實(shí)驗(yàn)化學(xué)《用紙層析法分離鐵離子和銅離子》

1、專題專題1 物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純課課 題題 2觀察與交流觀察與交流: :如何區(qū)分下列兩種溶液？如何區(qū)分下列兩種溶液？ CuSO4溶液溶液 溶液顏色溶液顏色顯色反應(yīng)顯色反應(yīng)加氫氧化鈉加氫氧化鈉FeCl3溶液溶液 紅褐色沉淀紅褐色沉淀 方法方法藍(lán)色藍(lán)色藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀棕黃色棕黃色與過(guò)量氨水生成與過(guò)量氨水生成深藍(lán)色深藍(lán)色溶液溶液與氨水生成紅褐色沉淀與氨水生成紅褐色沉淀與與KSCN生成生成血紅色血紅色溶液溶液如何分離如何分離CuCl2與與FeCl3混合溶液？混合溶液？ 綠色植物的細(xì)胞中含有豐富的色素，綠色植物的細(xì)胞中含有豐富的色素，許多色素許多色素結(jié)構(gòu)相近，性質(zhì)相似結(jié)構(gòu)相近，性質(zhì)相似，如何

2、，如何才能將它們分離開來(lái)呢？才能將它們分離開來(lái)呢？ 1903年，俄國(guó)植物學(xué)家年，俄國(guó)植物學(xué)家Mikhail Tswett 最先解決了這一難題。他采用填充有最先解決了這一難題。他采用填充有CaCO3細(xì)粒子的玻璃柱，將植物色素的細(xì)粒子的玻璃柱，將植物色素的混合物混合物(葉綠素和葉黃素）加于柱頂端，葉綠素和葉黃素）加于柱頂端，然后以溶劑淋洗，然后以溶劑淋洗，被分離的組分在柱中被分離的組分在柱中顯示了不同的色帶顯示了不同的色帶，他稱之為色譜，他稱之為色譜。這。這種分離方法被稱為種分離方法被稱為色譜法色譜法。色譜分析法是一種常用的物質(zhì)分離分析方法，常色譜分析法是一種常用的物質(zhì)分離分析方法，常用于分離用于

3、分離結(jié)構(gòu)相近、物理和化學(xué)性質(zhì)結(jié)構(gòu)相近、物理和化學(xué)性質(zhì)相似物質(zhì)。相似物質(zhì)。 按流動(dòng)相和固定相的不同一般分為：按流動(dòng)相和固定相的不同一般分為： 氣相氣相色譜法和色譜法和液相液相色譜法；色譜法；氣相色譜儀氣相色譜儀液相色譜儀液相色譜儀氣相色譜法的流動(dòng)相是氣體，氣相色譜法的流動(dòng)相是氣體， 液相色譜法的流動(dòng)相是液體液相色譜法的流動(dòng)相是液體色譜分析法色譜分析法按吸附劑及其使用形式可分為：按吸附劑及其使用形式可分為：柱層析法柱層析法薄層色譜法薄層色譜法紙層析法紙層析法一紙層析法原理一紙層析法原理閱讀閱讀P7：紙層析法的基本原理：紙層析法的基本原理思考：思考： 紙層析法中濾紙的作用？紙層析法中濾紙的作用？ 固

4、定相和流動(dòng)相通常分別是什么？固定相和流動(dòng)相通常分別是什么？ 親脂性強(qiáng)的成分分配和移動(dòng)的特點(diǎn)？親脂性強(qiáng)的成分分配和移動(dòng)的特點(diǎn)？ 親水性強(qiáng)的成分分配和移動(dòng)的特點(diǎn)？親水性強(qiáng)的成分分配和移動(dòng)的特點(diǎn)？親脂性強(qiáng)親脂性強(qiáng)的成份在的成份在流動(dòng)相流動(dòng)相中分配的中分配的多多一些，一些， 隨流動(dòng)相隨流動(dòng)相移動(dòng)移動(dòng)的速度就的速度就快快一些。一些。親水性強(qiáng)親水性強(qiáng)的成份在的成份在固定相固定相中分配的多一些，中分配的多一些，隨流動(dòng)相隨流動(dòng)相移動(dòng)移動(dòng)的速度就的速度就慢慢一些。一些。 性質(zhì)不同的組分性質(zhì)不同的組分分離在濾紙的不同分離在濾紙的不同位置上位置上 流動(dòng)相為什么能自動(dòng)流動(dòng)相為什么能自動(dòng)從濾紙底部向頂部展開呢？從濾紙底

5、部向頂部展開呢？毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象 具有細(xì)微縫隙的物質(zhì)或直徑很小的具有細(xì)微縫隙的物質(zhì)或直徑很小的細(xì)管細(xì)管(稱毛細(xì)管稱毛細(xì)管)與液體接觸時(shí)，液體沿與液體接觸時(shí)，液體沿細(xì)縫或毛細(xì)管上升的現(xiàn)象稱細(xì)縫或毛細(xì)管上升的現(xiàn)象稱毛細(xì)現(xiàn)象。毛細(xì)現(xiàn)象。 毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象是物質(zhì)分子間作用力的結(jié)是物質(zhì)分子間作用力的結(jié)果，常見的紙張或毛巾吸水都是毛細(xì)現(xiàn)果，常見的紙張或毛巾吸水都是毛細(xì)現(xiàn)象。象。毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象P8 檢索咨詢檢索咨詢2、裁紙、裁紙 3、畫原點(diǎn)、畫原點(diǎn) 6、展開、展開 7、顯色、顯色 1.5cm20cm 濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁，紙濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁，紙條末端浸入展開劑約條末端浸入展開劑約0.5cm,不不能

6、讓試樣點(diǎn)浸入展開劑能讓試樣點(diǎn)浸入展開劑 二、操作方法二、操作方法1、配制試樣溶液、配制試樣溶液離濾紙末端約離濾紙末端約2cm處用鉛筆處用鉛筆4、點(diǎn)樣、點(diǎn)樣用用毛細(xì)管毛細(xì)管取樣品溶液，輕輕點(diǎn)樣取樣品溶液，輕輕點(diǎn)樣于原點(diǎn)上，晾干，重復(fù)于原點(diǎn)上，晾干，重復(fù)35次。次。斑點(diǎn)直徑需斑點(diǎn)直徑需0.5cm5、取展開劑、取展開劑不能粘到試管壁上不能粘到試管壁上約約2cm試試樣樣點(diǎn)點(diǎn)如果試樣接觸展開劑，樣點(diǎn)里要分離的離子如果試樣接觸展開劑，樣點(diǎn)里要分離的離子或者色素就會(huì)進(jìn)入展開劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗?；蛘呱鼐蜁?huì)進(jìn)入展開劑，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)失敗。三、紙層析法分離鐵離子和銅離子三、紙層析法分離鐵離子和銅離子1、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)原

7、理 含有含有CuCu2 2和和FeFe3 3的水溶液涂在濾紙一端，的水溶液涂在濾紙一端，丙酮作展開劑丙酮作展開劑，在濾紙的，在濾紙的毛細(xì)作用下，展開劑攜毛細(xì)作用下，展開劑攜帶帶CuCu2 2和和FeFe3 3沿濾紙纖維向上移動(dòng)的速度不同沿濾紙纖維向上移動(dòng)的速度不同，一段時(shí)間后，一段時(shí)間后，CuCu2 2和和FeFe3 3距起點(diǎn)的距離會(huì)不同距起點(diǎn)的距離會(huì)不同，從而達(dá)到分離的目的。從而達(dá)到分離的目的。固定相：固定相：流動(dòng)相：流動(dòng)相：丙酮丙酮水水2、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)操作要點(diǎn)（1）裁紙）裁紙 （2）點(diǎn)樣）點(diǎn)樣 （3）展開）展開 （4）顯色）顯色 1.5cm20cm 重復(fù)點(diǎn)樣重復(fù)點(diǎn)樣35次后晾干次后晾

8、干 離濾紙條一端離濾紙條一端2 cm處處 濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁濾紙不可觸及試管的內(nèi)壁 濾紙條下端浸入展開劑中約濾紙條下端浸入展開劑中約0.5cm 為使觀察效果更明顯，為使觀察效果更明顯，采用氨熏顯色。采用氨熏顯色。氨熏后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象氨熏后的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象上端出現(xiàn)紅棕色，下方出現(xiàn)藍(lán)色上端出現(xiàn)紅棕色，下方出現(xiàn)藍(lán)色思考：試寫出發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式思考：試寫出發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式銅離子與足量氨水反應(yīng)生成了銅離子與足量氨水反應(yīng)生成了Cu(NH3) 42+ ，過(guò)程發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式：過(guò)程發(fā)生的兩個(gè)反應(yīng)的離子方程式：Cu 2+ +2NH3 .H2O Cu（OH）2 +2 NH4 + Cu（OH

9、）2 + 4NH3 . H2O Cu(NH3) 42+ +2OH+4H2O藍(lán)色沉淀藍(lán)色沉淀深藍(lán)色溶液深藍(lán)色溶液紅棕色紅棕色： Fe3+3NH3H2O=Fe(OH)3+3NH4+藍(lán)色藍(lán)色：Cu 2+ + 4NH3 . H2OCu(NH3) 42+ +4H2O（1）為）為防止水解防止水解，飽和，飽和FeCl3和和CuSO4可加少量可加少量HCl或或H2SO4酸化酸化，不影響實(shí)驗(yàn)效果。，不影響實(shí)驗(yàn)效果。4、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)（2）氨熏需在通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。）氨熏需在通風(fēng)實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行。問(wèn)題與解決問(wèn)題與解決下列關(guān)于紙層析法實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是下列關(guān)于紙層析法實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法正確的是( )A.濾紙作為固定

10、相濾紙作為固定相,濾紙上吸附的水作為流動(dòng)相濾紙上吸附的水作為流動(dòng)相B.濾紙作為惰性支持物濾紙作為惰性支持物,濾紙上吸附的水作為流動(dòng)相濾紙上吸附的水作為流動(dòng)相C.濾紙上吸附的水作為固定相濾紙上吸附的水作為固定相,不溶于水的有機(jī)溶劑不溶于水的有機(jī)溶劑作為流動(dòng)相作為流動(dòng)相D.濾紙上吸附的水作為流動(dòng)相濾紙上吸附的水作為流動(dòng)相,不溶于水的有機(jī)溶劑不溶于水的有機(jī)溶劑作為固定相作為固定相c c鞏固應(yīng)用鞏固應(yīng)用:2. 色譜分析法是現(xiàn)代分離實(shí)驗(yàn)技術(shù)中的一種，試回答下列問(wèn)題色譜分析法是現(xiàn)代分離實(shí)驗(yàn)技術(shù)中的一種，試回答下列問(wèn)題 (1)已知兩種液態(tài)有機(jī)色素已知兩種液態(tài)有機(jī)色素A 與與B混合在一起，經(jīng)測(cè)定混合在一起，經(jīng)

11、測(cè)定A的親的親 脂性比脂性比B弱，則下列說(shuō)法正確的是（弱，則下列說(shuō)法正確的是（ ） A用溶解過(guò)濾法分離，用溶解過(guò)濾法分離，A比比B難溶于水難溶于水 B. 用重結(jié)晶法分離，用重結(jié)晶法分離，A在水中的溶解度比在水中的溶解度比B大大 C. 用蒸餾法分離，因?yàn)橛谜麴s法分離，因?yàn)锽的熔沸點(diǎn)高的熔沸點(diǎn)高 D. 用紙層析法分離，丙酮為展開劑，下端為用紙層析法分離，丙酮為展開劑，下端為A，上端為，上端為B（2）紙層析法的原理是（）紙層析法的原理是（ ） A. 萃取原理萃取原理 B. 毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象 C. 蒸餾原理蒸餾原理 D. 相似相溶原理相似相溶原理DB、D流動(dòng)相和固定相的選擇流動(dòng)相和固定相的選擇.一般來(lái)

12、說(shuō)，能溶于水的待分離物質(zhì)，選擇一般來(lái)說(shuō)，能溶于水的待分離物質(zhì)，選擇水水做固定相做固定相(吸吸附在濾紙上附在濾紙上)，以與水不混溶的，以與水不混溶的有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑做流動(dòng)相做流動(dòng)相原理原理：利用待分離混合物中各組分在某一物質(zhì)（固定相）：利用待分離混合物中各組分在某一物質(zhì)（固定相）中的中的親和性的差異親和性的差異（吸附性差異、溶解性差異），讓混（吸附性差異、溶解性差異），讓混合物溶液（流動(dòng)相）流經(jīng)固定相，使混合物在流動(dòng)相和合物溶液（流動(dòng)相）流經(jīng)固定相，使混合物在流動(dòng)相和固定相之間進(jìn)行反復(fù)吸附和分配等作用，從而使混合物固定相之間進(jìn)行反復(fù)吸附和分配等作用，從而使混合物中各組分分離中各組分分離 知識(shí)預(yù)備知識(shí)預(yù)備u紙層析法紙層析法1. 流動(dòng)相溶劑對(duì)分離物質(zhì)有適當(dāng)?shù)娜芙舛攘鲃?dòng)相溶劑對(duì)分離物質(zhì)有適當(dāng)?shù)娜芙舛?1)溶解度太大：待分離物質(zhì)會(huì)隨流動(dòng)相跑到濾紙的最前沿溶解度太大：待分離物質(zhì)會(huì)隨流動(dòng)相跑到濾紙的最前沿(2)溶解度太小：待分離物質(zhì)留在固定相附近溶解度太?。捍蛛x物質(zhì)留在固定相附近,分離效果不好分離效果不好 樣品溶液點(diǎn)在樣品溶液點(diǎn)在濾紙濾紙（惰性支持物惰性支持物）上，做為）上，做為展開劑展開劑的有機(jī)溶劑自下而上移動(dòng)（的有機(jī)溶劑自