第2課時(shí) 混合物的分離和提純

第一章從實(shí)驗(yàn)學(xué)化學(xué)第一節(jié)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本方法（第2課時(shí)）

混合物的分離和提純利用沙和金不同的密度進(jìn)行分離你知道沙里淘金嗎？淘金者利用什么性質(zhì)和方法將金子從沙子里分出來(lái)？

金是一種很不活潑的金屬；密度很大(19.3g/cm3)。

P5思考與交流水洗：用水沖洗碎石、沙子：密度=2.5～3.5g/cm3自然界中的物質(zhì)的存在形式純凈物（很少數(shù)）混合物（絕大多數(shù)）化學(xué)研究的物質(zhì)的性質(zhì)是研究純凈物的性質(zhì)．分離、提純混合物純凈物混合物的分離和提純過(guò)濾、蒸發(fā)提純例如：粗鹽精鹽常用的分離與提純的方法有哪些？分離和提純常用的方法有：物理方法：過(guò)濾、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、結(jié)晶、升華、分餾、液化、溶解等?；瘜W(xué)方法：沉淀、置換、加熱、分解、洗氣等。1.過(guò)濾——物質(zhì)的分離和提純方法之一漏斗、燒杯、玻璃棒、鐵架臺(tái)（帶鐵圈）、濾紙。（3）裝置圖：（2）主要儀器：不溶性固體與液體混合物的分離

如：泥沙和水（1）適用范圍：※過(guò)濾操作的注意事項(xiàng)一貼二低三靠2.蒸發(fā)——物質(zhì)的分離和提純方法之二（1）適用于分離溶于溶劑中的固體物質(zhì)。如：氯化鈉和水蒸發(fā)皿、酒精燈、玻璃棒，鐵架臺(tái)（帶鐵圈）

。（3）裝置圖：（2）主要儀器：※蒸發(fā)的注意事項(xiàng)：1.加入蒸發(fā)皿的液體不應(yīng)超過(guò)蒸發(fā)皿容積的2/3；2.加熱時(shí)，用玻璃棒進(jìn)行攪拌，防止由于局部溫度過(guò)高，造成液體飛濺；3.蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量的固體時(shí)，應(yīng)停止加熱，利用余熱把液體蒸干；4.取下未冷卻的蒸發(fā)皿時(shí)應(yīng)把它放在石棉網(wǎng)上，而不能直接放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上。以免燙壞實(shí)驗(yàn)臺(tái)或遇實(shí)驗(yàn)臺(tái)上冷水引起蒸發(fā)皿炸裂，取用它用坩堝鉗．

用海水、鹽井水、鹽湖水直接制得的粗鹽中含有較多的雜質(zhì)，如不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸鹽等。那么我們可以利用什么方法和操作來(lái)提純粗鹽呢？一、粗鹽的提純粗鹽溶解，溶液呈渾濁燒杯中溶液澄清，濾紙上有不溶物附著

水分蒸發(fā)，逐漸有固體析出

【實(shí)驗(yàn)1-1】粗鹽的提純玻璃棒的作用：1.溶解時(shí)，攪拌，加速粗鹽溶解。2.過(guò)濾時(shí)，玻璃棒起引流作用，防止液體外灑。3.蒸發(fā)時(shí)，用玻璃棒攪拌濾液，防止濾液因局部受熱引起液體飛濺?！蛀}溶解懸濁液（泥沙、NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸鹽）過(guò)濾不溶性雜質(zhì)NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸鹽的溶液

通過(guò)溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等操作所得到的固體是純凈的NaCl嗎？為什么？

采用上述實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行粗鹽提純，只能除去不溶性雜質(zhì)泥沙，但不能除去可溶性雜質(zhì)CaCl2、MgCl2以及硫酸鹽，所以得到的固體不是純凈的NaCl。【思考】

既然所得固體中可能還含有CaCl2、MgCl2以及硫酸鹽等可溶性雜質(zhì)，那么用什么方法來(lái)檢驗(yàn)出它們的存在呢？

可溶性物質(zhì)在水溶液中是以離子的形式存在，如NaCl在水溶液中是以Na+和Cl-的形式存在，所以可以通過(guò)檢驗(yàn)溶液中的離子來(lái)確定物質(zhì)的成分。二、SO42-的檢驗(yàn)【實(shí)驗(yàn)1-2】氯化鈉中SO42-的檢驗(yàn)鹽酸和BaCl2溶液滴入鹽酸后，無(wú)新現(xiàn)象產(chǎn)生，再加BaCl2溶液，則有白色沉淀生成。在溶液中解離時(shí)能產(chǎn)生SO42-的化合物與BaCl2溶液反應(yīng)，生成不溶于稀鹽酸的白色沉淀BaSO4，即說(shuō)明有SO42-存在。利用這一反應(yīng)可以檢驗(yàn)硫酸和可溶性硫酸鹽。Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl二、SO42-的檢驗(yàn)方法：向待測(cè)液中先加入稀鹽酸酸化（排除CO32-的干擾），再加入BaCl2溶液，如果出現(xiàn)不溶于稀鹽酸的白色沉淀，則存在SO42-。表述時(shí)應(yīng)說(shuō)明：選用什么試劑→出現(xiàn)什么現(xiàn)象→得出什么結(jié)論※思考：CO32-如何檢驗(yàn)?zāi)?？Na2CO3

+2HCl==CO2↑+H2O+2NaCl

CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

向待測(cè)液中加入鹽酸，產(chǎn)生的無(wú)色無(wú)味氣體通入澄清石灰水產(chǎn)生渾濁，證明有CO32－▲Cl-的檢驗(yàn)方法

先加入稀HNO3酸化，再加入AgNO3溶液，如果出現(xiàn)不溶于稀硝酸的白色沉淀，則存在氯離子。注意排除CO32-等離子的干擾！不增:不減:易分:不增加入新的物質(zhì)不減少被提純的物質(zhì)如：不能減少NaCl成分(容易分離)雜質(zhì)轉(zhuǎn)換為沉淀、氣體等易分離除去如：將NaCl溶液中可能存在的Na2SO4轉(zhuǎn)換為沉淀BaSO4化學(xué)方法除雜的原則：復(fù)原：被提純的物質(zhì)變化后再回到目標(biāo)物

除雜的思路：選擇那些易與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體或沉淀的物質(zhì)為試劑，然后再根據(jù)不增的原則確定加入試劑的順序．為將雜質(zhì)除盡，所加除雜試劑一般過(guò)量，過(guò)量的除雜試劑也要必須除盡．【思考與交流】如果要除去粗鹽中含有的可溶性雜質(zhì)CaCl2、MgCl2及硫酸鹽，按下表所示順序，應(yīng)加入什么試劑?？蓞⒖假Y料卡中相應(yīng)物質(zhì)的溶解性。【提示】設(shè)法將其中可溶性雜質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使之轉(zhuǎn)化為沉淀，再一次過(guò)濾即可。或轉(zhuǎn)化為氣體離開(kāi)體系也可?！窘鉀Q方案】

使SO42-、Mg2+、Ca2+反應(yīng)生成難溶物質(zhì)沉淀下來(lái)。除SO42-：加稍過(guò)量的BaCl2溶液除Mg2+：加稍過(guò)量的NaOH溶液除Ca2+：加稍過(guò)量的Na2CO3溶液一些物質(zhì)的溶解性CaCl2MgCl2化學(xué)方程式加入的試劑雜質(zhì)Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl過(guò)量的NaOHMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl過(guò)量的Na2CO3CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl過(guò)量的BaCl2硫酸鹽※三、化學(xué)方法除去食鹽中的可溶性雜質(zhì)1.加入試劑順序：BaCl2、NaOH、Na2CO3、HClNa+、Cl-、SO42-、Ca2+、Mg2+過(guò)量BaCl2溶液過(guò)濾Na+、Cl-、Ba2+、Ca2+、Mg2+過(guò)量NaOH

溶液過(guò)濾Na+、Cl-、Ba2+、Ca2+、OH-過(guò)量Na2CO3溶液過(guò)濾Na+、Cl-、OH-、CO32-過(guò)量鹽酸Na+、Cl-、H+、蒸發(fā)結(jié)晶NaCl晶體※三、化學(xué)方法除去食鹽中的可溶性雜質(zhì)2.加入不同試劑后，除去的雜質(zhì)及相應(yīng)的化學(xué)方程式BaCl2＋Na2SO4===BaSO4↓＋2NaClMgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaClCaCl2＋Na2CO3===CaCO3↓＋2NaClBaCl2＋Na2CO3===BaCO3↓＋2NaCl2HCl＋Na2CO3===2NaCl＋CO2↑＋H2OHCl＋NaOH===NaCl＋H2ONa2SO4MgCl2CaCl2Na2CO3BaCl2NaOH【討論】上述化學(xué)試劑加入的順序能否變換？

可以?？稍O(shè)計(jì)為：BaCl2Na2CO3NaOHHClBaCl2Na2CO3NaOHHClBaCl2Na2CO3NaOHHClBa(OH)2Na2CO3HCl１、只要Ｎa２ＣＯ３加在ＢaＣl２之后便合理，鹽酸的加入在過(guò)濾之后。２、最后加入適量的鹽酸后，加熱蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)除氯化氫※小結(jié)二、過(guò)濾和蒸發(fā)1.過(guò)濾用于分離不溶性固體與液體的分離。2.蒸發(fā)用于分離可溶性固體與液體的分離。3.在“粗鹽提純”試驗(yàn)中，有四處用到玻璃棒，它的作用分別是：（1）溶解：攪拌使氯化鈉充分溶解（2）過(guò)濾：引流防止液滴外灑（3）蒸發(fā)：攪拌使液體受熱均勻，防止局部過(guò)熱造成液滴飛濺（4）轉(zhuǎn)移：蒸發(fā)后用玻璃棒轉(zhuǎn)移固體4.離子的檢驗(yàn)硫酸根離子的檢驗(yàn)氯離子的檢驗(yàn)5.除雜問(wèn)題（四原則——不增、不減、易分和復(fù)原）1、提純含有少量硝酸鋇雜質(zhì)的硝酸鉀溶液，可以使用的方法（）Ａ、加入過(guò)量碳酸鈉溶液，過(guò)濾，再加適量硝酸Ｂ、加入過(guò)量硫酸鉀溶液，過(guò)濾，再加適量硝酸Ｃ、加入過(guò)量硫酸鈉溶液，過(guò)濾，再加適量硝酸Ｄ、加入過(guò)量碳酸鉀溶液，過(guò)濾，再加適量硝酸Ｄ課堂練習(xí)2、下列混合物能用過(guò)濾法分離的是()A、汽油和水B、食鹽和蔗糖C、泥沙和食鹽D、銅粉和鋁粉C3、為了除去粗鹽中Ca2＋、Mg2＋、SO42-及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列五項(xiàng)操作。其中正確的操作順序是（）①過(guò)濾②加過(guò)量的NaOH溶液③加適量鹽酸④加過(guò)量Na2CO3溶液⑤加過(guò)量BaCl2溶液A．①④②⑤③B．④①②⑤③C．②⑤④①③D．⑤②④①③CD4．實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行NaCl溶液蒸發(fā)時(shí),一般有以下操作過(guò)程：①放置酒精燈；②固定鐵圈位置；③放上蒸發(fā)皿；④加熱攪拌；⑤停止加熱、余熱蒸干，其正確的操作順序?yàn)椋ǎ〢．②③④⑤①B．①②③④⑤C．②③①④⑤D．②①③④⑤

B5.實(shí)驗(yàn)室里將粗鹽制成精鹽的過(guò)程中，在溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)三個(gè)步驟的操作中都要用到玻璃棒，分別說(shuō)明這三種情況下使用玻璃棒的目的：①溶解時(shí)：_________________________________；②過(guò)濾時(shí)：_________________________________；③蒸發(fā)時(shí)：_________________________________。攪拌，加速溶解

使待濾液體沿玻璃棒流入漏斗，防止外灑

攪拌，防止因局部過(guò)熱液滴或晶體飛濺6．蒸發(fā)操作中必須用到蒸發(fā)皿，下列有關(guān)蒸發(fā)皿的操作中，不正確的是()A．將蒸發(fā)皿放置在鐵架臺(tái)的鐵圈上直接用酒精燈火焰加熱 B．將蒸發(fā)皿放置在鐵架臺(tái)的鐵圈上，并加墊石棉網(wǎng)加熱 C．將蒸發(fā)皿放置在三腳架上直接用酒精燈火焰加熱D．將灼熱的蒸發(fā)皿放置一段時(shí)間變涼后，放在冷水中沖洗B7．能夠用來(lái)鑒別BaCl2、NaCl、Na2CO3三種物質(zhì)的試劑是()。A．AgNO3溶液 B．稀硫酸C．稀鹽酸 D．稀硝酸B

典例導(dǎo)析

知識(shí)點(diǎn)1：混合物的分離和提純

例1.下列物質(zhì)的分離和提純方法屬于化學(xué)分離提純法的是()A．分離沙子和食鹽水溶液B．分離溶于水中的氯化鈉C．從氯化鈉和硝酸鉀的混合物中提純硝酸鉀D．將O2和CO2混合氣體通入NaOH溶液中除去CO2氣體

解析物理分離提純法有過(guò)濾、結(jié)晶、蒸發(fā)、蒸餾、萃取、分液等；化學(xué)分離提純法有沉淀、置換、加熱、分解、洗氣等。根據(jù)選項(xiàng)A可用過(guò)濾，B可用蒸發(fā)，C可用結(jié)晶法，D只能是洗氣法。

D

跟蹤練習(xí)1下列各組固體混合物中，適宜用溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)的操作順序進(jìn)行分離的是()A．NaCl和NaNO3B．CaCO3和MnO2C．NaOH和NaNO3D．CaCO3和Na2CO3

知識(shí)點(diǎn)2：過(guò)濾操作和注意事項(xiàng)

例2.某同學(xué)做粗鹽提純實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)過(guò)濾兩次后，濾液仍然渾濁，造成這一結(jié)果的可能原因有哪些？

解析

在進(jìn)行過(guò)濾時(shí)，應(yīng)注意“一貼”、“二低”、“三靠”?！耙毁N”是指濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁?！岸汀笔侵笧V紙邊緣要低于漏斗邊緣；過(guò)濾器中的液體要低于濾紙邊緣，若濾液過(guò)多，可分幾次把液體慢慢轉(zhuǎn)移到過(guò)濾器中。“三靠”是指燒杯嘴要緊靠玻璃棒使液體沿玻璃棒流入漏斗；玻璃棒下端要靠在三層濾紙那邊；漏斗管末端要緊靠燒杯內(nèi)壁。如果濾液不澄清，有可能是實(shí)驗(yàn)操作不符合要求。

答案可能的原因有：儀器不干凈，濾紙破損，濾液高于濾紙的邊緣等。D

跟蹤練習(xí)2下列混合物能用過(guò)濾方法分離的是()A．汽油和水B．食鹽和蔗糖C．泥沙和食鹽D．BaSO4固體和AgCl固體

C知識(shí)點(diǎn)3：蒸發(fā)操作和注意事項(xiàng)

例3.在“粗鹽提純”的實(shí)驗(yàn)中，蒸發(fā)時(shí)正確的操作是()A．把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內(nèi)加熱B．開(kāi)始析出晶體后才用玻璃棒攪拌C．待水分完全蒸干后停止加熱D．蒸發(fā)皿中出現(xiàn)大量固體時(shí)即停止加熱解析

根據(jù)化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，蒸發(fā)是用加熱的方法使溶劑不斷揮發(fā)的過(guò)程。蒸發(fā)可用于濃縮溶液或從溶液中分離出固體溶質(zhì)。A項(xiàng)說(shuō)明沒(méi)有過(guò)濾即蒸發(fā)，不能除去泥沙。加熱過(guò)程中應(yīng)該用玻璃棒不斷攪拌，防止由于局部過(guò)熱，造成液滴飛濺，所以B項(xiàng)不對(duì)。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)即停止加熱，利用余熱將剩余液體蒸干，所以D項(xiàng)正確。D跟蹤練習(xí)3從食鹽水中提取食鹽晶體，應(yīng)采取的操作是()A．過(guò)濾B．蒸發(fā)結(jié)晶C．重結(jié)晶D．升華B

知識(shí)點(diǎn)4：物質(zhì)的檢驗(yàn)

例4.某混合物中可能含有可溶性硫酸鹽、碳酸鹽，為了檢驗(yàn)其中是否含有硫酸鹽，某同學(xué)取少量混合物溶于水后，向其中加入BaCl2溶液，發(fā)現(xiàn)有白色沉淀生成，由此而得出該混合物中含有硫酸鹽的結(jié)論。你認(rèn)為這一結(jié)論準(zhǔn)確嗎？為什么？

解析若鹽溶液中含有碳酸鹽，加入BaCl2溶液，也能生成白色沉淀，所以這個(gè)結(jié)論不準(zhǔn)確。在做離子檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，一定要注意排除干擾離子。檢驗(yàn)SO42-的正確方法是：先用鹽酸酸化，這樣可排除CO32-、SO32-和Ag＋等的干擾，再加入BaCl2溶液，若有沉淀生成，則證明一定有