高中化学必修1全册课件（人教版） (1) 60页

第2课时蒸馏和萃取\n课前自主学习(学生用书P6)\n一､蒸馏1.原理利用混合物中各组分的沸点不同,除去液态混合物中易挥发､难挥发或不挥发的杂质的方法｡如实验室制取蒸馏水｡2.蒸馏用到的仪器有铁架台､石棉网､酒精灯､烧瓶､冷凝管､温度计､接受器(牛角管与锥形瓶的组合)等｡\n3.实验室为除去自来水中Cl-制取蒸馏水(1)在试管中加入少量自来水,滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液,试管中产生白色沉淀,说明水中含有Cl-｡(2)在100mL烧瓶中加入约体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片),连接好蒸馏装置,向冷凝管中通入冷却水,加热烧瓶,弃去开始馏出的部分液体｡(3)取少量收集到的液体加入试管中,然后滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3,试管内没有明显现象,说明制得的蒸馏水中不含Cl-｡\n二､萃取和分液1.原理利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,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｡在萃取过程中,把两种互不相溶的液体分开的操作是分液,萃取分液使用的仪器有分液漏斗､铁架台､烧杯｡\n2.用四氯化碳萃取碘水中的碘(1)用量筒量取10mL碘的饱和溶液,倒入分液漏斗,然后再注入4mL四氯化碳,盖好玻璃塞｡(2)用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡｡(3)将分液漏斗放在铁架台上,静置｡(4)待液体分层后,将分液漏斗上的玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下｡\n诱思探究:已知碘在苯中的溶解度比在水中的大,而密度却比水小,且苯与水不互溶,若上述实验中用苯,会出现什么现象?提示:由于苯与水不互溶,且苯的密度比水小,故能观察到:溶液分为上下两层,上层是碘的苯溶液,呈紫红色,下层是水层接近无色｡\n课堂深化探究(学生用书P6)\n一､蒸馏与蒸发操作实验装置原理或适用范围应用实例蒸馏利用沸点不同分离互溶的液体混合物制取蒸馏水,除去水中的杂质蒸发分离溶于溶剂中的溶质从食盐水中提取食盐晶体\n特别提示:(1)蒸馏与蒸发的目的不同:蒸馏主要是要得到“气化”后经冷凝器“冷凝”后收集在锥形瓶中的“液体”;蒸发主要是要得到留在蒸发皿中的“固体”成分｡(2)蒸馏操作的注意事项:①温度计的水银球不能伸入液体中,应置于蒸馏烧瓶支管口附近;②冷凝管中冷凝水的流向要从低处流向高处,即下口进水,上口出水;③为防止加热时液体暴沸,蒸馏烧瓶中要事先加入碎瓷片(或沸石);④烧瓶中所盛液体体积一般应介于其容积的之间;⑤给蒸馏烧瓶加热时,要垫上石棉网｡\n二､萃取操作应注意的问题1.分液漏斗的使用分液漏斗使用前必须检查是否漏液,方法是:在分液漏斗中注入少量水,塞上瓶塞,倒置观察是否漏水,若不漏水,正立后将瓶塞旋转180°,再倒置观察是否漏水｡\n2.萃取剂必须具备的四点性质(1)萃取剂和原溶剂互不溶解;(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在溶剂中的溶解度｡(4)萃取剂一般要易挥发,以利于后期处理｡\n3.萃取剂萃取原则:少量多次｡4.分液时的注意事项(1)倒转分液漏斗时,应关闭玻璃塞和活塞,防止液体流出,并且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)分液时要将分液漏斗颈上的玻璃塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔,保证漏斗内与外界大气相通,同时漏斗下端管口要紧贴烧杯内壁,从而使液体顺利流下｡(3)下层液体要从下口放出,上层液体要从漏斗上口倒出｡\n特别提示:分液既是萃取操作中的一个步骤,也是一个独立的分离混合物的方法｡如分离水和CCl4的混合物时可用分液的方法｡\n三､混合物的分离和提纯1.概念(1)物质的分离:将混合物中各物质通过物理变化或化学变化,把各成分彼此分开,分别得到纯净物的过程｡(2)物质的提纯:把混合物中的杂质采用物理或化学方法除去,以得到纯净物的过程｡我们给混合物的分离与提纯作个比喻:混合物的分离就是“分割西瓜”,混合物的提纯就是“剔除西瓜上腐烂的斑块”｡\n2.分离提纯的原则用化学方法提纯和分离物质时应遵循“四原则”和“两必须”｡“四原则”:(1)不增——提纯过程中不引入新的物质,即新的杂质｡(2)不减——不减少欲被提纯的物质,即所选除杂试剂一般不和被提纯物质反应｡(3)易分离——被提纯物质与杂质容易分离｡(4)易复原——被提纯物质要容易复原｡“两必须”是:一是除杂试剂必须过量,二是过量试剂必须除尽(因过量试剂带入新杂质)｡\n3.常用的分离和提纯的方法混合物分离与提纯的方法,从物质变化类型来分有物理分离提纯法和化学分离提纯法｡(1)物理分离提纯法:过滤､结晶､升华､蒸馏､液化､萃取､分液､溶解等｡(2)化学分离提纯法:沉淀､置换､加热､分解､洗气等｡\n实际操作时往往需将不同的方法综合应用,如结晶过滤法､沉淀过滤法､加热分解法､萃取分液法等｡\n典例剖析(学生用书P7)\n知识点一蒸馏及其应用例1阅读､分析下列两个材料:材料一\n材料二物质熔点/℃沸点/℃密度/g·cm-3溶解性乙二醇(C2H6O2)-11.51981.11易溶于水和乙醇丙三醇(C3H8O3)17.92901.26能跟水､酒精\n以任意比互溶回答下列问题(填写序号):A.蒸馏法B.萃取法C.“溶解､结晶､过滤”的方法D.分液法(1)将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来,最好应用________｡(2)将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是________｡CA\n〔解析〕材料一中纯碱的溶解度随温度变化很大,氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以,在热水中溶解,然后降温,纯碱则析出,氯化钠留在水溶液中,然后过滤｡即采用“溶解､结晶､过滤”的方法｡材料二中乙二醇和丙三醇相互溶解且都易溶于水,又因为它们的沸点差别很大,所以,加热时乙二醇首先汽化,然后冷却乙二醇蒸气得到乙二醇液体,丙三醇留在烧瓶中,即采用蒸馏法分离｡\n知识点二萃取和分液\n例2下列各项操作错误的有()A.用酒精萃取溴水中的溴单质的操作可选用分液漏斗,而后静置分液B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下端流出,上层液体则从上口倒出C.萃取､分液前需对分液漏斗检漏D.为了保证分液漏斗内的液体顺利流出,需要将上面的塞子拿下〔解析〕酒精与水互溶,不能作为提取溴水中溴的萃取剂,故A错误;打开分液漏斗活塞使下层液体流出时,要将上面的塞子拿下,以保持分液漏斗内外压强相等｡〔答案〕A\n知识点三离子的检验\n例3为确定某溶液的离子组成,进行如下实验:①取少量溶液滴加Ba(NO3)2溶液,产生白色沉淀｡②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味且能使澄清石灰水变浑浊的气体;白色沉淀部分溶解;③取上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时,再滴加AgNO3溶液,产生白色沉淀｡根据实验,以下推测不正确的是()\nA.一定有SO2-4离子B.一定有CO2-3离子C.不能确定Cl-离子是否存在D.不能确定SO2-4离子是否存在〔解析〕向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时,沉淀部分溶解,且产生CO2气体,证明原溶液中一定含有SO2-4和CO2-3;加入AgNO3溶液产生白色沉淀,并不能确定原溶液中是否有Cl-,因为原溶液中已经加入了稀盐酸｡〔答案〕D\n课内针对性训练(学生用书P8)\n1.海水淡化是指除去海水中的盐分以获得淡水的工艺过程｡下列方法中可以用来进行海水淡化的是()A.过滤法B.蒸馏法C.分液法D.萃取法答案:B解析:海水淡化的目的是将海水中的无机盐与水分离,应采用蒸馏法｡\n2.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()答案:B解析:花生油与水互不混溶,且为液体,故应采用分液法进行分离｡\n3.下列仪器:①漏斗②蒸发皿③托盘天平④分液漏斗⑤蒸馏烧瓶⑥量筒⑦燃烧匙｡常用于物质分离的是()A.①②⑤⑥B.①②④⑤C.②③⑤⑥D.③④⑥⑦答案:B\n4.某溶液中含有较大量的Cl-､CO2-3､OH-3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次沉淀出来,下列实验操作顺序正确的是()①滴加Mg(NO3)2溶液②过滤③滴加AgNO3溶液④滴加Ba(NO3)2溶液A.①②④②③B.④②①②③C.①②③②④D.④②③②①答案:B解析:因Ag+与Cl-､CO2-3､OH-均可生成沉淀,Mg2+与CO2-3、OH-均可生成沉淀,Ba2+只与CO2-3生成沉淀,故加入试剂顺序为④①③｡\n课后优化训练(学生用书P8)\n基础强化1.下列各组混合物中,能用分液漏斗进行分离的是()A.酒精和水B.碘和四氯化碳C.水和四氯化碳D.汽油和酒精答案:C解析:A､B､D中各组物质互相混溶不能用分液漏斗分离｡\n2.选择萃取剂将碘水中的碘萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是()A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应B.不溶于水,且碘在其中的溶解度大于在水中的溶解度C.不溶于水,且必须比水密度大D.不溶于水,且必须比水密度小答案:B\n3.下列混合物的分离和提纯方法中,主要是从溶解性的角度考虑的是()A.蒸发B.蒸馏C.过滤D.萃取答案:CD解析:蒸发和蒸馏主要是从物质沸点的角度考虑,过滤主要是除去液体中不溶性固体,要考虑溶解性,萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作,需要考虑溶解性｡\n4.下列说法正确的是()A.从I2的CCl4溶液中得到CCl4,可用分液法B.从Na2CO3溶液中得到Na2CO3,可用过滤法C.分离酒精和水的混合物,可用蒸馏法D.分离NaCl和AgCl的混合物,可用萃取法答案:C\n解析:从I2的CCl4溶液中得到CCl4,应用蒸馏法,蒸馏时首先挥发出来的是CCl4,冷凝即可得CCl4液体,CCl4蒸发完以后,碘受热升华再凝华为固体即可分离出I2;B中过滤不能得到Na2CO3,蒸发可以得Na2CO3;C项中酒精和水的沸点分别是78℃和100℃,用蒸馏法可以分离水和酒精;D项中NaCl易溶于水,AgCl不溶于水,分离二者可采用溶解,过滤､洗涤､蒸发的方法｡\n5.下列除杂的实验过程都正确的是(括号内为杂质)()A.MnO2(KCl)加水溶解､过滤､蒸发､结晶B.BaSO4(BaCO3)加足量稀盐酸､过滤､洗涤､干燥C.CuO(Cu)加足量稀盐酸､过滤､洗涤､干燥D.KCl(K2CO3)加足量稀盐酸､蒸发､结晶答案:BD解析:A中正确操作为加水溶解､过滤､洗涤､干燥;C项可在空气中加热使Cu与O2反应转化为CuO｡\n6.某实验小组只领取到下列仪器或用品:烧杯､铁架台､铁圈､三脚架､分液漏斗､酒精灯､漏斗､滤纸､石棉网､量筒､玻璃棒､蒸发皿､圆底烧瓶､火柴｡从缺乏仪器的角度看,不能进行的实验操作项目有()A.蒸发B.过滤C.萃取D.蒸馏答案:D解析:蒸发需要的仪器或用品有三脚架､蒸发皿､玻璃棒､酒精灯､火柴等;萃取用分液漏斗､烧杯､铁架台､铁圈等;过滤用漏斗､烧杯､铁架台､滤纸､玻璃棒等;蒸馏用温度计､冷凝器､铁架台､石棉网､酒精灯､火柴､尾接管､锥形瓶等｡\n7.某化学课外小组以海带为原料制取少量碘水,现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液｡其实验可分解如下各步:A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;B.把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;D.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;\nF.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准分液漏斗口上的小孔;H.静置､分层｡就此实验完成下列填空:(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):________→________→________→A→________→G→E→F｡CBDH\n(2)上述E步骤的操作中应注____________________________________________________________________________｡(3)上述G步骤操作的目的是________________________________________________________________________｡(4)能用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_____________________________________________｡使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,不让上层液体流出使分液漏斗内外空气相通,以保证E操作时漏斗里液体能顺利流出CCl4与水不互溶,且碘在CCl4中比在水中的溶解度大得多\n解析:萃取与分液的综合操作,应首先检查分液漏斗是否漏液,其次注入被萃取的溶液和萃取剂,再倒转振荡后将其正置在铁圈中,静置分层后使上口玻璃塞上的凹槽与小孔相通,打开活塞让下层液体流入容器,最后从上口倒出上层液体｡其顺序是C→B→D→A→H→G→E→F｡\n8.有五瓶白色固体,它们分别是CaCO3､NaNO3､Ba(OH)2､MgCl2､无水CuSO4,现仅用蒸馏水及已被检出的物质对它们作出鉴别｡根据以下实验步骤,在空格内填入须加入的试剂｡填写检出物质时须与实验现象上下对应｡\n答案:(1)CuSO4､CaCO3蓝色溶液,不溶于水(2)CuSO4Ba(OH)2蓝色沉淀(或蓝色和白色沉淀并存)(3)Ba(OH)2溶液MgCl2､NaNO3白色沉淀,无明显现象\n能力提升\n1.某校课外活动小组的同学分别对四种溶液中所含的离子进行检测,下列所得结果,有错误的是()A.K+､Na+､Cl-、NO-3B.OH-、CO2-3、Cl-、K+C.Ba2+、Na+、OH-、NO-3D.Ba2+、NO-3、OH-、SO2-4答案:D解析:Ba2+和SO2-4反应生成白色沉淀硫酸钡,因此这两种离子不能大量存在于同一溶液中\n2.现有一瓶甲和乙的混合物,已知甲和乙的某些性质如下:物质分子式熔点(℃)沸点(℃)密度(g/cm3)水中溶解度甲C3H6O2-9857.50.93可溶乙C4H8O2-84770.90可溶据此,将甲和乙互相分离的最佳方法是()A.萃取法B.洗气法C.蒸馏法D.分液法\n答案:C解析:二者均可溶于水,常温下都是液体,最好的分离方法是蒸馏｡\n3.氯仿(CHCl3)不溶于水,密度比水大,是一种良好的有机溶剂,因保存不当受光照射易被氧化而产生剧毒光气(COCl2),反应如下:2CHCl3+O22HCl+2COCl2,有关氯仿的以下实验操作正确的是()A.用酚酞试液检查氯仿是否变质B.用硝酸银溶液检查氯仿是否变质C.用水检查氯仿是否变质D.倾倒氯仿进行检验时需在通风橱中进行答案:BD\n解析:变质的氯仿中含有HCl可以用AgNO3溶液检验,因保存不当可能产生剧毒气体光气,故应在通风橱中进行检验｡\n4.某学生为了使过滤操作能自动添加液体,设计了“自动加液过滤器”如图所示｡在倒置的烧瓶中盛放待过滤的液体,液体从“液体流出管”流入漏斗,为了使液体顺利流下,还需插入“空气导入管”与大气相通｡(1)“空气导入管”下口应在________,上口应在________｡A.滤纸边沿下方B.滤纸边沿上方C.待过滤液液面上方D.待过滤液中AF\nE.A和B项均可F.C和D项均可\n(2)试简要说明自动加液过滤的原理:____________________｡答案:(2)待过滤的液体由流出管流入漏斗,当漏斗里的液面封住“空气导入管”的管口时,空气停止进入烧瓶,液体停止流入漏斗;随着过滤的进行,当漏斗里的液面降到“空气导入管”的下口以下时,空气又进入烧瓶,液体又流入漏斗\n5.学生设计了如下实验方案分离NaCl和CaCl2两种固体混合物｡\n填空和回答下列问题(1)B物质化学式为________,写出B与盐酸反应的化学方程式______________________________｡(2)按此实验方案分离得到的NaCl,经分析含有杂质,该杂质的名称为________,若要得到较纯净的NaCl,请你改进该实验方案:____________________________________CaCO3CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑碳酸钠在滤液中加入适量盐酸至不再产生气体\n(3)若要测定该样品中NaCl和CaCl2的质量比,某同学称量干燥的B的质量和A的质量,你认为这样设计能否达到目的________(填“能”或“不能”)｡能\n解析:向混合物溶液中加入过量Na2CO3溶液后,发生反应CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,生成的沉淀B为CaCO3,加入盐酸后发生反应CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O,溶液蒸发干燥后可得CaCl2｡原滤液中含有NaCl以及加入的过量的Na2CO3,直接蒸发结晶得到的晶体中含有Na2CO3杂质,可在滤液中加入适量盐酸除去Na2CO3后再蒸发结晶,从而得到较纯的NaCl｡根据B物质即CaCO3的质量可以求得混合物中CaCl2的质量,若再称量原混合物A的质量,则可以求得样品中NaCl和CaCl2的质量比｡