1、05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 1 页 共 8 页05. 物质物质的分离的分离、提纯提纯及检验及检验精细梳理精细梳理一一物质的物质的分离和提纯分离和提纯常用的物理方法常用的物理方法1. 分离和提纯的基本概念分离和提纯的基本概念(1) 物质的分离物质的分离：将混合物的各种物质彼此分开，最终获得几种纯净物的过程。(2) 物质的提纯物质的提纯：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。2物质分离、提纯的常用物理方法物质分离、提纯的常用物理方法(1) 方法、装置的名称：过滤。方法、装置的名称：过滤。【适用范围适用范围】把不溶性固体与液体进行分离。【注意事项注意事项】一贴
2、一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；二低二低：滤纸上缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘；三靠三靠：烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁。若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤。浑浊的原因可能是滤纸破损、滤液超过滤纸边缘。【温馨提示温馨提示】在过滤操作后，有时需要滤渣，舍弃滤液；有时需要滤液，舍弃滤渣。在过滤操作后，有时需要滤渣，舍弃滤液；有时需要滤液，舍弃滤渣。1需要滤液时，如何提取母液中的成分需要滤液时，如何提取母液中的成分(1) 在粗盐的提纯实验中，过滤，舍去不溶性杂质在粗盐的提纯实验中，过滤，舍去不溶性杂质(滤渣滤渣)后，怎样从母液中获取后，怎样从母液
3、中获取 NaCl 固体？固体？解析：加热蒸发，当析出大量 NaCl 晶体时，停止加热，利用余热蒸干。(2) 母液是母液是 CuSO4饱和溶液，怎样获得饱和溶液，怎样获得 CuSO45H2O 晶体？晶体？解析：加热蒸发，冷却结晶，过滤。2需要滤渣时，如何得到纯净的滤渣需要滤渣时，如何得到纯净的滤渣例如， 在测定 Na2SO4和 NaCl 的混合物中 Na2SO4的质量分数时， 可以在混合物中加入过量 BaCl2溶液， 沉淀 SO24，然后过滤、洗涤、烘干、称量得到 BaSO4的质量，试问：(1) 怎样判断怎样判断 SO24是否沉淀完全？是否沉淀完全？取上层清液少许于试管中，再加入 BaCl2溶液
4、，若产生白色沉淀，说明 SO24未沉淀完全，反之则沉淀完全。(2) 过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的即洗涤沉淀的目的)?洗去可溶性杂质(Na、Cl等)。(3) 沉淀的洗涤方法？沉淀的洗涤方法？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 23 次。(4) 怎样判断沉淀是否洗净？怎样判断沉淀是否洗净？取最后一次滤出液少许于试管中，滴加稀 HNO3酸化的 AgNO3溶液，若产生白色沉淀，说明沉淀未洗净，反之已洗净。05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 2 页 共 8 页NaCl 溶液NaCl 晶体溶液NaCl 晶体NaCl 固体中混有少量的
5、 KNO3固体KNO3溶液KNO3晶体溶液KNO3晶体KNO3固体中混有少量的 NaCl 固体(2) 方法、装置的名称：蒸发结晶。方法、装置的名称：蒸发结晶。【适用范围适用范围】溶解度随温度变化较小的物质。【注意事项注意事项】玻璃棒的作用：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，利用余热蒸干而不能直接蒸干。【温馨提示温馨提示】结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程结晶是晶体从饱和溶液中析出的过程。1. 对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，采用对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，采用蒸发结晶蒸发结晶的方法的方法(1) 将溶解度受温度影响变化不大的固体溶质从其水溶液中析出。将溶解
6、度受温度影响变化不大的固体溶质从其水溶液中析出。例如，将 NaCl 从其水溶液中析出，一般采用蒸发结晶蒸发结晶的方法。【步骤步骤】加热蒸发 NaCl 溶液至大量固体析出，停止加热，利用余热将剩余的液体蒸干，得到 NaCl 固体。(2) 溶解度受温度影响不大的固体中混有少量溶解度受温度影响很大的固体。溶解度受温度影响不大的固体中混有少量溶解度受温度影响很大的固体。例如，NaCl 固体中混有少量的 KNO3固体，提纯 NaCl 固体。采用蒸发结晶蒸发结晶的方法。【步骤步骤】将 NaCl 和 KNO3的混合物溶于适量的水，然后加热蒸发至大量固体析出，趁热过滤，洗涤、干燥，得到 NaCl 固体。【注意
7、注意】过滤后，滤液一定是 NaCl 的热饱和溶液，可能是 KNO3饱和溶液；洗涤时，用 NaCl 的饱和溶液洗涤NaCl 晶体。2. 而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质，采用降温结晶的方法。而对溶解度受温度变化影响较大的固态溶质，采用降温结晶的方法。(1) 将溶解度受温度影响变化大的固体溶质从其水溶液中析出。将溶解度受温度影响变化大的固体溶质从其水溶液中析出。例如，将 KNO3从其水溶液中析出，一般采用降温结晶降温结晶的方法。【步骤步骤】蒸发浓缩 KNO3溶液至热饱和，降温结晶，过滤、干燥，得到 KNO3固体(2) 溶解度受温度影响变化大的固体中，混有少量溶解度受温度影响变化较小的固体。溶
8、解度受温度影响变化大的固体中，混有少量溶解度受温度影响变化较小的固体。例如，KNO3固体中混有少量的 NaCl 固体，提纯 KNO3固体。一般采用降温结晶降温结晶的方法。【步骤步骤】将 KNO3和 NaCl 的混合物溶于适量的水，蒸发浓缩至饱和溶液，降温结晶，过滤、洗涤、干燥，得到KNO3固体。05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 3 页 共 8 页【注意注意】 过滤后， 滤液一定是 KNO3的饱和溶液， 可能是 NaCl 饱和溶液； 洗涤时， 用 KNO3的饱和溶液洗涤 KNO3晶体。3. 重结晶：重结晶：将含有少量杂质溶于水，再重新进行结晶，利用物质溶解度的差异，使杂质全部或大部分留
9、在溶液中，这种提纯操作叫作重结晶。经过一次重结晶，若晶体的纯度仍没达到要求，可再次进行重结晶。(3) 方法、装置的名称：分液。方法、装置的名称：分液。【适用范围适用范围】分液是分离两种互不相溶的液体混合物的操作。【注意事项注意事项】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；分液时下层液体从下口流出，上层液体从上口倒出。【温馨提示温馨提示】1. 1. 萃取萃取：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。2. 萃取剂选择的条件：萃取剂选择的条件：(1) 溶质在萃取剂中的溶解度大；(2) 两种液体互不相溶；(3)
10、溶质和萃取剂不反应。3. 常用的萃取剂常用的萃取剂(1) 密度小于水的有：苯、甲苯、乙酸乙酯、石油醚、汽油，静置分层后，在上层。(2) 密度大于水的有：CCl4、CH2Cl2(二氯甲烷)，静置分层后，在下层。4. 步骤：萃取、分层、分液。步骤：萃取、分层、分液。(1) 加萃取剂(2) 振荡萃取(3) 静置分层(4) 分液【注意注意】分液漏斗是萃取、分液操作中必须用到的仪器，在使用前必须检查是否漏液：关闭活塞，向分液漏斗中加入一定量的水倒置，观察是否漏水，若不漏水再将活塞旋转 180，然后倒置观察是否漏水。(4) 方法、装置的名称：蒸馏。方法、装置的名称：蒸馏。适用范围：适用范围：沸点相差较大的
11、液体混合物。注意事项注意事项： 温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处； 蒸馏烧瓶内要加沸石； 冷凝管水流方向应为“逆流”。05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 4 页 共 8 页(5) 方法、装置的名称：升华。方法、装置的名称：升华。适用范围：适用范围：某种组分易升华的混合物，利用物质升华的性质在加热条件下分离的方法。(6) 方法、装置的名称：方法、装置的名称：洗气洗气。适用范围：适用范围：除去气体中的杂质气体。注意事项：注意事项：长管进气短管出气。3依据物理性质选择分离、提纯的方法依据物理性质选择分离、提纯的方法(1) “固固固固”混合物的分离混合物的分离(提纯提纯)(2) “固液固液
12、”混合物的分离混合物的分离(提纯提纯)(3) “液液液液”混合物的分离混合物的分离(提纯提纯)二二物质的物质的分离和提纯分离和提纯常用的化学方法常用的化学方法1. 加热法加热法(1) 原理：原理：当混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质受热分解而分离出。(2) 实例：实例：NaCl 中混有 NH4Cl、Na2CO3中混有 NaHCO3等均可直接加热除去杂质。05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 5 页 共 8 页2. 沉淀沉淀法法(1) 原理原理：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。(2) 实例：实例
13、：加适量的 BaCl2溶液可除去 NaCl 中混有的 Na2SO4。3. 气化气化法法(1) 原理：原理：将杂质离子转化为气体。(2) 实例：实例：CO23、HCO3、SO23、HSO3、S2、NH4转化为相应的气体。4. 酸碱溶解法酸碱溶解法(1) 原理：原理：利用物质与酸或碱溶液混合后的差异进行除杂。(2) 实例：实例：用过量的 NaOH 溶液可除去 Fe2O3中的 Al2O3。5. 杂转纯法杂转纯法(1) 原理：原理：将杂质转化为需要提纯的物质。(2) 实例：实例：杂质中含不同价态的相同元素(用氧化剂或还原剂)、同一种酸的正盐与酸式盐(用酸、酸酐或碱)。6. 氧化还原反应法氧化还原反应法
14、(1) 原理：原理：混合物中混有氧化性杂质，可以加入适当的还原剂使其还原为被提纯物质。(2) 实例：实例：将过量的铁粉加入混有 FeCl3的 FeCl2溶液中，以除去 FeCl3杂质。7. 调节调节 pH 法法(1) 原理：原理：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。(2) 实例：实例：CuCl2溶液中含有 FeCl3杂质，可向溶液中加入 CuO 除去。8. 分离和提纯物质遵循的原则分离和提纯物质遵循的原则(1) 不引入新杂质的原则。如果引入杂质则在后续操作中必须除杂。(2) 不损耗、不减少被提纯物质的原则。(3) 实验操作要简便易
15、行的原则。(4) 加入试剂的顺序要合理的原则。用化学方法除去溶液中的杂质时，要使被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。三三除杂试剂及方法的选择除杂试剂及方法的选择序号序号原物质原物质所含杂质所含杂质除杂质试剂除杂质试剂主要操作方法主要操作方法N2O2灼热的铜网用固体转化气体COCO2NaOH 溶液洗气CO2CO灼热的 CuO用固体转化气体CO2HCl饱和 NaHCO3溶液洗气Cl2HCl饱和食盐水洗气CO2SO2饱和 NaHCO3溶液洗气05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 6 页 共 8 页碳粉CuO稀
16、酸(如稀盐酸)过滤Fe2O3Al2O3NaOH 溶液过滤NaHCO3溶液Na2CO3CO2加酸转化NaCl 溶液NaHCO3HCl加酸转化FeCl3溶液FeCl2Cl2加氧化剂转化FeCl2溶液FeCl3Fe加还原剂转化I2晶体NaCl无加热升华NaCl 晶体NH4Cl无加热分解乙烷C2H4溴的四氯化碳溶液洗气乙酸乙酯乙酸饱和 Na2CO3溶液分液乙醇水(少量)新制 CaO蒸馏四四物质的检验与推断物质的检验与推断1. 检验离子的检验离子的“四种方法四种方法”(1) 生成气体，如生成气体，如 NH4+、CO32的检验的检验(2) 生成沉淀，如生成沉淀，如 Cl、SO42的检验的检验(3) 显现特
17、殊颜色，如显现特殊颜色，如 Fe3+、Cu2+的检验的检验(4) 焰色反应：金属或金属离子的检验焰色反应：金属或金属离子的检验焰色反应焰色反应1. 定义定义：很多金属或它们的化合物在灼烧时都会使火焰呈现特殊的颜色。这在化学上称为焰色反应。2. 操作步骤操作步骤(1) 洗：洗：用稀盐酸刷洗铂丝(或光洁无锈的铁丝)。目的：目的：使铂丝上的高沸点的杂质转化为沸点相对较低的氯化物，而金属氯化物在高温时可挥发。(2)烧：烧：将洗净的铂丝放在酒精灯(或煤气灯、酒精喷灯)上灼烧至与原火焰颜色相同。目的：目的：除去铂丝上的杂质。(3)蘸：蘸：用灼烧合格的铂丝蘸取被灼烧的物质。(4)烧：烧：在无色火焰上灼烧，并
18、观察火焰的颜色。(5)洗：洗：再用盐酸洗净铂丝(或铁丝)，并在火焰上灼烧至无色。3. 应用应用(1) 检验金属元素的存在，例如，鉴别 NaCl 和 KCl 溶液。(2) 利用焰色反应制节日烟花。4. 一些一些金属金属元素元素的焰色的焰色金属元素金属元素钠钠钾钾钙钙铜铜锂铷锶钡焰色焰色黄色黄色紫色紫色砖红色砖红色绿色绿色紫红色紫色洋红色黄绿色【温馨提示温馨提示】1. 焰色试验是部分金属元素的性质，无论是单质还是化合物，只要含有该元素，就具有该性质。2. 观察钾元素的焰色反应时，要透过蓝色的钴玻璃，目的是滤去黄色的光，避免少量的钠元素对鉴别钾元素的干扰。3. 焰色试验与气体物质燃烧时产生的各色火焰
19、有本质的区别。焰色试验是金属的原子或离子的外围电子被激发跃迁而产生各种焰色光的过程。因此，焰色试验属于物理变化，而不是化学变化焰色试验属于物理变化，而不是化学变化。4. 鉴别物质和某些元素并不是所有元素，因为有些元素的焰色是无色的，例如，铁、铬、铂、钨。05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 7 页 共 8 页2. 离子检验实验操作的答题模板离子检验实验操作的答题模板操作现象结论取样，加入有生成的是以以 SO42的检验的检验为例为例：取少量溶液于试管中，加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入 BaCl2溶液，若有白色沉淀产生，则证明有 SO423. 常见离子的检验与推断常见离子的检验与推断(1
20、) Cl试剂：稀硝酸、AgNO3溶液实验现象(证据)：先加过量的稀硝酸酸化，再加入 AgNO3溶液，有白色沉淀生成(2) SO42试剂：稀盐酸和 BaCl2溶液【必须必须先用稀盐酸酸化先用稀盐酸酸化】实验现象(证据)：加入足量稀盐酸，无明显现象，再加入 BaCl2溶液，有白色沉淀产生(3) CO32试剂：BaCl2(或 CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)实验现象(证据)：加入 BaCl2(或 CaCl2)溶液反应，生成白色沉淀，再加稀硝酸(或盐酸)后白色沉淀溶解，产生无色无味气体。(4) HCO3试剂：BaCl2(或 CaCl2)溶液和硝酸(或盐酸)实验现象(证据)：加入 BaCl2(或 CaC
21、l2)溶液反应，无白色沉淀产生，再加稀硝酸(或盐酸)后，产生无色无味气体。(5) NH4+试剂：浓 NaOH 溶液(加热)和湿润的红色石蕊试纸实验现象(证据)：加入 NaOH 浓溶液并加热，放出能使湿润的红色石蓝试纸变蓝的气体。(6) Fe3+观察法：溶液呈棕黄色NaOH 溶液：加入 NaOH 溶液或通入氨气或加入氨水，产生红褐色沉淀。KSCN 溶液：加入 KSCN 或其它可溶性硫氰化物溶液，溶液呈血红色。(7) Fe2+观察法：溶液呈浅绿色NaOH 溶液：加 NaOH 溶液生成白色沉淀，在空气中迅速变为灰绿色，最后变为红褐色。原理：4Fe(OH)2O22H2O=4Fe(OH)3(红褐色沉淀)(8) Cu2+观察法：溶液呈蓝色NaOH 溶液：加 NaOH 溶液，有蓝色沉淀生成。(9) Na+：Pt(Fe)丝和稀盐酸，用焰色反应来检验时，火焰呈黄色试剂或方法：Pt(Fe)丝和稀盐酸，焰色反应实验现象(证据)：火焰呈黄色(10) K+试剂或方法：Pt(Fe)丝和稀盐酸，焰色反应实验现象(证据)：火焰呈浅紫色 (K要透过蓝色钴玻璃片观察焰色，滤去钠黄色的光)05. 物质的分离、提纯及检验-背诵笔记第 8 页 共 8 页
