2023年高考化学一轮复习物质的分离和提纯课件

这是一份2023年高考化学一轮复习物质的分离和提纯课件，共43页。PPT课件主要包含了考点内容，⑴过滤，适用范围，注意事项，固体与液体，蒸发溶剂，⑵结晶，①蒸发结晶，②冷却结晶，冷却结晶等内容，欢迎下载使用。

考点二　分离提纯的化学方法
考点一　分离提纯的物理方法
一、分离、提纯的常用物理方法及装置
1.物质分离、提纯的区别(1)物质的分离将混合物的各组分分离开来，获得几种纯净物的过程。(2)物质的提纯将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。
提纯KNO3 (NaCl)
分离KNO3和NaCl
2.物质分离、提纯的常用物理方法及装置
①一贴；二低；三靠。②若滤液浑浊，浑浊的原因可能是 。③沉淀的洗涤方法。
把不溶性 进行分离。
滤纸破损、滤液超过滤纸边缘
分离Fe(OH)3和水分离CaCO3和NaCl固体
沿玻璃棒向漏斗中注水至浸没沉淀，待水自然流下后，再重复2～3次。
对溶解度受温度变化影响 的固态溶质，采用 的方法。
是 的过程，
①玻璃棒的作用： ；② 而不能直接蒸干。
搅拌，防止液体局部过热而飞溅
当有大量晶体析出时，停止加热，利用余热蒸干
晶体从饱和溶液中析出
蒸发NaCl溶液制“盐”
对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质，采用冷却热饱和溶液的方法( ) 。
由CuSO4溶液制 CuSO4•5H2O 晶体
KNO3 溶液制备其晶体
思考1：除去KNO3固体中的NaCl和CaCO3？
加热溶解形成热饱和溶液，趁热过滤，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥。
1.利用物质的溶解度对物质进行分离、提纯，图甲、图乙所示为一些物质的溶解度随温度变化的曲线。
(1)A点KNO3溶液是_____溶液(填“饱和”或“不饱和”)。(2)将B点KNO3溶液变成饱和溶液的方法有_________________________________________________。(3)常温下，由NaCl稀溶液获取NaCl固体的方法是__________。
降温、加入KNO3固体、加热蒸发再冷却至原来的温度
(4)常温由KNO3(aq)获取其晶体的方法________________________。(5) NaCl固体中含少量KNO3，提纯NaCl固体的方式是_____________________________________________________________________________________________________________
蒸发浓缩/冷却结晶/过滤
将固体混合物加入热水，搅拌、趁热过滤(或将固体加水溶解，将溶液蒸发至有大量固体析出，停止加热，趁热过滤)
(6)KNO3固体中含少量NaCl，提纯KNO3固体的方式是_____________________________________________________________________________。(7)图乙所示为Na2SO3的溶解度随温度的变化曲线。常温下由Na2SO3稀溶液获取Na2SO3固体的方法是什么？________________________________________________________。
将固体加水溶解，将溶液蒸发浓缩至出现晶膜，停止加热，冷却后有固体析出，过滤
加热浓缩溶液至有大量晶体析出，在高于34 ℃条件下趁热过滤
思考2：如何分离KNO3和NaCl固体？
KNO3和NaCl固体
KNO3晶体(洗涤/干燥)
NaCl溶液(少KNO3)
NaCl晶体(洗涤/干燥)
适用于两种互不相溶的液体。
再如：苯与水、汽油与水
用CCl4萃取碘水中的碘
①分液时要先打开分液漏斗上口玻璃塞，以平衡气压，便于液体顺利流下；②分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。
利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂(即萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来。
相差较大的互溶液体混合物。
①温度计的水银球位置；②蒸馏烧瓶内要加沸石(若忘加)；③不能蒸干；④冷凝管水流方向应为“下进上出”，且“先开后关”。
多种混合液体的蒸馏，叫分馏。
分离I2和NaCl固体
某种组分易 的混合物，利用物质 的性质在加热条件下分离的方法。
用于分离提纯 和 混合液的一种方法。
烧杯中蒸馏水要及时更换，或使用流动水。
提纯Fe(OH)3 胶体(含NaCl)
思考：提纯Fe(OH)3 胶体(含NaCl)中，说明如何证明胶体中已无杂质？
渗析液/HNO3酸化AgNO3溶液/无白色↓
除去气体中的杂质气体。
注意：长管进气短管出气。
加入某些盐，使溶质的溶解度降低而析出。
注意：用固体盐或浓溶液。
例题2：请选用适当的分离方法，按要求分离下列混合物。
A.过滤 B.蒸发 C.萃取 D.蒸馏 E.升华 F.分液 G.重结晶 H.盐析
1.(2013课标Ⅰ,13,6分)下列实验中,所采取的分离方法与对应原理都正确的是(　　)
2.(2019·上海等级考，14)下列物质分离(括号内的物质为杂质)的方法错误的是(　　) A．硝基苯(苯)——蒸馏 B．乙烯(SO2)——氢氧化钠溶液 C．己烷(己烯)——溴水，分液 D．乙醇(水)——生石灰，蒸馏
练习.一种从含Br－废水中提取Br2的过程，包括过滤、氧化、正十二烷萃取及蒸馏等步骤。已知：下列说法正确的是(　　)A. 用甲装置过滤时，需不断搅拌B. 用乙装置将Br－氧化为Br2C. 丙装置中用正十二烷而不用CCl4，是因为其密度小D. 可用装置丁进行蒸馏，先收集正十二烷再收集Br2
例题3.PbO溶解在NaOH溶液中，其溶解度曲线如图2所示，结合上述溶解度曲线，简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作___________________________________。
将粗PbO溶解在一定量35% NaOH溶液中，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体。
10.如图装置，经过一系列操作完成抽滤和洗涤。请选择合适的编号，按正确的操作顺序补充完整(洗涤操作只需考虑一次)：开抽气泵→a→b→d→___________→c→关抽气泵。a.转移固液混合物；b.关活塞A；c.开活塞A；d.确认抽干；e.加洗涤剂洗涤；抽滤和普通过滤相比，优点是_____________________________。
加快过滤速度(其他合理答案也可)
1.物质分离、提纯的常用化学方法
二、分离、提纯化学方法的选择
在混合物中加入某种试剂，使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。
通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法，一般是加入相应的难溶或微溶物来调节
例4：某化学实验室以一种工业上的废渣(废渣主要含有MgCO3、MgSiO3和少量Fe、Al的氧化物)为原料，制备MgCO3·3H2O。实验流程如下图所示：
(3)室温下，除去MgSO4溶液中的Al3＋(使Al3＋浓度小于1.0×10－6 ml·L－1)而不引入其他杂质，应加入的试剂X为____________，应调节pH的范围为 。已知：①Ksp[Al(OH)3]＝1.0×10－33；②pH＝8.5时，Mg(OH)2开始沉淀。
MgO、Mg(OH)2、MgCO3或Mg2(OH)2·CO3
2.除杂“四原则”(1)不增，不得引入新杂质；(2)不减，尽量不减少被提纯和分离的物质；(3)易分，应使被提纯或分离的物质与其他物质易分离；(4)易复原，被提纯物质转化后要易被复原。 3.除杂操作“四注意”(1)除杂试剂要过量；(2)过量试剂需除去；(3)选择的途径要最佳；(4)除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序。
例5：粗盐中除含NaCl还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，如何除杂？
注意：①先加BaCl2， 后加Na2CO3
练习.通过海水晾晒可以得到粗盐，粗盐除含有NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案，各步操作流程如图。下列说法正确的是( )A.实验过程中①、⑤步骤的操作分别是溶解、过滤B.实验过程中步骤④的目的仅是除去溶液中的Ca2＋C.实验过程中步骤⑦中的蒸发所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台 (带铁圈)D.实验过程中②、④步骤互换，对实验结果不影响
例6：典型的有机除杂题(1)甲烷(乙烯)(2)乙醇(水)(3)苯(苯酚)(4)溴苯(Br2)
用溴水/溴的CCl4溶液洗气
例7：工业上用铝土矿（主要成分为Al2O3，含Fe2O3杂质）为原料冶炼铝的工艺流程如下，正确的是( )
A. 试剂X可以是氢氧化钠溶液，也可以是盐酸B. 反应①、过滤后所得沉淀为氢氧化铁C. 图中所示转化反应都不是氧化还原反应D. 反应②的化学方程式为: NaAlO2+CO2+2H2O=Al(OH)3↓+NaHCO3
例8：现有乙酸乙酯、乙酸、乙醇的混合物，如图是分离操作步骤流程图。请回答下列问题：
(1)加入试剂：a_________ ____，b____________。(2)分离方法：①________，②________，③________。(3)物质名称：A________ _，C______ _ __，E________。
饱和Na2CO3溶液　 稀硫酸　
分液　 蒸馏　 蒸馏
乙酸乙酯　 乙酸钠、碳酸钠　 乙醇
⑶解析　进气方向错，洗气时气体应“长进短出”。
⑷解析　澄清的石灰水浓度太小，不利于CO2气体的吸收。
1.(2020·内江高三期末)下列实验中，所采取的方法及其原理均正确的是( )
2.(2020·济南高三调研)下列实验的试剂、装置选用不合理的是( )
4.(2019·广州教学质量检测)超临界状态下的CO2流体溶解性与有机溶剂相似，可提取中药材的有效成分，工艺流程如下。下列说法中错误的是( )A.浸泡时加入乙醇有利于中草药有效成分的浸出B.高温条件下更有利于超临界CO2流体萃取C.升温、减压的目的是实现CO2与产品分离D.超临界CO2流体萃取中药材具有无溶剂残留、绿色环保等优点
高温条件下，二氧化碳为气态，而萃取是利用超临界状态下的CO2流体，故高温条件下不利于超临界CO2流体萃取，B项错误。
5.按以下实验方案可从海洋物质样品中提取具有抗肿瘤活性的天然产物。
则(1)、(2)、(3)、(4)的分离提纯方法依次为______、______、__________、______。
1.硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：①将5%的Na2CO3溶液加入盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，后将废铁屑用水洗涤2～3次；②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控温度在50～80 ℃之间至铁屑耗尽；③____________，将滤液转入密闭容器中，静置、冷却结晶；④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密封保存。
请回答下列问题：(1)实验步骤①的目的是_____________________________________________________。(2)写出实验步骤②中的化学方程式：______________________。(3)补全实验步骤③的操作名称：__________。(4)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是____________________________________________。(5)乙同学认为甲的实验方案中存在明显的不合理之处，乙同学判断的理由是_________________________________________。
去除油污(或利用碳酸钠水解呈碱性的性质除去铁屑表面油污)
洗去杂质，降低洗涤过程FeSO4·7H2O的损耗
过量硫酸使铁粉耗尽，不能防止Fe2＋被氧化
3.依据物理性质选择分离、提纯的方法
(1)“固＋固”混合物的分离(提纯)