫氧化物沉淀的氫氧化物沉淀的pH如下表如下表利用水解除雜：利用水解除雜：例如：例如：要除去要除去MgCl2溶液中少量的溶液中少量的FeCl3雜質(zhì)可加雜質(zhì)可加入下列（入下列（ ）試劑。）試劑。A、氨水、氨水B、NaOH溶液溶液C、MgO固體固體D、Mg(OH)2固體