物质的检验、分离与提纯第

第二节物质的检验、分离和提纯教学目标：1.了解过滤、蒸发、萃取与分液、蒸馏等常用分离、提纯的方法。2.了解常见离子的检验方法，能对常见物质的组成进行检验和分析。3.了解常见气体的检验方法。4.运用所学知识设计实验方案对常见物质（离子、气体、有机物、官能团等）进行分离、提纯和检验。学习目标：1.物质分离、提纯与检验常见方法。2.设计实验方案对常见物质进行分离、提纯和检验。知识梳理物质的检验主要类型基本方法：鉴定：指通过一定的方法将物质组成成分一一检验出来。鉴别：用一定的方法把两种或两种以上的物质区分开来。推断：通过已知实验事实，根据性质分析推理出被检物的组成。物质的分离与提纯分离：将两种或多种物质的混合物彼此分开，得到几种纯净物的过程。提纯：除去物质中混有少量杂质而得到纯净的物质。基本原则①不增（不引入新杂质）②不减（不减少被提纯物质）③易分离（被提纯物质易与杂质分离）④易复原（被提纯物易复原）注意事项①除杂试剂应过量：②过量试剂需除尽；③去除多种杂质时，要考虑加入试剂的顺序；④选择最佳的除杂途径。取试样→加试剂→说操作→表现象→定结论物理方法分离和提纯物质的常用方法化学方法1.过滤与洗涤2.蒸发与结晶3.结晶与重结晶4.蒸馏5.萃取和分液6.渗析7.升华1.沉淀法2.洗气法3.加热分解法一、物质的分离和提纯一、物质的分离和提纯1.固—固混合分离型（1）热分解法：受热能分解的固体与受热不能分解的固体分离。如NaCl中除去NH4Cl，Na2CO3中除去NaHCO3，CaO中除去CaCO3。（2）结晶（重结晶）：根据在水中的溶解度不同，可溶性固体与液体分离，固体与固体分离。如NaCl溶液中得NaCl晶体，KNO3与NaCl晶体分离。（3）升华：固体与易升华固体分离。如NaCl与I2分离。3.液—液混合分离型2.固—液混合分离型（1）过滤：分离不溶性固体与液体。如除去NaCl溶液中泥沙，除去Na2SO4溶液中的BaSO4沉淀。（2）蒸发：蒸干或蒸发至一定程度后降温结晶。如将KNO3溶液蒸发获得KNO3固体。（3）盐析：用于获取肥皂及蛋白质的分离提纯。如向肥皂液中加入NaCl晶体分离甘油，向蛋白质溶液中加入浓(NH4)2SO4溶液使蛋白质从溶液中析出。（1）蒸馏（分馏）：利用沸点不同分离混合物。工业酒精制无水酒精，汽油与苯的混合液分离。4.气—气混合分离型洗气：用液体吸收气体中的杂质，得到干燥纯净的气体。如用浓硫酸干燥Cl2，用溴水除去CH4中的C2H4，再通过浓硫酸干燥CH4。（2）萃取和分液：把溶质从一种溶剂提取到另一种溶剂中，两种液体分层，然后将不互溶的液体分离。如用CCl4萃取I2水中的I2，分离苯酚浊液与NaCl溶液。（3）渗析：分离胶体和溶液。如分离Fe(OH)3胶体与FeCl3溶液，分离淀粉溶液与NaCl溶液。㈠过滤和洗涤一贴、两低、三靠多次过滤使滤液澄清过滤思考：过滤后还浑浊怎么办？“一贴”，滤纸紧贴漏斗的内壁“二低”，滤纸的边缘低于漏斗口，漏斗里液体低于滤纸的边缘“三靠”，倾倒液体的烧杯尖口要紧靠玻璃棒，玻璃棒的末端轻靠在三层滤纸的一边，漏斗下端的管口靠烧杯内壁。注意事项：1.2/32.直接加热3.玻璃棒搅拌4.加热到大量固体析出或剩余少量液体㈡蒸发与结晶蒸馏——利用各组分沸点不同，将液态混合物分离和提纯的方法。投放沸石或瓷片温度计水银球处于支管口处水下入上出操作注意：１、先通水，再加热２、刚开始收集到的馏分应弃去３、全程严格控制好温度溶液体积不超过烧瓶体积2/3(三）蒸馏蒸馏烧瓶冷凝管温度计牛角管使用前要检查装置的气密性！化学实验粗盐的提纯1.溶解2.过滤3.蒸发得到含有杂质的氯化钠4.除杂CaCl2MgCl2Na2SO4化学实验过量BaCl2NaClCaCl2MgCl2Na2SO4NaClCaCl2MgCl2BaCl2NaClMgCl2Na2CO3NaClNaOHNa2CO3NaClHClNaCl过量Na2CO3过量NaOH过量HCl加热蒸发杂质加入的试剂化学方程式硫酸钠MgCl2CaCl2NaOH+HCl=NaCl+H2ONa2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑BaCl2过量的处理：1.加入Na2CO3BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl2.加入盐酸Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑BaCl2Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaClNaOHMgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaClNa2CO3CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl试剂的加入顺序：第一种：NaOH、BaCl2、NaCO3、HCl第二种：NaCO3、BaCl2、NaOH、HCl第三种：BaCl2、NaOH、NaCO3、HCl(四)萃取与分液：1.萃取：（1）原理：利用混合物中一种溶质在互不相溶的两种溶剂中的溶解性不同，用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来的方法。（2）萃取剂的选择条件：①萃取剂与原溶剂不混溶、不反应；②溶质在萃取剂中有较大的溶解度；③溶质不与萃取剂发生任何反应。（3）常见的萃取剂：汽油、苯、甲苯、四氯化碳，酒精不做萃取剂。(4)萃取实验步骤：装液---振荡---静置---分液2.分液（2）分离互不相溶、密度不同的混合物的方法一部分有机物溶剂Vs无机溶剂汽油煤油水植物油苯四氯化碳水密度比水小上层（密度比水大，下层）（1）仪器——分液漏斗(3)分液注意事项：①查是否漏夜；②下端靠烧杯内壁；③打开上口玻璃塞；④上层液体从上口倒出，下层液体从下口流出。(五)升华法碘I2装有冷水的烧瓶升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。利用某些物质具有升华的特性，将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来，例如加热使碘升华，来分离I2和SiO2的混合物。(六)渗析不断更换烧杯中的水或改用流水提高分离效果。利用半透膜（如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等），使胶体跟混在其中的分子、离子分离的方法。常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液。P178[例1](2010·试题调研，)下列物质提纯的方法正确的是()A．除去混在NO2气体中的NO：将气体与过量O2混合B．除去混在CO2气体中的SO2：将气体依次通过足量酸性KMnO4溶液和浓硫酸C．除去KCl溶液中的K2CO3：加入过量的BaCl2溶液后过滤D．除去乙酸中混有的乙醇：向混合液中加入生石灰后蒸馏B【例2】用于分离或提纯物质的已学方法有：A．萃取B．分液C．过滤D．加热分解E．蒸发F．蒸馏下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适?（把选用方法的标号填入括号内）（1）除去Ca（OH）2溶液中悬浮的Ca（OH）2颗粒（）（2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）（3）除去酒精中溶解的微量食盐（）（4）把溴水中的溴提取出来（）（5）用自来水制取医用蒸馏水（）（6）除去氧化钙中的碳酸钙（）（7）分离柴油和水的混合物（）BDACEFF二、物质的检验1.原理：根据物质的物理性质（如颜色、状态、气味、密度等）或化学性质（生成气体、沉淀等的特殊现象）。2.注意：（1）选择合理的试剂（操作简单、反应灵敏、现象明显的试剂）。（2）不能在待测物质中直接加入试剂，应取样；固体一般先配成溶液。（3）操作时应注意某些共有现象的干扰。3.常见阳离子的检验方法-1物质方法与现象H+NH4+Fe3+Fe2+①蘸少量试液滴在蓝色石蕊试纸或PH试纸上，试纸变红②Zn或Na2CO3溶液，产生无色气体；③将Mg(OH）2、CaCO3溶解在试液中加强碱（NaOH)溶液加热，并用湿润的红色石蕊试纸检验产生的气体，变蓝①试液中滴加KSCN溶液呈血红色②加碱，有红褐色沉淀③加苯酚溶液，呈紫色①在试液中加入NaOH溶液，先产生白色沉淀，在空气中迅速转化为灰绿色，最后变为红褐色②试液中滴加KSCN溶液，无明显现象，再滴入氯水，出现血红色3.常见阳离子的检验方法—2物质方法与现象Na+、k+Mg2+Al3+Cu2+Ba2+焰色反应，黄色；紫色（透过蓝色钴玻璃）过量的NaOH溶液，产生白色沉淀加NaOH溶液至过量，先产生白色沉淀，后沉淀溶解①加NaOH溶液，产生蓝色沉淀；②加入适量浓氨水生成蓝色沉淀，该沉淀溶于过量浓氨水中，溶液呈深蓝色加稀H2SO4或Na2SO4溶液，生成不溶于稀HNO3的白色沉淀4.常见阴离子的检验方法离子操作步骤和现象OH-Cl-Br-I-SO42-CO32-SO32-NO3-在试液中滴加紫色石蕊试液，变蓝（或使酚酞试液变红色）在试液中加浓硫酸和铜片，加热有红棕色气体放出在试液中加稀HCl，产生无色无味气体，通入澄清石灰水中，石灰水变浑浊在试液中先加稀HCl，产生刺激性气味气体，通入品红溶液，品红溶液褪色在试液中先加盐酸酸化，再加BaCl2溶液，有白色沉淀在试液中加入AgNO3溶液，生成黄色沉淀，加稀HNO3沉淀溶解在试液中加入AgNO3溶液，生成浅黄色沉淀，加稀HNO3沉淀溶解在试液中加入AgNO3溶液，有白色沉淀，加稀HNO3沉淀溶解5.常见气体的检验方法－1气体操作步骤现象O2H2CO2Cl2HClCONO向集气瓶中插入带火星的木条木条复燃验纯后点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯有淡蓝色火焰，烧杯壁有水珠生成通入澄清石灰水石灰水变浑浊，继续通后变澄清①将湿润淀粉KI试纸接近瓶口试纸变蓝①用湿润的蓝色石蕊试纸检验变红色②用蘸浓氨水的玻棒接近气体产生白烟②将湿润蓝色石蕊试纸靠近瓶口先变红后变白点燃气体，将燃烧产物通入澄清石灰水火焰呈蓝色，石灰水变浑浊遇到空气或氧气立即变红棕色5.常见气体的检验方法－2气体操作步骤现象NO2SO2NH3CH4C2H4C2H2颜色、溶于水情况红棕色，溶于水变为无色①将湿润红色石蕊试纸靠近瓶口试纸变蓝②用蘸浓盐酸的玻璃棒靠近气体产生白烟通入品红溶液，加热；或通入酸性KMnO4溶液中褪色，加热又恢复红色；紫红色褪去点燃，火焰上方罩干燥的烧杯，燃烧产物通入澄清石灰水火焰呈淡蓝色，烧杯壁有水珠，浑浊①点燃；②通入酸性KMnO4溶液；③通入Br2的CCl4溶液①火焰明亮并伴有黑烟；②紫色褪去；③褪色①点燃；②通入酸性KMnO4溶液；③通入Br2的CCl4溶液①火焰明亮并伴有浓烟；②紫色褪去；③褪色6.不加任何试剂的鉴别⑴先依据外观特征，鉴别出其中一种或几种，然后再利用它们去鉴别其他的物质。如：Al2(SO4)3、MgCl2、NaOH、CuSO4、NaCl。⑵若无明显外观现象，可考虑能否用焰色反应或加热区别开来；⑷若以上方法都不能鉴别时，可考虑两两混合法，记录反应后的现象，分析确定。⑶观察是否存在：互相滴加顺序不同，现象不同的两种物质；如：KNO3、MgCl2、AlCl3、NaOH、NH3·H2O7.互滴顺序不同，现象不同组合操作现象原理Al3+和OH-将OH-逐滴加入到Al3+中先产生白色沉淀，后沉淀溶解；Al3++3OH-=Al(OH)3↓Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O将Al3+逐滴加入到OH-中先没有沉淀，后产生白色沉淀；Al3++4OH-=AlO2-+2H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓AlO2-和H+将H+逐滴加入到AlO2-中先产生白色沉淀，后沉淀溶解；AlO2-+H++H2O=Al(OH)3↓Al(OH)3+3H+=Al3++3H2O将AlO2-逐滴加入到OH-中先没有沉淀，后产生白色沉淀；AlO2-+4H+=Al3++3H2OAl3++3AlO2-+6H2O=4Al(OH)3↓7.互滴顺序不同，现象不同组合操作现象原理AgNO3溶液和氨水将AgNO3逐滴加入到氨水中无明显现象；Ag++2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O将氨水逐滴加入到AgNO3中先白色沉淀，后沉淀溶解；Ag++NH3·H2O=AgOH↓+NH4+AgOH+2NH3·H2O=[Ag(NH3)2]++2H2O+OH-CO32-和H+将H+逐滴加入到CO32-中先无明显现象后放出气体；CO32-+H+=HCO3-HCO3-+H+=CO2↑+H2O将CO32-逐滴加入到H+中直接产生气