摘 要:混合物的分離和提純?cè)谛抡n標(biāo)全國(guó)卷中常以兩種方式考查:一是通過(guò)裝置圖的形式考查,二是通過(guò)敘述或描述操作方法及其原理進(jìn)行考查。本文主要分析常見(jiàn)的混合物分離方法:過(guò)濾、蒸發(fā)、蒸餾和萃取。
關(guān)鍵詞:過(guò)濾;蒸發(fā);蒸餾和萃取
一、 過(guò)濾(圖1)
1. 適用范圍:不溶性固體與液體分離(或難溶物與易溶物分離)。
2. 注意事項(xiàng):①一貼,濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁;二低,濾紙低于漏斗邊緣,液面低于濾紙邊緣;三靠,燒杯緊靠玻璃棒,玻璃棒輕靠三層濾紙?zhí)?,漏斗下端緊靠燒杯內(nèi)壁。②若濾液渾濁,需更換濾紙,重新過(guò)濾,其原因可能是濾紙破損、濾液超過(guò)濾紙邊緣等。
3. 常見(jiàn)命題
【例1】 判斷下列說(shuō)法的正誤
(1)除去KNO3中的少量NaCl,可將混合物制成熱的飽和溶液,冷卻結(jié)晶,過(guò)濾。(√)
(2)除去FeCl2溶液中的FeCl3,加入過(guò)量的鐵粉,過(guò)濾。(√)
(3)除去NH4Cl溶液中的FeCl3,適量氨水,過(guò)濾。(√)
二、 蒸發(fā)(圖2)
1. 適用范圍:將固體溶質(zhì)從溶劑中分離出來(lái),形式有蒸發(fā)結(jié)晶和冷卻結(jié)晶。
2. 注意事項(xiàng):①用玻璃棒攪拌時(shí),應(yīng)防止液體局部過(guò)熱而飛濺;②當(dāng)有大量晶體析出時(shí),應(yīng)停止加熱,利用余熱蒸干而不能直接蒸干。
3. 兩種形式:①蒸發(fā)結(jié)晶,溶解度受溫度影響變化不大的溶質(zhì),如從氯化鈉溶液中析出晶體;②冷卻結(jié)晶,溶解度受溫度影響變化較大的溶質(zhì),采用冷卻熱飽和溶液的方法,如膽礬、氯化銨、硝酸鉀。
4. 常見(jiàn)命題
【例2】 (工藝流程題)從硫酸銅濾液中得到膽礬晶體的實(shí)驗(yàn)操作是、、、洗滌、干燥。
分析:欲得到某晶體,要求操作描述:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾、洗滌、干燥。
答案:蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾
三、 萃取分液(圖3)
1. 適用范圍:①萃?。喝苜|(zhì)在互不相溶的兩種溶劑中溶解度不同;②分液:兩種液體互不相溶,易分層。
2. 注意事項(xiàng):①溶質(zhì)在萃取劑中的溶解度比在原溶劑中大;②萃取劑與原溶劑不相溶;③萃取劑與溶質(zhì)不反應(yīng);④分液操作時(shí)應(yīng)注意:分液漏斗在洗滌干凈后,必須檢查上口和玻璃旋塞是否漏水;分液時(shí)保持漏斗內(nèi)外大氣壓一致;分液時(shí),下層液體從下口流出,上層液體從上口倒出;分液漏斗下端管口要緊靠在燒杯內(nèi)壁上;下層液體恰好流盡時(shí),立即關(guān)閉旋塞。
3. 常見(jiàn)命題
【例3】 下列實(shí)驗(yàn)中,所采取的分離和提純方法與對(duì)應(yīng)原理都正確的是()
選項(xiàng)目的分離方法原理
A分離溶于水中的碘乙醇萃取碘在乙醇中的溶解度較大
B分離乙酸乙酯和乙醇分液乙酸乙酯和乙醇的密度不同
C用氫氧化鈉溶液除去溴苯中的溴分液氫氧化鈉能與溴反應(yīng),生成鈉鹽不溶與溴苯
D用氫氧化鈉除去乙酸乙酯中的乙酸靜置分液氫氧化鈉與乙酸反應(yīng)
分析:I2雖在乙醇中的溶解度較大,但水與乙醇能以任意比互溶,乙醇不能作萃取劑,故A項(xiàng)錯(cuò)誤;乙醇與乙酸乙酯均屬于有機(jī)物,它們相溶,不能采取分液的方式分離,故B項(xiàng)錯(cuò)誤;氫氧化鈉能與溴反應(yīng),生成溴化鈉、次溴酸鈉不溶于溴苯,故采用分液法,C項(xiàng)正確;氫氧化鈉與乙酸乙酯和乙酸都反應(yīng),故D項(xiàng)錯(cuò)誤。
四、 蒸餾(圖4)
1. 適用范圍:分離沸點(diǎn)相差較大的液體混合物。
2. 注意事項(xiàng):①溫度計(jì)的水銀球放在蒸餾燒瓶的支管口處;②蒸餾燒瓶?jī)?nèi)要加沸石,防止暴沸;③冷凝管中水流方向應(yīng)為“低進(jìn)高出”,即下進(jìn)水上出水。
3. 常見(jiàn)命題
【例4】 請(qǐng)選擇下列混合物的分離、提純方法。
A. CCl4與水 B. KNO3與NaCl C. NaCl與CaCO3
D. 乙醇與水E. NaCl與I2
①溶解、過(guò)濾、蒸發(fā) ②分液 ③結(jié)晶 ④升華 ⑤蒸餾
分析:CCl4與水互不相溶,可用分液的方法分離;KNO3和NaCl均易溶于水,但KNO3的溶解度隨溫度的變化較大而NaCl的變化不大,可用結(jié)晶法分離;NaCl易溶于水而CaCO3難溶于水,可用溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)的方法分離;乙醇和水互溶,但二者的沸點(diǎn)不同,可用蒸餾法分離;加熱的I2易升華,遇冷后碘蒸氣重新凝結(jié)為固體碘,故NaCl和I2可用升華法分離。
答案:A—②,B—③,C—①,D—⑤,E—④
作者簡(jiǎn)介:
殷列,陜西省咸陽(yáng)市,西藏民族大學(xué)附中;
王春艷,陜西省咸陽(yáng)市,咸陽(yáng)彩虹中學(xué)。endprint