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  • 2021-07-03 发布

新课标同步导学高一化学课件:第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法 第2课时 蒸馏和萃取

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第 2 课时 蒸馏和萃取 知道这个古怪的玻璃仪器是一种什么装置吗?告诉你吧,它其实也是一种蒸馏器。 1 .掌握蒸馏的实验原理和操作技能。 2 .掌握萃取、分液的实验原理和操作技能。 3 .通过对离子的检验、物质提纯方法的讨论,加深对离子检验原理和物质提纯方法的理解。 1 . 蒸馏 (1) 蒸馏原理 利用混合物中各组分的 ______ 不同,除去液 态混合物中 ________ 、 ________ 或 ________ 的杂质的方法。 沸点 易挥发 难挥发 不挥发 (2) 制取蒸馏水 ①仪器及装置图 圆底烧瓶 石棉网 铁架台 酒精灯 冷凝器 生角管 锥形瓶 ②试写出实验室制取蒸馏水的现象与结论: 实验现象 实验结论 试管中产生 _________ , 白色沉淀不溶解 自来水中含有 ____ ; AgCl 不溶于水和酸 蒸馏烧瓶中的自来水呈沸腾状;锥形瓶中收集到无色、澄清液体 无沉淀产生 蒸馏水中没有 ____ ; 蒸馏能分离 Cl - 和 H 2 O 白色沉淀 Cl - Cl - 2. 萃取与分液 (1) 原理 ①萃取 利用物质在 __________ 的溶剂里 ________ 的 不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂 所组成的溶液里提取出来的方法。 ②分液 将 _____________ 的液体分开的操作。 互不相溶 溶解度 两种互不相溶 (2) 主要仪器: _________ 、 _______ 、 _____ 。 (3) 用四氯化碳萃取碘水中的碘 分液漏斗 铁架台 烧杯 ①加萃取剂 用量筒量取 10 mL 碘的饱和水溶液,倒入 __________ ,然后再注入 4 mL 四氯化碳, 盖好玻璃塞,发现溶液分层。 __________ 在下层。 ②振荡萃取 用右手压住分液漏斗 ______ ,左手握住 ______ 部分,把分液漏斗倒转过来振荡, 使两种液体充分接触。 分液漏斗 四氯化碳 口部 活塞 ③静置分层 将分液漏斗放在铁架台上静置,液体分层。 上层为水层,无色;下层为 _____________ ______ ,显 ____ 色。 ④分液 待液体分层后,将分液漏斗上的 ________ 打 开 ( 或使塞上的 ______ 对准 _____________) , 再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体 沿 ________ 流下。上层液体从分液漏斗 _____ 倒出。 碘的四氯化碳 溶液 紫 玻璃塞 凹槽 漏斗上的小孔 烧杯壁 上口 蒸馏和萃取的操作要领及有关注意事项 1 . 蒸馏 (1) 装置 (2) 注意事项 ①分离多种液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计,且温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处。 ②蒸馏时在烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸。 ③冷凝管中冷却水从下口进,上口出。先通冷凝水,再加热,蒸馏结束时先熄灭酒精灯,再停止通冷却水。 [ 温馨提示 ]   (1) 蒸馏装置组装顺序:由下向上,由左往右,拆卸顺序恰好相反。 (2) 用 CCl 4 萃取了碘水中的碘所得的是碘的 CCl 4 溶液,此时可用蒸馏法把二者分开。 2 . 萃取和分液 (1) 萃取剂必须具备的三点性质 ①萃取剂和水互不相溶; ②萃取剂和溶质不发生反应; ③溶质在萃取剂中的溶解度远大于它在原溶剂中的溶解度。 (2) 分液操作的注意事项 ①振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大引起危险。 ②分液时,分液漏斗下端要紧靠烧杯内壁,以防液体飞溅。 ③旋开活塞,用烧杯接收下层液体时,要注意待下层液体恰好流出时及时关闭分液漏斗的活塞,注意不能让上层液体流出,上层液体应从上口放出。 [ 温馨提示 ]   (1) 常见的萃取剂:①苯、汽油 ( 或煤油 ) :难溶于水,密度比水小;② CCl 4 :难溶于水,密度比水大。 (2) 由于酒精与水互溶,故酒精一般不作萃取剂。 (3)Cl 2 、 Br 2 、 I 2 的性质:易溶于有机溶剂,如苯、汽油、煤油、 CCl 4 等在水中的溶解度不大。 1 .下列四种化学操作名称从左到右分别是 (    ) A .过滤、蒸发、蒸馏、萃取 B .过滤、蒸馏、蒸发、萃取 C .蒸发、蒸馏、过滤、萃取 D .萃取、蒸馏、蒸发、过滤 解析:  掌握物质分离与提纯的基本实验装置图,即可立即选出。 答案:   A 常见离子的检验 酚酞 石蕊 无 无 白色 盐酸 BaCl 2 硝酸 AgNO 3 物质的检验 1 . 物质的检验方法 (1) 物理方法 利用物质的颜色、气味、溶解性加以区别,如区分 CuSO 4 溶液和 Na 2 SO 4 溶液可根据其颜色,区分 Na 2 CO 3 和 CaCO 3 可根据其溶解性。 (2) 化学方法 常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法,如区分盐酸、 NaOH 溶液和 NaCl 溶液,可用石蕊试液。 答案:   D 实验室里从海藻中提取碘的流程图如下: (1) 指出制取碘的过程中有关的实验操作名称: ① ________ ,② ____________ 。 (2) 灼烧海藻时,除需要三脚架外,还需要用到的仪器是 ________ 。 ( 从下列仪器中选择所需的仪器,用标号字母填写在空白处 ) A .烧杯  B .坩埚  C .表面皿  D .泥三角  E .酒精灯  F .干燥器 (3) 提取碘的过程中,可供选择的有机溶剂是 ___________________________ 。 理由是 _____________________ 。 ( 乙酸、甘油均可溶于水 ) A .甲苯、酒精   B .四氯化碳、苯 C .汽油、乙酸 D .汽油、甘油 (4) 进行上述蒸馏操作时,使用水浴的原因是 _________________________________ ,最后晶体碘在 ____________ 里聚集。 (5) 含碘的有机物溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需要经过蒸馏,观察下列实验装置指出其错误之处,并指出正确操作。 解析:   (1) 从流程图中可知,操作①是过滤,操作②是萃取和分液。 (3) 根据萃取原理,要从含碘水溶液中萃取碘,所选萃取剂一定要和水互不相溶或很难相溶,且溶质在萃取剂中溶解度要比在水中大得多,而选项中,酒精、乙酸、甘油皆与水互溶,因此 B 项正确。 (4) 利用水浴加热可使被加热物质受热均匀,温度不会超过 100 ℃,最后在蒸馏烧瓶中得到晶体碘。 (5) 检查实验装置的错误,要按实验进程逐一检查,通常是从左到右,自下而上。 答案:   (1) ①过滤 ②萃取和分液  (2)BDE   (3)B  四氯化碳、苯与水互不相溶,且碘在这两种溶剂中的溶解度比在水中的大  (4) 使蒸馏烧瓶受热均匀、控制温度不超过 100 ℃ 蒸馏烧瓶  (5) ①缺石棉网;②温度计的水银球不应插入液体中,而应位于蒸馏烧瓶支管口处;③冷凝管进出水的方向错误,应下口进水,上口出水。 [ 思考感悟 ]  萃取剂的选取原则: ①萃取剂和原溶液中的溶剂互不相溶且不发生化学反应; ②萃取剂与溶质不发生化学反应; ③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂的溶解度; ④两溶剂的密度应相差较大。 1 . (2010· 湛江高一检测 ) 下列实验操作中错误的是 ( 多选 )(    ) A .蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热 B .蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处 C .分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出 D .萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大 解析:  蒸发时,待蒸发皿中有大量晶体出现时,停止加热,利用余热蒸干, A 错误;蒸馏时,温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处,因为测得是蒸气的温度, B 正确;分液时,分液漏斗的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出, C 正确;选择萃取剂时,只要保证萃取剂与原溶剂、原溶质互不反应,与原溶剂互不相溶,溶质在萃取剂中的溶解度远大于它在原溶剂中的溶解度即可, D 错误。 答案:   AD 下列离子检验的方法正确的是 (    ) 解析:   本题考查了典型离子的检验。 答案:   C 2 .按下列添加试剂的先后顺序,即可将盐酸、硫酸、硫酸钾、氢氧化钠和硝酸钾五种无色透明溶液鉴别开来的是 (    ) A .石蕊溶液、 AgNO 3 溶液、稀 HNO 3 B . BaCl 2 溶液、酚酞溶液、 AgNO 3 溶液 C .石蕊溶液、 BaCl 2 溶液 D .酚酞溶液、 BaCl 2 溶液、 AgNO 3 溶液 解析:  在五种溶液中,遇紫色石蕊溶液变蓝色的是 NaOH ,变红色的是 HCl 和 H 2 SO 4 ,不变色的是 K 2 SO 4 和 KNO 3 。然后再借助 BaCl 2 将 HCl 和 H 2 SO 4 、 K 2 SO 4 和 KNO 3 鉴别开。 答案:   C 热点实验 制取无水酒精的实验设计 [ 探究举例 ]  已知乙醇的沸点为 78.3 ℃,与水以任意比互溶,且在 78.15 ℃时与水可形成 95.57% 的恒沸混合物 ( 即水和酒精可同时挥发 ) 。酒精中的水可加入生石灰除去,反应如下: CaO + H 2 O===Ca(OH) 2 , CaO 和 Ca(OH) 2 均不溶于酒精。 某化学活动小组要用 35% 的酒精制取无水酒精,设计了如下四个方案: 方案一:对 35% 的酒精直接蒸馏得无水酒精。 方案二:先对 35% 的酒精蒸馏得 95.57% 的酒精,再加入生石灰,然后进行蒸馏得无水酒精。 方案三:用 CCl 4 对 35% 的酒精进行萃取,然后对酒精的 CCl 4 溶液进行蒸馏得无水酒精。 方案四:向 35% 的酒精中直接加入生石灰,然后进行蒸馏得无水酒精。 请对四个方案进行评价,回答下列问题: (1) 最好的方案是 ________ ,错误的方案是 ________ ,错误的原因是 _____________ 。 (2) 其余方案的不足是 ______________________________ 。 (3) 用最好的方案进行实验时,所用到的玻璃仪器有 ________________________________ _____________________________________ 。 (4) 蒸馏操作中要注意的事项是 __________ _____________________________________ _______________________( 回答三项即可 ) 。 解析:   本题考查的主要是物质分离提纯的方法之一 —— 蒸馏。依据本题题设条件可知,酒精与水可形成恒沸物,酒精先通过蒸馏,绝大部分从水中出来后,再对 95.57% 的酒精再加入生石灰进行再蒸馏,这样做消耗的生石灰较少 ( 与方案四比较 ) ,又能得到无水酒精 ( 与方案一比较 ) 。 答案:  (1) 方案二 方案一和方案三 方案一,酒精与水可形成 95.57% 的恒沸混合物,直接蒸馏无法得无水酒精,方案三,酒精与水混溶,不能用 CCl 4 萃取 (2) 方案四的酒精中水太多,要消耗大量的生石灰 (3) 蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计和酒精灯 (4) 温度计水银球要在烧瓶支管口处;冷凝水要下口进上口出;加热时要适当调整酒精灯的位置,以控制温度;先通冷凝水后加热 ( 回答三项即可 ) 1 .下列仪器在使用前必须检查是否漏水的是 (    ) ①量筒 ②圆底烧瓶 ③分液漏斗 A .①   B .② C .③ D .①③ 解析:   有活塞、塞子等有封闭控流作用的仪器,在使用前都要检查是否漏水。 答案:   C 2 .如果你家里的食用花生油不小心混入了大量的水,利用你所学的知识,最简便的分离方法是 (    ) 解析:  水与植物油互不相溶,故可以采取分液的方法进行分离。 答案:  B 3 .在不使用酸碱指示剂的前提下,欲除去氯化钙溶液中的少量盐酸,得到纯的氯化钙溶液,最适宜选用的一种试剂是 (    ) A .硝酸银溶液 B .澄清石灰水 C .生石灰粉末 D .碳酸钙粉末 解析:   由于题中强调不得使用指示剂,因此只能选用 CaCO 3 粉末,当无气泡放出时即除去了少量的盐酸,原因是过量的 CaCO 3 粉末是不溶于水的,可过滤出而得滤液 CaCl 2 溶液,用生石灰粉末虽可除去少量盐酸,但现象不明显,无法控制用量。 答案:   D 4 .许多地区的自来水是利用氯气消毒的,为了检验 Cl - 的存在,最好选用下列物质中的 (    ) A .紫色石蕊试液 B .四氯化碳溶液 C .氢氧化钠溶液 D .硝酸银溶液 解析:  检验 Cl - 的试剂是经稀硝酸酸化的硝酸银溶液,形成不溶于稀硝酸的白色沉淀氯化银。 答案:  D 5 .请按要求回答问题: (1) 除去生石灰中的石灰石,方法是 ______________________________ 。 (2) 除去乙酸中溶解的食盐,方法是 ______________________________ 。 (3) 除去 KNO 3 晶体中少量的 NaCl ,所进行的实验操作依次是 ________ 、蒸发、结晶、 ________ 。 (4) 除去 Ca(OH) 2 溶液中悬浮的 CaCO 3 颗粒用 ________ 操作。 (5) 除去 CO 2 中少量的 HCl 通入 ________ 溶液洗气。 (6) 除去稀 HCl 中少量的 H 2 SO 4 ,方法是 _________________________________ 。 答案:   (1) 加热分解  (2) 蒸馏  (3) 溶解 过滤  (4) 过滤 (5) 饱和 NaHCO 3   (6) 加入适量 BaCl 2 溶液,过滤  (7)BaCl 2 [ 或 Ba(OH) 2 ]   K 2 CO 3   HCl   (8) 分液 蒸馏 萃取 萃取和分液 练规范、练技能、练速度