模块6　主题2　第1讲　物质的分离与提纯 课件 2025高考化学一轮复习

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1. 了解过滤、蒸发、萃取、蒸馏等物质分离、提纯的常用方法。2. 能对常见的物质进行分离和提纯。
1. 下面列出了生产或实验中常见的混合物，请你分别将它们分离、提纯，若所用的方法为物理方法，请写出分离操作的名称，若所用的方法为化学方法，请写出所用试剂的名称及分离方法。(1) 除去食盐水中的泥沙【答案】 过滤(2) 氯化钠固体中混有氯化铵【答案】 加热(3) 分离晶体碘和泥沙的混合物【答案】 升华
活动一 熟悉常见混合物分离、提纯的方法
(4) 除去碳酸钠固体中的碳酸氢钠杂质【答案】 加热(5) 硫酸钡中混有碳酸钙杂质【答案】 用盐酸溶解后过滤、洗涤(6) 除去硝酸钾晶体中含有的少量氯化钠杂质【答案】 加适量水制成热饱和溶液，降温结晶、过滤、洗涤(7) 除去氯化钠晶体中含有的少量硝酸钾杂质【答案】 向混合物中加入少量的水，加热溶解，趁热过滤(使KNO3留在滤液中而除去)，洗涤
(8) 除去氨气中的水蒸气【答案】 通过装有碱石灰的干燥管(9) 除去二氧化碳中的氯化氢气体【答案】 通过盛有饱和碳酸氢钠溶液(或水)的洗气瓶(10) 除去二氧化碳气体中的氧气或氯气【答案】 将气体通过热的铜网(11) 除去氯化钠溶液中的碳酸钠杂质【答案】 加稍过量的盐酸，再加热使盐酸挥发(12) 除去氯化亚铁溶液中的氯化铁杂质【答案】 加过量铁粉，过滤
(13) 除去氯化铁溶液中的氯化亚铁杂质【答案】 通入氯气(或滴加氯水)(14) 除去氯化钠溶液中的Ca2＋、Mg2＋杂质离子【答案】 加稍过量的碳酸钠除去Ca2＋，加稍过量的氢氧化钠除去Mg2＋，过滤后，再加盐酸除去过量的碳酸钠和氢氧化钠(15) 从氯化钠溶液中提取氯化钠晶体【答案】 蒸发结晶(16) 从硫酸铜溶液中提取硫酸铜晶体【答案】 蒸发浓缩，冷却结晶，过滤、干燥
(17) 从溴水中提取溴【答案】 用CCl4萃取、分液(18) 从四氯化碳溶剂中分离出碘单质【答案】 蒸馏(19) 除去乙酸乙酯中的乙醇和乙酸【答案】 饱和碳酸钠溶液，分液(20) 除去乙炔气体中的硫化氢气体【答案】 硫酸铜溶液，洗气
2. 根据上述实例，归纳总结物质分离、提纯的方法。(1) 固体与液体混合物
漏斗、玻璃棒、烧杯、铁架台、滤纸
蒸发皿、玻璃棒、三脚架(或铁架台带铁圈)、酒精灯等
溶质的溶解度随温度改变变化较小
烧杯、玻璃棒、陶土网、酒精灯、三脚架等
溶质的溶解度随温度改变变化较大
(2) 固体与固体混合物的分离方法
坩埚、泥三角、三脚架、酒精灯
混合物一种成分加热可分解
烧杯、三脚架、酒精灯、陶土网、烧瓶(或表面皿)
混合物中一种物质具有升华特性
混合物可通过物理或化学方法转变为固体与液体混合物
混合物中两组分的溶解度随温度变化相差较大
(3) 液体与液体混合物
铁架台、酒精灯、温度计、陶土网、蒸馏烧瓶、沸石、橡皮塞、冷凝管、接液管、锥形瓶
互溶且沸点相差较大的液体混合物
分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)
溶质在互不相溶的溶剂中溶解性相差较大
(4) 气体与气体混合物除去气体中的杂质通常有如下3套装置：
下表中括号内的物质是杂质，请你选择合适的试剂(名称)和装置(填上图中的字母)：
NaOH 溶液或碱石灰、Na2O2
3. 重结晶适用于部分固体和固体混合物的分离。实验原理：利用对被提纯物质及杂质在溶剂中的溶解度不同，使被提纯物质从过饱和溶液中析出。让杂质全部或大部分留在溶液中或过滤除去，从而达到提纯的目的。重结晶的首要工作是选择适当的溶剂，要求该溶剂：(1) 杂质在此溶剂中溶解度很小或溶解度很大，易于除去；(2) 被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响较大。该有机物在热溶液中的溶解度较大，在冷溶液中的溶解度较小，冷却后易于结晶析出。
实验：苯甲酸的重结晶【资料1】苯甲酸为白色片状晶体，沸点249 ℃，其在水中的溶解度：0.34 g(25 ℃)，0.85 g(50 ℃)，6.8 g(95 ℃)。苯甲酸的溶解度受温度的影响较大(高温溶解度较大，低温溶解度较小)。苯甲酸和苯甲酸钠在生活中常作食品防腐剂。【资料2】粗苯甲酸中主要杂质为砂子、NaCl等。(1) 实验仪器：烧杯、酒精灯、漏斗、陶土网、三脚架、玻璃棒、铁架台。
①加热溶解：将1 g粗苯甲酸加到100 mL的烧杯中，再加入50 mL蒸馏水，在陶土网上边搅拌边加热，使粗苯甲酸溶解，全溶后再加入少量蒸馏水。注意：全部溶解后再加少量蒸馏水的目的是减少趁热过滤过程中损失苯甲酸。
②趁热过滤(改进后的热过滤装置如图)：用玻璃漏斗趁热将溶液过滤到另一个100 mL烧杯中。过滤后，留在滤纸上的物质是砂子，留在滤液中的物质是苯甲酸和少量的NaCl。
注意：若没有趁热过滤，则易造成苯甲酸提前结晶在滤纸上，影响实验效果。
③冷却结晶：将滤液静置，使其缓慢冷却结晶。④分离晶体：过滤，分离滤液，得到晶体，洗涤1～2次，将晶体晾干。实验思考：(1) 溶解过程中边搅拌边加热的目的是什么？【答案】 搅拌和加热都可以加速粗苯甲酸的溶解，加热还可以增大苯甲酸在溶剂中的溶解度。
(2) 温度越低，苯甲酸的溶解度越小，为了得到更多的苯甲酸晶体，是不是结晶时的温度越低越好？【答案】 温度过低，杂质的溶解度也会降低，部分杂质会析出，达不到提纯苯甲酸的目的；温度极低时，溶剂(水)也会结晶，给实验操作带来麻烦。(3) 重结晶对溶剂有何要求？【答案】 杂质在此溶剂中的溶解度很小或溶解度很大，易于除去；被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度的影响变化较大。
1. 请你分析下列除杂试剂为何错误？(1) 用氢氧化钠溶液除去二氧化碳气体中的氯化氢气体【答案】 氢氧化钠溶液吸收氯化氢气体的同时，也吸收二氧化碳气体。(2) 用碳酸钠溶液除去氯化钾溶液中氯化钙杂质【答案】 碳酸钠与氯化钙反应生成新的杂质氯化钠。
活动二　讨论混合物分离、提纯中操作上的注意事项
(3) 用热的铜网除去一氧化碳气体中的氧气【答案】 氧气与铜反应生成氧化铜，氧化铜与一氧化碳反应会生成新的杂质二氧化碳。(4) 用铁粉除去硫酸锌溶液中的硫酸铁杂质【答案】 铁将硫酸铁转化为硫酸亚铁，仍然不能将杂质分离除去。
①NaOH溶液　②盐酸　③BaCl2溶液④Na2CO3溶液　⑤水(1) 请你将加入试剂的先后顺序按序号排列。【答案】 ⑤③①④②或⑤①③④②或⑤③④①②(2) 用化学方法除去杂质时，为什么所加试剂一般都要略过量？【答案】 使杂质完全除去。
(3) 确定Na2CO3溶液所处顺序的依据是什么？【答案】 Na2CO3溶液既要除去原有的Ca2＋，还要除去过量的 Ba2＋，故Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入。(4) 实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在三种情况下使用玻璃棒的目的。溶解时：_____________________________________________。过滤时：_____________________________________________。蒸发时：_____________________________________________。
引流，使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒
搅拌，防止因局部过热造成液滴或晶体飞溅
1 (北京卷)下列除杂试剂选用正确且除杂过程不涉及氧化还原反应的是(　　)
2 (2023全国乙卷)下列装置可以用于相应实验的是(　　)
【解析】 Na2CO3固体比较稳定，受热不易分解，所以不能采用加热碳酸钠的方式制备二氧化碳，A错误；乙醇和乙酸是互溶的，不能采用分液的方式分离，应采用蒸馏来分离，B错误；二氧化硫通入品红溶液中，可以验证其漂白性，不能验证酸性，C错误；测量氧气体积时，装置选择量气筒，测量时要恢复到室温，量气筒和水准管两边液面高度相等时，氧气排开水的体积与氧气的体积相等，即可用如图装置测量氧气的体积，D正确。
3 (2023湖北卷)实验室用以下装置(夹持和水浴加热装置略)制备乙酸异戊酯(沸点142 ℃)，实验中利用环己烷-水的共沸体系(沸点69 ℃)带出水分。已知体系中沸点最低的有机物是环己烷(沸点81 ℃)，其反应原理如下：
下列说法错误的是(　　)A. 以共沸体系带水促使反应正向进行B. 反应时水浴温度需严格控制在69 ℃C. 接收瓶中会出现分层现象D. 根据带出水的体积可估算反应进度
【解析】 由反应方程式可知，生成物中含有水，若将水分离出去，可促进反应正向进行，该反应选择以共沸体系带水可以促使反应正向进行，A正确；反应产品的沸点为142 ℃，环己烷的沸点是81 ℃，环己烷-水的共沸体系的沸点为69 ℃，温度可以控制在69～81 ℃，不需要严格控制在69 ℃，B错误；接收瓶中接收的是环己烷-水的共沸体系，环己烷不溶于水，会出现分层现象，C正确；根据投料量，可估计生成水的体积，所以可根据带出水的体积估算反应进度，D正确。
4 (2023浙江卷)苯甲酸是一种常用的食品防腐剂。某实验小组设计粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提纯方案如下：
下列说法不正确的是(　　)A. 操作Ⅰ中依据苯甲酸的溶解度估算加水量B. 操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙和NaClC. 操作Ⅲ缓慢冷却结晶可减少杂质被包裹D. 操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体
【解析】 苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化钠，加水、加热溶解，苯甲酸、NaCl溶解在水中，泥沙不溶，从而形成悬浊液；趁热过滤出泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出；将滤液冷却结晶，大部分苯甲酸结晶析出，氯化钠仍留在母液中；过滤、用冷水洗涤，便可得到纯净的苯甲酸。操作Ⅰ中，为减少能耗、减少苯甲酸的溶解损失，溶解所用水的量需加以控制，可依据苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量，A正确；操作Ⅱ趁热过滤的目的是除去泥沙，同时防止苯甲酸结晶析出，NaCl含量少，通常不结晶析出，B错误；操作Ⅲ缓慢冷却结晶，可形成较大的苯甲酸晶体颗粒，同时可减少杂质被包裹在晶体颗粒内部，C正确；苯甲酸微溶于冷水，易溶于热水，所以操作Ⅳ可用冷水洗涤晶体，既可去除晶体表面吸附的杂质离子，又能减少溶解损失，D正确。
5 (辽宁卷)H2O2作为绿色氧化剂应用广泛，氢醌法制备H2O2原理及装置如下：
已知：H2O、HX等杂质易使Ni催化剂中毒。回答下列问题。(1) A中反应的离子方程式为_____________________________。(2) 装置B应为________(填序号)。
Zn＋2H＋===Zn2＋＋H2↑
(3) 检查装置的气密性并加入药品，所有活塞处于关闭状态。开始制备时，打开活塞________，控温45 ℃。一段时间后，仅保持活塞b打开，抽出残留气体。随后关闭活塞b，打开活塞________，继续反应一段时间。关闭电源和活塞，过滤三颈烧瓶中混合物，加水萃取，分液，减压蒸馏，得产品。(4) 装置F的作用为_______________________________________。(5) 反应过程中，控温45 ℃的原因为___________________________ __________________________。
防止外界水蒸气进入C中使催化剂中毒
适当升温，增大反应速率，
同时防止温度过高H2O2分解
(6) 氢醌法制备H2O2总反应的化学方程式为________________________________________。