人教版選修6《課題一物質(zhì)的分離和提純》學(xué)案2

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1、最新人教版選修6《課題一 物質(zhì)的分離和提純》學(xué)案 2 【歸納整理】 物質(zhì)的分離、除雜和提純是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。所謂分離就是用物理或化學(xué) 的方法將混合物中的各組分一一分開(kāi)。分離完成后各組分要保持（經(jīng)過(guò)化學(xué)反應(yīng)使混合物 的組分經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化而分離還要恢復(fù)為）原有的物質(zhì)組成和狀態(tài)。除雜和提純是將混合物中的 某組分用物理或化學(xué)的方法除去而得到純物質(zhì)。在提純物質(zhì)的過(guò)程中除了選擇合適的試劑 外，還應(yīng)選擇適宜的雜質(zhì)（或產(chǎn)物） ，以便于同被提純物進(jìn)行分離。 現(xiàn)將有關(guān)要點(diǎn)歸納如下： 1 .應(yīng)注意幾個(gè) 不” ⑴不能玉石俱焚"。即試劑一般與雜質(zhì)反應(yīng)，不與要保留的物質(zhì)反應(yīng)。但特殊情況下 ，所 加試劑需要

2、和保留物質(zhì)反應(yīng) ，但最終要轉(zhuǎn)化成需要保留的物質(zhì)。如除去 FeCl溶液中的NaCl, 可加過(guò)量的NaOH溶液一過(guò)濾一洗滌一加適量稀鹽酸。 ⑵不增“、不減”。即不增加新的雜質(zhì)，不減少要保留的物質(zhì)。 ⑶不污染環(huán)境。即要求所選用的除雜方法 ，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì)。 ⑷不能歸貌變新顏”。即除雜結(jié)束前，要恢復(fù)保留物質(zhì)的原有狀態(tài)。 2 .除雜方法的幾個(gè)優(yōu)化原則 ⑴若同時(shí)有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇那些簡(jiǎn)單易行、除雜徹底的方法。 ⑵應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保留物質(zhì)的方法，即—舉兩得 ⑶先考慮物理方法，再用化學(xué)方法。 【拓展延伸】 一、氣體的凈化與干燥 1 .氣體凈化的幾種方法

3、 ⑴吸收法：用吸收劑將雜質(zhì)氣體吸收除去。如 ，除去CO中混有的少量 CO2,可先用濃 NaOH溶液吸收CO2,再用濃硫酸等干燥劑除去水蒸氣。 常見(jiàn)氣體吸收劑見(jiàn)下表： 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 水 可溶性氣體：HCl、NH3等 NaOH固體 CO2、HCl、H2O 無(wú)水CuSO4 H2O 堿石灰 CO2、HCl、H2O 灼熱的銅網(wǎng) O2 NaOH溶液 CO2、HCl 灼熱的CuO h2、co 濃硫酸 H2O  ⑵轉(zhuǎn)化法：通過(guò)化學(xué)反應(yīng)，將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所要得到的氣體。如 ，除去CO2中的少量CO,可 將混合氣體通過(guò)足量的灼熱

4、 CuO,CO + CuO △ Cu + CO2。 2 .氣體的干燥 氣體的干燥是通過(guò)干燥劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，選擇干燥要根據(jù)氣體的性質(zhì)，一般原則是：酸性干燥劑不 能用來(lái)干燥堿性氣體，堿性干燥劑不能用來(lái)干燥酸性氣體，干燥裝置由干燥劑狀態(tài)決定。 ⑴常見(jiàn)的干燥劑 干燥劑 可十燥氣體 不可十燥氣體 干燥 裝置 名稱或化學(xué)式 酸堿性 狀態(tài) 濃 H2SO4 酸性 液態(tài) H 2 > N2、 。2、 CO2、 HCl 、 CH4、CO 等 NH3 A 固體NaOH 生石灰 堿性 固公 H2、 O2、 n2、 CH4、CO、NH3 等 CO2、SO2、HCl B或

5、C 無(wú)水CaCl冰 中性 固公 除NH3外所有氣 體 NH3 B或C ⑵常用干燥裝置如下： 若用干燥管要注意大進(jìn)小出先除去氣體中含有的其他雜質(zhì)，干燥除去水蒸氣的操作放在 最后。 二、物質(zhì)的分離和提純 分離和提純的主要方法 方法 適用范圍或原理 舉例 物 理 方 法 過(guò)濾法 ①固體與液體混合物的分離 ②可溶性固體與/、溶性固體混合物的 分離 粗鹽的提純 結(jié) 晶 蒸發(fā) ①分離溶質(zhì)與溶劑 ②除去易揮發(fā)的雜質(zhì) 從含有HCl 中分離出固體 的NaCl溶液 NaCl  法 降低溫度 可溶性固體溶質(zhì)溶解度受溫度影響

6、變 化大小/、同 分離NaCl與KNO3的混 合物 續(xù)表 方法 適用范圍或原理 舉例 化 學(xué) 方 法 化氣法 與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去 除Na2SO4中Na2CO3,可加適里稀 H2SO4 - Na2CO3+ H2SO4=Na2SO4+ CO2 T + HO 沉淀法 將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀過(guò)濾除去 除去 NaCl中的 Na2SO4,可加適量的 BaCl2： Na2SO4+ BaCl 2==BaSO4 J +2NaCl 置換法 將雜質(zhì)通過(guò)置換反應(yīng)而除去 除Fe SO4中的Cu SO4,可加過(guò)量的鐵粉，再 過(guò)濾：CuSO4+Fe==Cu +Fe SO 4

7、 溶解法 將雜質(zhì)溶于杲種試劑而除去 除C粉中的CuO粉，可加適量稀硫酸，再過(guò) 濾：CuO+ H 2SO4==CuSO4+ H2O 加熱法 雜質(zhì)受熱易分解，通過(guò)加熱將 雜質(zhì)除去 除 CaO 中的 CaCO3可加熱： 高溫 A CaCO3 CaO+ CO2 T 轉(zhuǎn)化法 將雜質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為 主要成分 除CO2中的CO,可將氣體通過(guò)灼熱的 CuO : CO+CuO Cu+CO 2 當(dāng)然，實(shí)際分離與提純還會(huì)有一些其他方法 ，在實(shí)際解題時(shí)要因題而解，也可以綜合而靈活地 運(yùn)用幾種方法。 【問(wèn)題探究】 問(wèn)題1除去NaCl溶液中的雜質(zhì) Ba(OH)2,若只準(zhǔn)加入一種試劑

8、，則這種試劑是 。 【分析】除去雜質(zhì)的方法有多種 ，原則是不引入新的雜質(zhì)，對(duì)所提純的物質(zhì)不能改變，把雜質(zhì) 轉(zhuǎn)化成所需要的物質(zhì)，便于分離。如將雜質(zhì)被溶液吸收；將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或沉淀；將不溶 的雜質(zhì)轉(zhuǎn)為可溶物等。根據(jù)題目要求 ，除去Ba(OH)2,可以加入帶有 SO42-的試齊h如Na2SO4、 CuSO4、H2SO4等，它們都能與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO’沉淀。但是，如果選用Na2SO4溶液， 除了生成 BaSO’,同時(shí)還有 NaOH產(chǎn)生,NaOH是能溶于水的，無(wú)法與NaCl分開(kāi)。等于除去 Ba(OH)2的同時(shí)又引進(jìn)了新的雜質(zhì) NaOH。如果選用 CuSO4溶液,則生成BaSO4和C

9、u(OH) 2 兩種沉淀，再經(jīng)過(guò)過(guò)濾，即可得到較純的 NaCl。當(dāng)然加入 F%(SO4)3溶液也可除去雜質(zhì) Ba(OH)2。若選用H2SO4,則生成BaSO4和水,也可除去雜質(zhì) Ba(OH)2。 【答案】CuSO4或 Fe2(SO4)3或 H2SO4 問(wèn)題2除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉，應(yīng)選用適量的試劑是 [ ] A.稀硫酸 B.硝酸銀 C.澄清石灰水 D.稀鹽酸 【分析】本題除去雜質(zhì)碳酸鈉，可考慮加入酸溶液與碳酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng) ，把雜質(zhì)變成CO2 氣體逸出。但要注意加入的酸只能是鹽酸 ，否則又會(huì)產(chǎn)生新的鈉鹽雜質(zhì)。 【答案】D 問(wèn)題3分離NaCl、FeC/口 82$04

10、的混合物，應(yīng)選用的一組試劑是（ ） A. H2。、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO 3 【分析】此題中，因NaCl、FeCl3均溶于水，BaSO4難溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差 異過(guò)濾分離，然后用NaOH溶液與濾液反應(yīng)，NaCl未變化，F(xiàn)eCl3被轉(zhuǎn)化為Fe（OH）3 J,通過(guò)過(guò)濾 分別得到濾液和沉淀，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得純凈的 NaCl,將沉淀與HCl溶液反應(yīng)，可使轉(zhuǎn)化為 Fe（OH）3的FeCl3得以復(fù)原。在分離操作中同樣要遵循不能引入新雜質(zhì)的原則 ，所以選C。 【答案】C 問(wèn)題4為了除去粗

11、鹽中的CaC MgSO4及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行下列5項(xiàng)操作： 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)量的 BaCl2溶液。正確的操作順序是（ ） A.①④②⑤③ B.④①②⑤③ C.②⑤④①③ D.⑤②④①③ 【分析】除去多種雜質(zhì)時(shí)，要考慮加入試劑的順序，為了保證將雜質(zhì)除盡，所加試劑必須過(guò)量 因此為了不引進(jìn)新雜質(zhì)，后面加入的試劑要能除去前面加入的試劑。本題加入試劑及順序 是：a加過(guò)量的BaCl2溶液，除去SO42 ; b加過(guò)量的 NaOH溶液，除去Mg2+; c加過(guò)量的 Na2CO3溶液除去 Ba2+、Ca2+； d過(guò)濾，除去生成

12、的沉淀（CaCO3、BaCO3、Mg（OH） 2和泥 沙）；e加適量的鹽酸，除去過(guò)量的CO32一和OH，由于b和a順序互換，不影響除雜目的，所以 前兩步操作順序可顛倒。 【答案】C、Do 【學(xué)以致用】 一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意） 1 .氮?dú)饣煊猩倭繗錃?二氧化碳和水蒸氣，欲獲得干燥純凈的氮?dú)?，可采取下列操作：①通過(guò)濃 硫酸，②通過(guò)填充氧化銅的加熱管，③通過(guò)氫氧化鈉濃溶液，④通過(guò)濃鹽酸。最好的組合順序 是 （） A.①一②一③ B.③一②一④ C.③一②一① D.④一②一③ 2 .下列各組物質(zhì)中的雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)） ，只需加入適量稀硫酸就能除去的是（ ） A. Na

13、Cl （W2CO3） B. Fe（Cu） C. W2CO3 （CaCO3） D. HCl （BaCl?） 3 .下列各組物質(zhì)的溶液，不另加試劑無(wú)法一一鑒別的是 （） A. NaOH HCl CuSO 4 MgSO4 B. Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl C. KNO 3 HCl CaCl2 NaOH D. NH 4NO3 H2SO4 NaOH MgCl 2 4 .分離下列各組物質(zhì)的方法不正確的是 （） A.用過(guò)濾法分離氧化銅和硫酸銅的混合物 B.用結(jié)晶法分離氯化鈉和硝酸鉀的混合物 C.用蒸儲(chǔ)法（依據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)的不同）分離煤油和水的混合物 D.通過(guò)灼熱的氧化銅除去

14、CO中的CO2,得純凈的CO 5 .下表是各物質(zhì)所含的少量雜質(zhì)以及除去這些雜質(zhì)所選用的試劑或操作方法 ，其中正確的是 選項(xiàng) 物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜試劑或操作方法 n A 氯化鈉溶液 氯化鎂 加入適量燒堿溶液，再過(guò)濾 B 硝酸鈉溶液 硫酸鈉 加入適量氯化鋼溶液，再過(guò)濾 C 熟石灰 石灰心 高溫煨燒 D 二氧化碳 一氧化碳 通過(guò)澄清石灰水 6 .按照加水溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)的順序進(jìn)行操作 ，可以分離的一組混合物是 （） A.木炭粉和二氧化鎰 B.鐵粉和硫酸銅晶體 C.氯化鋼和硫酸鉀 D .二氧化鎰和氯化鈉 6 / 7 7 .下列實(shí)驗(yàn)方

15、案中，能達(dá)到預(yù)期目的的是 （） A.用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl氣體 8 .用點(diǎn)燃的方法除去 CO中混有的少量CO2 C.用稀鹽酸除去熱水瓶膽壁上的水垢［主要成分 CaCO3和 Mg(OH) 2I K2SO4,得到純凈的KNO3溶液 D.用BaCl2溶液除去KNO 3溶液中混有的少量 8 .實(shí)驗(yàn)操作方法：①稱量，②過(guò)濾，③蒸發(fā)，④結(jié)晶；其中可用于混合物分離的是 A.①② B.③④ C.①②③ D.②③④ 二、填空題 9 .右圖所示的裝置有多種用途。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要 ，氣體既可從 a導(dǎo)入也可以從 b 入。瓶中既可加入其他物質(zhì) ，也可以加入不同的液體或固體

16、顆粒等。請(qǐng)根據(jù)要求將相 關(guān)內(nèi)容填入下表，然后結(jié)合物理知識(shí)回答問(wèn)題： 用途 氣體入口（ a或b） 瓶中物.質(zhì) ①收集H2 ②排氣法收集CO2 空氣 ③排水法收集。2 水  ④除去H2中的雜質(zhì)HCl氣 體 ⑤干燥CO2氣體 ⑥驗(yàn)證CO氣體中含有CO2 雜質(zhì)并除去 結(jié)合物理知識(shí)，簡(jiǎn)述在表內(nèi)第③項(xiàng)中，排水法收集。2操作成功的原理 10.為除去Na2SO4溶液中含有的雜質(zhì) Na2CO3,甲、乙、丙三位同學(xué)分別選用一種試劑(適 量)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你對(duì)他們所選用的試劑進(jìn)行評(píng)價(jià)： 學(xué)生 選用試劑 評(píng)價(jià)(是否可行，并簡(jiǎn)述埋由)

17、 甲 HCl 乙 H2SO4 丙 Ba(OH) 2 11.某課外活動(dòng)小組通過(guò) Internet網(wǎng)上資料得知：廢棄的定影液中含有一定量的 AgNO 3。他 們從攝影店收集到一些廢棄的定影液 ，準(zhǔn)備將其中的銀以單質(zhì)的形式回收。于是。他們進(jìn)行 了以下實(shí)驗(yàn)活動(dòng)： (1)［設(shè)計(jì)方案］ ①加入比銀活潑的金屬單質(zhì) ②除去金屬混合物中的雜質(zhì) (2)［小組討論］ ①選擇加入的金屬 甲同學(xué)認(rèn)為：向定影液中加入過(guò)量的銅粉 ，則得到的金屬混合物含有銀和銅； 乙同學(xué)認(rèn)為：向定影液中加入過(guò)量的鐵粉 ，則得到的金屬混合物含有銀和鐵。你認(rèn)為 —。該方案的化學(xué)方程式 化學(xué)方程式為。 同學(xué)的方案更合理，其原因是 為。 ②除去銀粉中混有的金屬向金屬混合物中加入的試劑是 (3)［進(jìn)行實(shí)驗(yàn)］過(guò)程如下: 請(qǐng)回答：操作a是，需要用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和 ;溶液B中溶質(zhì)的化 學(xué)式為。 加出活法玉屬：過(guò)量〕 *金屬混合物+溶液A (4)［產(chǎn)品驗(yàn)證］請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單方法驗(yàn)證得到的銀中是否含有鐵粉 ，方法是