物质的分离和提纯教案Word文档下载推荐.docx

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教学过程

一、复习预习

二、知识讲解

考点1：

物质的分离和提纯原理

物质的分离、除杂和提纯是化学实验中的一个重要环节。

所谓分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。

分离完成后各组分要保持（经过化学反应使混合物的组分经过转化而分离还要恢复为）原有的物质组成和状态。

所谓提纯就是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。

在提纯物质的过程中除了选择合适的试剂外，还应选择适宜的杂质（或产物），以便于同被提纯物进行分离。

分离和提纯的依据是物质性质的差异。

要将混合物进行分离和提纯，必须分析组成混合物的各种成分的物理性质和化学性质，根据它们之间的联系和差异，决定选用何种试剂和操作方法。

同时需注意，物质的分离对于被分离出来的物质都有纯度要求，即分离出来的物质必须都是纯净物，而提纯（或称除杂）对分离出来的物质并无纯度要求。

考点2：

物质的分离和提纯方法

（一）、常用的物理方法：

利用物质物理性质的不同，采用相应的分离方法。

1.过滤法：

当可溶性物质混入不溶性物质或不溶性物质中混有可溶性物质时，用此法。

如：

食盐中混有泥沙，可按如下步骤：

①先将混合物溶于水。

②过滤。

③将滤液蒸发得NaCl。

2.结晶法：

当两种物质都可溶，但溶解度随温度变化差异较大时，用此法。

KNO3中混入NaCl，可按如下步骤：

①溶于水加热，把混合物制成高温下的饱和溶液。

②降温结晶。

③过滤。

3.升华法：

当易升华物质与其他物质相混合时，可用此法。

碘单质中混有砂子，其操作是：

①加热使碘升华，收集碘蒸气。

②冷凝，得单质碘。

4.特殊性质法：

利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。

Cu粉中混有Fe粉，可用磁铁吸出铁粉。

（二）、常用的化学方法：

化学方法是利用两种物质化学性质的差异，选用合适的试剂，进行化学反应，然后再用物理方法分离。

（关键是转变物质的状态）

1.沉淀法：

即加入一种试剂和杂质反应生成沉淀经过滤而除去。

HNO3中混有H2SO4，可加入适量的Ba（NO3）2溶液：

2.化气法：

即加入一种试剂和杂质反应，使其生成气体而除去。

如一般某盐中混有少量碳酸盐、碳酸氢盐等常用此法除去。

如NaCl溶液中混有Na2CO3，可加入适量的稀盐酸：

3.置换法：

即在某盐溶液中加入某金属，把盐溶液中的金属置换出来，从而把杂质除去。

如溶液中混有，可加入过量的锌：

4.转化法：

即通过某种方法，把杂质转化为被提纯的物质。

如CO2气体中混有少量的CO，可将混合气体通过盛有足量灼热的CuO的试管：

5.加热法：

即通过加热的方法使杂质转化为气体或使杂质分解变成气体而除去。

如CuO中混有少量的木炭粉，可把混合物放在氧气流中加热，使C转化为CO2气体而除去：

6.吸收法：

即把混合气体通过某溶液，使其中杂质被吸收。

如CO中混有少量CO2，可将混合气体通入足量的NaOH溶液，CO2被吸收而除去：

7.溶解法：

即往混合物中加入某种溶液将杂质溶解而除去。

如Cu里混有少量CuO，可往其中加入足量稀硫酸（或盐酸）CuO溶解过滤而除去：

考点3：

物质的分离与提纯原则

1、对于物质的提纯和分离，不论用何种方法都应遵循以下原则：

①不增：

即在除掉杂质时不增加新杂质。

②不减：

即被提纯的物质不能减少或改变。

③易分：

即操作简便易行，杂质易分离除去，即反应后的生成物必须容易分离（最好是转化为沉淀或气体）。

④最佳：

即最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。

④不污染环境。

即要求所选用的除杂方法，不能产生可污染环境的物质。

2、提纯方法的几个优化原则

（1）若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。

（2）应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。

（3）先考虑物理方法，再用化学方法。

考点4：

物质的分离与提纯中的特殊思路

有时只掌握常规解题思路，还不能解决实际问题，为此，我们必须熟悉以下四种特殊思路。

1.巧改对象。

一般除杂试题中，直接加试剂除去杂质，但有时可先除去被提纯物质，再另加试剂转化为被提纯物质。

如除去氯化铜溶液中少量的KCl：

向混合溶液中滴加适量的氢氧化钾溶液，过滤后，再向滤渣氢氧化铜中加入适量的稀盐酸。

2.巧用离子顺序。

如用多种试剂逐一除去多种杂质，我们可以运用离子的性质，快捷地确定除杂的顺序。

如要除去NaNO3溶液中含有的AgNO3、Cu（NO3）2、Ba（NO3）2三种杂质，现提供三种试剂：

NaOH、NaCl和Na2CO3，要求每加一种试剂从溶液中沉淀出一种化合物，则所加试剂的顺序应是NaCl、NaOH、Na2CO3。

3.巧用过量。

有些除杂试题中，第一次所加入的试剂是过量的，要除去这部分过量的试剂，通常还需加入过量的另一种试剂，最后再设法将第二次过量的试剂除去。

如除去KCl溶液中少量的K2SO4，可按下列思路去进行：

加入过量的BaCl2溶液→加入过量的K2CO3溶液→过滤（滤渣为BaSO4和BaSO3的混合物）→向滤液中加入适量的稀盐酸（盐酸的用量可借助pH试纸测试出溶液的pH来控制）。

4.巧用特性。

如铜粉中混有铁粉，可用磁铁吸出铁粉。

考点5：

常见物质的除杂方法：

①除去混合气体中O2、H2、CO2、CO、H2O等（应用）

O2——一般用灼热的铜网、铁丝网等除去。

H2——一般用灼热的氧化铜粉末除去。

CO2——一般用碱液吸收或用灼热的炭粉与之反应转化成CO。

CO——一般用氧化铜粉与之反应转化为CO2再除去。

H2O-------一般用浓硫酸除去。

②从混合物中除去Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-等（应用）

Mg2+——用可溶性碱液与之反应转化为Mg（OH）2沉淀。

Cl-——用硝酸银与之反应转化为AgCl沉淀。

SO42-——用可溶性钡盐与之反应转化为BaSO4沉淀。

CO32-——用酸与之反应转化为CO2气体。

③从金属混合物中提纯或除去某种金属（应用）

a.利用金属活动性顺序表中氢以前的金属能和酸反应，除去或提纯相应的金属。

b.利用金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐的溶液中置换出来，而用相应的盐将某种金属转化而除去或提纯。

三、例题精析：

【例题1】除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选用适量的试剂是（　　）

　　A．稀硫酸　　　　B．硝酸银　　C．澄清石灰水　　D．稀盐酸

【答案】D

【解析】本题除去杂质碳酸钠，可考虑加入酸溶液与碳酸钠发生复分解反应，把杂质变成CO2气体逸出。

但要注意加入的酸只能是盐酸，否则又会产生新的钠盐杂质。

【例题2】除去NaCl溶液中的杂质Ba（OH）2，若只准加入一种试剂，则这种试剂是_______。

【答案】CuSO4或Fe2（SO4）3或H2SO4

【解析】除去杂质的方法有多种，原则是不引入新的杂质，对所提纯的物质不能改变，把杂质转化成所需要的物质，便于分离。

如将杂质被溶液吸收；

将杂质转化为气体或沉淀；

将不溶的杂质转为可溶物等。

根据题目要求，除去Ba（OH）2，可以加入带有SO42-的试剂，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它们都能与Ba（OH）2反应生成BaSO4沉淀。

但是，如果选用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同时还有NaOH产生，NaOH是能溶于水的，无法与NaCl分开。

等于除去Ba（OH）2的同时又引进了新的杂质NaOH。

如果选用CuSO4溶液，则生成BaSO4和Cu（OH）2两种沉淀，再经过过滤，即可得到较纯的NaCl。

当然加入Fe2（SO4）3溶液也可除去杂质Ba（OH）2。

若选用H2SO4，则生成BaSO4和水，也可除去杂质Ba（OH）2。

【例题3】实验操作方法：

①称量，②过滤，③蒸发，④结晶；

其中可用于混合物分离的是（）

A.①②B.③④C.①②③D.②③④

【答案】D

【解析】对于混合物的分离或提纯，常采用的方法有：

①过滤 

②蒸发结晶 

③蒸馏 

④萃取 

⑤洗气 

⑥加热分解等．①称量，用于称量物品的质量，不用来分离混合物；

②过滤用于分离固液混合物；

③蒸发结晶用于分离易溶物质与水的分离；

④蒸馏用于分离沸点不同的混合物；

故选D

四、课堂运用

【基础】

1、按照加水溶解、过滤、蒸发的顺序进行操作，可以分离的一组混合物是（）

A．木炭粉和二氧化锰B．铁粉和硫酸铜晶体

C．氯化钡和硫酸钾D．二氧化锰和氯化钠

2、要从硝酸钾和食盐（少量）的混合物中，分离出较纯净的硝酸钾，应把它们（ 

） 

A．溶解过滤 

B．制成热饱和溶液，降温后再过滤 

C．加热、冷却后蒸发 

D．溶解、过滤后结晶

3、分别选用一种试剂除去下列物质中的杂质（括号内为杂质）。

（1）ZnSO4（CuSO4） 

；

（2）O2（水蒸气） 

。

4、欲除去KCl溶液中的Ba（OH）2杂质，若只准加一种试剂，则这种试剂是____，反应的化学方程式是___

_.

答案及解析：

1、B、D解析：

能按照“溶解-过滤-蒸发”的步骤进行分离的物质，必须是不溶性物质和易溶性物质混合物，所以可根据选项中各物质的水溶性进行分析解答．A、因为木炭粉和二氧化锰都不溶于水，所以不能用此方法分离．故A错误；

B、因为铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，所以能用此方法分离．故B正确；

C、因为氯化钡和硫酸钾都溶于水，所以不能用此方法分离．故C错误；

D、因为二氧化锰不溶于水，氯化钠溶于水，所以能用此方法分离．故D正确．

2、B 

解析：

考查物质的分离与提纯。

氯化钠和硝酸钾都易溶于水，氯化钠的溶解度受温度变化影响不大，硝酸钾的溶解度受温度影响变化大，可根据此项不同性质进行分离。

A、NaCl与硝酸钾两种物质都溶于水，不能用溶解过滤方法，故错误；

B、硝酸钾固体的溶解度随温度的升高明显增大，氯化钠固体的溶解度受温度变化影响较小，如提纯硝酸钾，就要让它成为晶体析出，所以用降温结晶的方法，然后过滤得到硝酸钾，此项正确；

C、加热、冷却后蒸发还是得到二者的混合物，不能分离成功，故错误；

D、溶解解、过滤后结晶，在温度不变的条件下，硝酸钾不能大量析出，故错误，所以正确的答案选B。

3、⑴锌 

⑵浓硫酸 

解析：

略

4、硫酸铜溶液；

Ba（OH）2+CuSO4=Cu（OH）2↓+BaSO4↓

根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变．除杂质题至少要满足两个条件：

①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；

②反应后不能引入新的杂质．要除去KCl溶液中的Ba（OH）2杂质，实质就是除去钡离子和氢氧根离子，可利用Ba（OH）2溶液与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀沉淀和氢氧化铜沉淀，然后过滤即可，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为：

Ba（OH）2+CuSO4=C