1.6 物质的分离(1)
学习指要
一、知识要点
1．结晶是溶液中无法再溶解的固体物质从溶液中析出的过程。
2．获得晶体的方法
(1)蒸发溶剂获得晶体，适用于溶解度受温度变化影响较小的固体物质。
(2)冷却热饱和溶液获得晶体，适用于溶解度受温度变化影响较大的同体物质。通常需要
综合使用这两种方法。
二、重要提示
1．晶体和非晶体的主要区别
(1)晶体有规则的几何外形，而非晶体没有；
(2)晶体有一定的熔点，而非晶体没有。
2．从饱和溶液中获取晶体可以通过蒸发溶剂，也可以通过冷却热饱和溶液。为了使不同的物质获取晶体的效果更好，常选用不同的方法。如蒸发溶剂常用于溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，而冷却热饱和溶液常用于溶解度随温度升高而显著增大的固态溶质，通常综合运用这两种方法来获取晶体。
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千姿百态的晶体
你注意过食盐、明矾等晶体的形状吗?如果仔细观察的话，你就会发现食盐晶体是立方体，
而明矾晶体是八面体。冬天，雪花飞舞的时候，你可以看到雪花的晶体是六角形的。下面通
过实验，再来看看泻盐(化学式为MgS04·7H2O)晶体的形状。
在小烧杯中加入15～20毫升蒸馏水，把小烧杯放在垫有石棉网的铁圈上，用酒精灯加
热至沸腾，接着加入泻盐(西药房有售)，边加边用玻璃棒搅拌，直到泻盐不再溶解为止。熄
灭酒精灯，趁热用棉花团蘸一些烧杯内的溶液，立刻在干净的玻璃片上均匀地抹开。不一会
儿，你会发现，玻璃片上出现了白色的针状晶体，这就是析出的泻盐晶体。有趣的是这些晶
体还会向四面八方伸展出去。等它完全干了以后，玻璃片上会留下一幅十分别致的硫酸镁晶
体的艺术图案。
地球上许多物质都具有独特的晶体形状，如氯化汞晶体是正交型的，氯酸钾晶体是单斜
型的，而重铬酸钾晶体在低于246．1℃时是三斜型的等。所以我们可以根据晶体不同的“长
相”来区分和鉴别它们。
解题指导
【例l】甲、乙、丙三种固体物质的溶解度曲线如图l．6—1所示，由图可知：____物质的
溶解度随温度升高而减小；当甲中含有少量乙时，可以用_____(填“降温结晶”或“蒸发结
晶”)法提纯甲。
图1．6—1
【解析】溶解度曲线可以反映物质的溶解度受温度的影响情况。据图可知，丙物质的溶解度
随温度的升高而减小。
当甲中含有少量乙时，为了提纯甲，我们可以用降温结晶的方法，这是由于甲物质的溶
解度受温度的影响大，而乙物质的溶解度随温度变化小，因此降温结晶效果好。
【答案】丙 降温结晶
【例2】t℃时，将一定量的某物质的溶液分成三等份，分别加热，再降温到t℃。已知从三
份溶液中蒸发掉的溶剂分别为l0克、20克、30克，析出的晶体分别为a克、b克、c克，则“a、b、c三者关系为 ( )
A．c=a+b B．c=a+2b
C．c=2a+b D．c=2b-a
【解析】将三份溶液加热蒸发时，析出晶体的情况按每蒸发l0克水为一阶段，如图1．6—2
所示：
图1．6—2
由图可看出，三份溶液第一阶段各蒸发10克水，均应析出a克晶体，剩余溶液均为该温度
下的饱和溶液，图示中各阶段蒸发l0克水析出晶体的质量应相同。图乙第二阶段蒸发l0
克水，析出晶体(b-a)克，图丙第二、三阶段每蒸发10克水，析出晶体，则有b-a=
,得c=2b-a.
【答案】D
同步训练 A组
1．下列关于结晶和晶体的说法错误的是 ( )
A．饱和溶液降温析出晶体后的溶液还是饱和溶液
B．降低饱和溶液的温度不一定有晶体析出
C．从溶液中析出的晶体中不一定含有结晶水
D．把溶液的溶剂蒸发掉一些一定会析出晶体
2．A、B、C三种不含结晶水的固体物质的溶解度曲线如图所示。下列说法不正确的是 ( )
A．t1℃时，65克A的饱和溶液中含有50克溶剂
B．将t2℃A、B、C三种物质的饱和溶液降温至t、℃
时，C溶液中溶质的质量分数保持不变
C．在t2℃，A、B两种溶液中溶质的质量分数相同
D．要从B溶液中得到B，通常可采用蒸发溶剂使其结晶的
方法
3．60℃时，质量分别为250克和l00克的硝酸钾饱 (第2题)
和溶液恒温各蒸发l0克水，分别析出晶体a克和b克，则口与b的数量关系是 ( )
A．ab
C. a=b D．无法确定
4．将80℃时的硝酸钾饱和溶液降温到20℃，析出晶体后得到的溶液是 ( )
A．水 B．不饱和溶液
C．仍是饱和溶液 D．可能是饱和溶液
5．如图是甲、乙两物质的溶解度曲线，下列说法错误的是 ( )
A. t1℃时，甲、乙两物质的溶解度相等
B．将t1℃的甲、乙两物质的饱和溶液升温到t2℃时，两溶液
仍然都是饱和溶液
C．当温度小于t1℃时，甲的溶解度小于乙的溶解度
D. 将t1℃的甲、乙两物质的饱和溶液升温到t3℃时，两溶液的
溶质质量分数都减小 (第5题)
同步训练 B组
6．如图所示为氯化钠的溶解度曲线，请回答下列问题：
(1)A点所示溶液为某温度下氯化钠的_________(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(2)将B点所示的溶液升高温度到40℃(忽略水的蒸发)．此时溶液中溶质的质量分数将___
_____________(填“变大…‘变小”或“不变”)。
B点代表20℃时氯化钠的溶解度为36．0克，若将满足B点的溶液恒温蒸发l0克水，
则会有________克氯化钠晶体析出。
(第6题)
7．下表为食盐和硝酸钾在不同温度下的溶解度。根据表中数据，回答下列问题：
(1)现有60℃时的饱和硝酸钾溶液210克，把它降温到30℃，可从中获得晶体_______克。
(2)食盐和硝酸钾在____________温度范围内可能具有相同的溶解度。
(3)60℃时配制的硝酸钾溶液，其溶质的质量分数最大可为_________________。
答案：
1．D 2．C 3．C 4．C 5．B 6．(1)不饱和 (2)不变 (3)3．6
7．(1)64．2 (2)20～30℃ (3)52．4％
1.6 物质的分离（2）
学习指要
一、知识要点
(1)沉淀法：利用凝聚剂(如明矾和活性炭)吸附水中的悬浮杂质，使其凝聚成较大的固体颗
粒而沉到水底的方法。
(2)过滤
①仪器及用品：铁架台(含铁圈)、漏斗、烧杯、玻璃棒、滤纸
②装置图(如图l．6--3)
③操作要点
一贴：滤纸紧贴漏斗内壁；紧贴时用水润湿，使漏斗内壁和
滤纸间不留气泡。
二低：滤纸边缘略低于漏斗边缘；漏斗内液面略低于滤纸边缘
(以防滤液从滤纸与器壁间渗出)。
C．三靠：漏斗最下端紧靠烧杯内壁(防止液滴飞溅)；玻璃棒轻靠 图1．6—3
三层滤纸一侧；倾倒的烧杯口轻靠玻璃棒(起引流作用)。
(3)蒸馏法：根据液体混合物中各组分的沸点不同，分离或提纯液体混合物。
2．纯净物：由一种物质组成的物质叫纯净物。如水就属于纯净物。
3．粗盐提纯的步骤
(1)溶解；(2)过滤；(3)蒸发；(4)洗涤。
二、重要提示
1．过滤和结晶、蒸馏的比较
2．粗盐提纯中玻璃棒的作用
(1)溶解时搅拌，加速溶解；
(2)过滤时引流，使液体沿玻璃棒缓缓流入；
(3)蒸发时搅拌，使受热均匀，防止暴沸。
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“ 河流着火”
当你看到“河流着火”这个标题时，你相信自己的眼睛吗?河流也能着火?这样的事情还真的发生过。
美国俄亥俄州克利夫兰市有一条凯霍加河，凯霍加河流经一个大工业区后进人伊利湖，河的两岸有许多工厂．这些工厂都把废水排入这条河里，石油、汽油有时也从货船中溢出流入河里。久而久之，河面上就布满了易燃的化学药品和污染物品，终于在1969年的夏天，这条河面上发生了一次大火。当时的报纸以惊人的标题“火焰中的河流!”“河着火，桥燃烧!”等进行了报道。
经过这场火，俄亥俄州的人们开始了一场清理凯霍加河的大规模运动，终于使它恢复了原来的面貌。
解题指导
【例l】下列与自来水的净化过程无关的是( )
A．吸附 B．沉降 C．电解 D．消毒
【解析】 自来水厂对从江河或水库等水源引来的水要进行严格的净化处理。其中常用凝聚
剂来吸附一些杂质，用沉降法来沉淀颗粒较大的固体颗粒，用消毒法来杀死水中的细菌等微
生物，而电解是把水分解成氢气和氧气，与自来水的净化无关。
【答案】C
【例2】 分离混合物的常见方法有：A．沉淀法；B．蒸馏法；C．过滤法；D．结晶法。请
指出分离下列各组混合物分别采用的方法(填编号)。
(1)酒精和水的混合物__________ 。
(2)西瓜榨汁后，将果肉和西瓜汁分离 ___________。
(3)从甘蔗汁中得到蔗糖_____________ 。
【解析】(1)根据酒精和水的沸点不同，可以采用蒸馏法，沸点较低的酒精先沸腾而分离出
来；(2)根据果肉和西瓜汁的溶解性不同，可以采用过滤法，容易将它们分离；(3)甘蔗汁是
蔗糖的水溶液，要使溶液中的溶质和溶剂分离，应该采用结晶法。
【答案】 (1)B (2)C (3)D
【例3】按下列实验步骤和要求，回答粗盐提纯的有关问题。
(1)溶解
①称量：用天平称取5．0克粗盐。称量前先把_______ ，检查天平的摆动是否平衡，当
发现指针偏左时，紧接着的操作是_____________。准确称取5．0克粗盐。
②溶解：量取l0毫升水倒入烧杯里，用药匙取粗盐加入水中并用玻璃棒搅拌，直到粗盐
不再溶解为止。要估算粗盐在10毫升水中溶解的质量(克)，还应进行的实验是_____。
(2)过滤
①待过滤的混合液在引流之前往往静置一会儿，其目的是________________。
②引流时与玻璃棒下端接触的是______________________。
③若滤液仍然浑浊，应_____________。出现浑浊的原因可能是___________________。
(3)蒸发
①若蒸发皿中有液滴飞溅，其原因是________________ ，应采取的措施是__________。
②当蒸发皿中出现较多固体时，应____________________。
(4)转移
用____________ 将固体转移到纸上，________________后回收到指定容器中。
【解析】粗盐提纯实验的具体操作步骤可概括为称量、溶解、过滤、蒸发。用托盘天平称量
时首先应调节天平平衡。溶解时若要估算粗盐溶解的质量，应称量未溶解的食盐。过滤操作
时要注意“一贴、二低、三靠”。若滤液仍然浑浊，应换新滤纸重新过滤，出现浑浊的原因
可能有：滤纸破裂、滤液液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。蒸发过程中，加热到出现大量
固体时，应停止加热、利用余热将剩余水分蒸发掉。粗盐提纯实验中多次用到玻璃棒，作用
也各不相同：溶解时搅拌，加速溶解；过滤时引流，使液体沿玻璃棒缓缓流入烧杯；蒸发时
搅拌，使受热均匀，防止局部过热。
【答案】(1) ①游码移到零刻度处 将平衡螺母向右旋转 ②称量未溶解的食盐 (2)①
防止固体杂质堵塞滤纸孔隙，提高过滤速度(一般先倒出上层清液至将要滤完时，再倒人浑
浊液) ②三层滤纸部分 ③再过滤一次滤纸破裂、滤液液面高于滤纸边缘、仪器不干
净等 (3)①蒸发皿内液体局部过热 用玻璃棒搅拌 ②停止加热(利用余热将水蒸干)
玻璃棒称量
同步训练 A组
除去水中的悬浮物质，可以采用的方法是_____。酒精和水的混合物的分离方法是____ ，
分离原理是水和酒精的___________不同。
2．下列物质属于纯净物的是 ( )
A．医用酒精 B．干冰
C．清新空气 D．加碘食盐
3．以下是净水的操作，单一操作相对净化程度由低到高的排列顺序正确的是 ( )
①静置沉淀 ②过滤 ③吸附沉淀 ④蒸馏
A．①②③④ B．①④②③
C．①③②④ D．③①②④
4．小明在做蒸馏实验时，在蒸馏烧瓶中放了少量高锰酸钾使水变成红色，他制得的蒸馏水
的颜色将是 ( )
A．无色 B白色
C．红色 D．微带点红色
5．为了探究“水的净化”过程，某科学实验小组从护城河中取了水样，观察到：A．水样呈
黄色，有异味；B．水样浑浊，有固体小颗粒。现对水样进行如下处理：
(1)①向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行_____(填操作名称)，除去固体
小颗粒，再向滤液中加入活性炭，利用其性除去水样中的颜色和异味，该过程属于____
_______ (填“物理”或“化学”)变化。
②将自来水蒸馏得到纯净水，把下列物质分别加入纯净水中，用玻璃棒不断搅拌，能形
成无色溶液的是__________(填字母)。
A．粉笔灰 B.硫酸铜
C．蔗糖 D．食用油
(2)天然水中含有许多杂质，实验室常用过滤的方法除去水中悬浮的杂质，过滤需要用到
的仪器和用品有_______________(填序号)。
①带铁圈的铁架台 ②酒精灯 ③漏斗 ④玻璃棒 ⑤量筒 ⑥烧杯 ⑦滤纸
利用蒸发原理可以从海水中提取食盐，仅从①～⑦中选择仪器不能完成实验室蒸发食
盐水的实验，还需要的仪器是_____________。
6．在粗盐的提纯中，每步都需要用到的仪器是( )
A. 蒸发皿 B．烧杯
C．玻璃棒 D．漏斗
7．如图为精制粗盐的示意图，请回答：
(1)图中②是__________(填仪器名称)；蒸发滤液时，玻璃棒起的作用
是_______________；图中此时玻璃棒的作用是_________________。
(2)滤纸边缘应___(填“高”或“低”)于漏斗边缘，粗盐提纯时的正确顺
序是___。
A．溶解、蒸发、过滤 B．过滤、蒸发
C．溶解、过滤、冷却 D．溶解、过滤、蒸发 (第7题)
(3)某同学在实验室里过滤一种含固体物质的浑浊液，发现滤液仍很浑浊，其原因可能是
______________________________________________。
8．下列实验操作中，可以将食盐水中的食盐结晶析出来的是 ( )
9．白糖中混有少量的沙子，要除去沙子，可采用的操作步骤是 ( )
A．过滤、蒸发、结晶、溶解
B．溶解、蒸发、过滤、结晶
C．溶解、过滤、蒸发、结晶
D．溶解、蒸发、结晶、过滤
同步训练 B组
10．如图是过滤实验操作的示意图。请指出图中的两处错误。
(第l0题)
11．2013年，H7N9型禽流感疫情在我国发现多例病例。
(1)消毒是预防H7N9流感的重要措施之一。某机场要用4500克溶质的质量分数为2％的
过氧乙酸溶液消毒，则需要用_____克溶质的质量分数为l5％的过氧乙酸溶液来配制。
过氧乙酸能杀灭病毒的主要原理是_________________________________________。
流感病毒的直径为0．1微米左右，带有病毒的飞沫直径一般为l～l0微米。常用的
三种口罩过滤孔径如下：①普通16层纱布口罩在100微米左右；②单层无纺布口罩
在10微米左右；③N95专业口罩在0．1微米左右。上述口罩在防控流感中最有效的
是_______(填序号)。口罩的作用是过滤，由此你对过滤有何新的认识?___________
______________________________________________________________________。
12．食盐和味精是厨房里常用的两种调味品，这两种物质都能溶于水。在相同条件下，哪种
物质的溶解能力更强呢?小明进行了如下实验探究：
在甲和乙两只相同的烧杯中，分别倒人50克冷水和50克热水，用天平称取食盐和味精各20克，把食盐倒入甲烧杯的冷水中，把味精倒入乙烧杯的热水中；
②用玻璃棒搅拌，使它们充分溶解后，甲烧杯中食盐还有剩余，乙烧杯中味精全部溶解；
③结论：味精在水中的溶解能力比食盐强。
请分析回答下列问题：
(1)你认为小明的实验设计有什么缺陷?
(2)实际上平时使用的味精，无论是晶体状的还是粉末状的都含有少量的食盐，所以菜
里味精放多了也会变咸。若想在实验室里把味精提炼得更纯些，则可采用的方法是
________(填“过滤法”或“结晶法”)。
13．水是生命之源，也是人类最宝贵的资源。用你学过的科学知识回答下列问题：
(1)自然界中的水都不是纯水，净水时需加入明矾，目的是____________；
(2)欲除去水中的不溶性杂质，需进行过滤操作，该操作过程中玻璃棒所起的作用
是__________；
(3)生活中为降低水的硬度并杀灭水中的病原微生物，可采用的方法是__________。
分组实验：硫酸铜晶体的制备和生长
一、知识要点
1．掌握搅拌、溶解、蒸发、结晶等实验操作技能。
2．实验原理：冷却硫酸铜的热饱和溶液。
3．硫酸铜晶体
(1)俗名：胆矾、蓝矾
(2)颜色：蓝色
(3)硫酸铜晶体与硫酸铜白色粉末不是同一种物质，硫酸铜晶体是结晶水合物，但它们都
是纯净物。
二、重要提示
进行搅拌、溶解、蒸发、结晶的正确操作。
搅拌：用玻璃棒进行搅拌操作时，拇指、食指和中指捏住玻璃棒的一端，用手腕的力量
使玻璃棒另一端在溶液中做圆周运动，玻璃棒和它的端点不能碰撞容器的底部和内壁，不能使溶液外溅。
溶解：在烧杯中溶解固体，用玻璃棒搅拌能加速溶解；在试管中溶解固体，可用振荡来
加速溶解。
蒸发：蒸发皿使用前要擦干外壁的水，加入蒸发皿的溶液的量不能超过其容积的2／3，
以防沸液外溢；开始时直接加热，并用玻璃棒不断搅拌，防止溶液飞溅；当溶液黏稠时，要减小火焰；待溶液中出现较多晶体时，停止加热，用余热使残留的溶剂蒸发。
(4)结晶
①蒸发溶剂：在蒸发皿中加热蒸发溶剂，使溶液迅速浓缩，最终析出晶体。这种方法适
用于物质的溶解度随温度变化不大的物质，如氯化钠(食盐)、氯化钾。
②降低温度：对溶解度随温度变化而显著改变的物质如硝酸钾、硫酸铜，可以采取降低
温度的方法使饱和溶液中的溶质结晶析出。析出晶体的颗粒大小与溶液的冷却速度有
关，冷却速度快晶体小，冷却速度慢晶体大。
解题指导
【例题】在硫酸铜饱和溶液中，投入一块硫酸铜晶体，保持温度不变，水分没有蒸发，一段
时间后，下列说法不正确的是 ( )
A．溶液中溶质的质量不变
B．溶液的总质量不会增加
C．硫酸铜晶体的形状一定不变
D．硫酸铜晶体的形状会发生改变
【解析】晶体的形成过程与物质的溶解过程是两个相反的过程。在硫酸铜饱和溶液中投入硫
酸铜晶体，晶体会发生溶解，同时溶液中的晶体又会析出，但溶液中溶质的质量保持不变，
晶体的溶解和析出同时进行，因而晶体的形状会发生改变。
【答案】C
同步训练 A组
1．检验酒精中是否含水的试剂是 ( )
A．硝酸钾 B．硫酸铜
C．氯化钠 D．氯化钙
2．硫酸铜晶体含有结晶水，食盐没有结晶水，则暴露在空气中比较稳定的是 ( )
A. 硫酸铜 B．食盐
C．硫酸铜和食盐 D．无法判断
3．下列物质温度降低到0℃时能析出晶体的是 ( )
A．盐酸
B．30℃时饱和的硝酸钾溶液
C．水
D．30℃时饱和的澄清石灰水
4．20℃时，甲、乙两烧杯中硝酸钾饱和溶液的质量分别为200克和300克，下列条件中，
析出晶体质量相同的是 ( )
A．甲、乙两溶液都降温5℃
B．甲、乙两溶液都降温至10℃
C．甲、乙两溶液都恒温蒸发掉20克水
D．甲、乙两溶液分别蒸发掉20克水和30克水
5．在较高温度下，某溶液中的硝酸钾和氯化钠都接近饱和，将其冷却至室温时，析出的晶
体中几乎不含氯化钠，这是因为 ( )
A．氯化钠的溶解度比硝酸钾的溶解度小
B．氯化钠的溶解度比硝酸钾的溶解度大
C．氯化钠的溶解度受温度影响较小
D．氯化钠在溶液中的质量较少
同步训练 B组
6．如图所示为氯化铵和硫酸钠的溶解度曲线。请回答：
（第6题）
(1)40℃时硫酸钠的溶解度为______克，此时它比氯化铵的溶解度______(填“大”或
“小”)。
(2)当把氯化铵和硫酸钠的混合饱和溶液从50℃降到20℃时，析出晶体质量较多的是
_________ 。
7．A、B、C三种物质的溶解度曲线如图所示，请回答下列问题：
(1)将等质量的A、B、C三种物质的饱和溶液都从20℃降到0℃时，析出晶体质量最多的
是__________________。
(第7题)
(2)若要从A物质的饱和溶液中得到A物质的晶体，通常采用_____________的方法。
(3)若要从C物质的饱和溶液中得到C物质的晶体，则要采用_________的方法，这是因为
8．在t℃时将无水硫酸铜粉末投入到一定量t℃的硫酸铜饱和溶液中，则一定量饱和硫酸铜
溶液中的 ( )
A．溶质增加，溶剂不变
B．溶剂减少，溶质不变
C．溶质、溶剂、饱和溶液的质量都减少
D．溶液中溶质的质量分数变大，溶解度增大
答案：
1．B 2．B 3．B 4．C 5．C 6．(1)50 大 (2)硫酸钠
7．(1)A (2)冷却热饱和溶液 (3)升高温度C物质的溶解度随温度的升高而减小
8．C
