2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（七）：物质的分离和提纯【word，含答案】

一、物质的结晶
晶体具有规则的几何形状，而非晶体没有，晶体有一定的熔点，而非晶体没有。
（一）结晶
结晶是溶液中无法再溶解的固体溶质以晶体的形式从溶液中析出的过程，析出的固体称为晶体。
（二）结晶方法
(1)蒸发溶剂结晶(适用于溶解度受温度影响比较小的固体)
如：从食盐水中得到氯化钠固体可采用蒸发溶剂的方法。
取适量的食盐水倒入蒸发皿中，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中出现较多固体时停止加热，利用余热将所得固体烘干。这种通过蒸发溶剂使物质结晶的方法叫蒸发结晶。
应用：一般用于将溶解度受温度影响变化比较小的固体溶质从其水溶液中析出；溶解度受温度变化影响比较小的固体中混有少量溶解度受温度变化影响较大的固体的分离(如氯化钠中混有少量硝酸钾)。
(2)冷却热饱和溶液结晶(适用于溶解度受温度影响较大的固体，如硝酸钾)
如向一只盛有30毫升沸水的烧杯中不断加入硝酸钾，配制成硝酸钾浓溶液。然后将烧杯放在冷水中降温,观察实验现象。
结论：热的硝酸钾浓溶液放入冷水中降温后，有硝酸钾晶体析出。这种通过降低热饱和溶液的温度使物质结晶析出的方法，就是冷却热饱和溶液法(也叫降温结晶法)。
应用：一般用于将溶解度受温度变化影响较大的固体溶质从其水溶液中析出；溶解度受温度变化影响很大的固体中混有少量溶解度受温度变化影响较小的固体(如硝酸钾中混有少量氯化钠)物质的提纯。
二、沉淀
使水中的杂质沉淀到水底的方法称为沉淀法。
由于明矾或活性炭能吸附水中的悬浮杂质，使其凝聚成一些较大的固体颗粒而沉到水底，因此，明矾和活性炭常用作凝聚剂。
三、过滤
(1)过滤可以把不溶于液体的固体与液体分离，是分离混合物的一种方法。
(2)过滤前要制作过滤器。制作过程如图所示，取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形(一边为一层滤纸， 另一边为三层滤纸),放入漏斗内，使滤纸紧贴漏斗内壁，并使滤纸边缘略低于漏斗口，用少量水润湿滤纸并使滤纸与漏斗内壁之间没有气泡。
(3)过滤用到的仪器
仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)。
(4)过滤操作的注意事项；
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不留气泡。
二低：滤纸边缘低于漏斗边缘；漏斗内的液面低于滤纸边缘。
三靠：盛待过滤液体的烧杯尖嘴紧靠玻璃棒；玻璃棒末端轻靠三层滤纸的一边，防止戳破滤纸；漏斗下端管口紧靠烧杯内壁，防止过滤时滤液溅出。
①玻璃棒在过滤操作中的作用是引流，防止液滴溅落到外面。
②一次过滤所得的滤液仍浑浊时，应再过滤一次。如果两次过滤后滤液仍然浑浊，则应检查实验装置并分析原因，例如滤纸破损、过滤时液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
③造成滤纸破损的原因有：没有用玻璃棒引流直接将待过滤液体倒入过滤器冲破滤纸；玻璃棒放在单层滤纸一边，戳破滤纸；用玻璃棒在过滤器内搅拌了。
用具有吸附作用的固体过滤液体，不仅可以滤去液体中的不溶性物质，还可以吸附掉一些溶解的杂质，除去异味。市场上出售的净水器，有些就是利用活性炭吸附、过滤水中的杂质。四、蒸馏
(1)把水加热至沸腾，产生的水蒸气经冷却形成液态水的方法称为蒸馏法。这样得到的水就是蒸馏水。通过蒸馏的方法就可以得到纯净的水。
(2)蒸馏装置
①蒸馏时，蒸馏烧瓶中应放入几片碎瓷片，以防止液体暴沸。操作时，将温度计的水银球放在蒸馏烧瓶的支管口处，以便于观察温度的变化，确定所接收液体的种类。
②蒸馏时，冷凝管中要下端进水上端出水，是因为冷凝时，冷水需充满冷凝器，防止冷凝器冷凝时受热不均匀出现炸裂,同时逆流冷凝效果好。
五、粗盐提纯
（一）实验仪器及用品
烧杯玻璃棒、漏斗、铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、坩埚钳、药匙、滤纸、火柴。
（二）实验步骤
(1)溶解
将所取粗盐用药匙逐渐加入预先盛有适量水的烧杯中，边加粗盐边用玻璃棒搅拌，直至不再溶解为止。
(2)过滤
先组装好过滤装置，将上述食盐水过滤。若滤液仍浑浊，应再过滤一次。过滤时，玻璃棒的作用是引流，防止液体溅落到外面。
(3)蒸发
将澄清的滤液倒入蒸发皿，加热，至出现较多固体时停止加热，用余热将剩余水分蒸干。冷却至常温后，将食盐固体转移至一个干净的烧杯中(此时得到的固体中仍含有氯化镁、氯化钙等)。
①在加热过程中要用玻璃棒不断搅拌，防止由于局部温度过高致使液滴溅出。
②取蒸发皿时不能用手拿，应用坩埚钳夹取。
(4)再溶解
将所得固体重新加水溶解。
(5)蒸发结晶、过滤
将上述液体倒入干净的蒸发皿中，加热，至出现较多量固体时停止加热，趁热过滤出固体。
【能力拓展】
粗盐提纯时玻璃棒的作用：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漏斗。③蒸发时搅拌,使受热均匀，防止暴沸。
例1、预防感染新冠肺炎，口罩成了不可或缺的利器。医用防护口罩通常有三层，其层状结构及对外在物质的防护作用如图所示。医用防护口罩起防护作用的主要原理是（　　）
A．杀菌 B．消毒 C．过滤 D．干燥
例2、小米净水器可以有效去除泥沙、细菌等物质，其净水原理如图所示，起到循环用水的作用。小米净水器中“PP棉”使用环节相当于下列净水方法中的（　　）
A．吸附 B．过滤 C．蒸馏 D．沉淀
例3、实验是科学探究的重要途径，请根据如图回答相关问题。
（1）图甲的的操作中玻璃棒的作用是 　 　。如果处理后液体仍然浑浊，可能原因 　 　（答出一点即可）。
（2）图乙进行的是 　 　操作，烧瓶中放入一些碎瓷片的目的是 　 　，冷凝管中冷水应该是从 　 　进入（填“a”或“b”）。
例4、如图是某科学兴趣小组的同学做粗盐（含有难溶性杂质）提纯实验的操作示意图。请回答：
（1）写出操作⑤中仪器A的名称 　。
（2）粗盐提纯实验的步骤为溶解、　 　、蒸发结晶。
（3）操作④中存在的错误是 　 　。
（4）操作⑤当观察到A中出现大量固体时，接下来的操作是 　 　。
1.粗盐提纯需要经过溶解、过滤、蒸发结晶等步骤的操作才能完成。下列针对粗盐提纯的说法中正确的是（　　）
A．为了使粗盐充分溶解，水越多越好
B．过滤时漏斗中的液面应高于滤纸边缘
C．经过提纯后得到的精盐是纯净物
D．在溶解、过滤、蒸发结晶这三个步骤中都需要玻璃棒
2．小柯同学在实验室做了粗盐提纯的实验，再用提纯得到的精盐配置10%的氯化钠溶液50g，下列说法错误的是（　　）
A．这两个实验的正确操作顺序是①④⑤②③①
B．②的操作中若发现指针左偏应继续加砝码或向右调节游码
C．③的操作会使得到的氯化钠溶液溶质质量分数比10%小一些
D．⑤的操作中玻璃棒的作用是搅拌防止局部温度过高，造成液体飞溅
3.目前许多学校安装了直饮水机，其主要工作流程如图：
（1）①的作用是___；
A.杀菌消毒 B.吸附杂质 C.蒸馏 D.过滤
（2）直饮水机使用方便：只要 将它与自来水管网对接，截 留清除水中的有害物质（如 细菌等），便得到直饮水。 直饮水属于________（选填 “混合物”或“纯净物”）。
4．某科学兴趣小组的同学进行粗盐提纯实验(如图甲所示)，请回答下列问题：
（1）为了除去粗盐中泥沙等不溶性杂质，设计了如图乙A，B，C三个步骤。A步骤称　 　
（2）在图乙三个步骤中均用到了玻璃棒，请写出玻璃棒在B操作中的作用是　 　
（3）实验结束后，兴趣小组的同学计算了精盐制得率，(精盐制得率=精盐质量/粗盐质量)
若结果偏低，可能的原因是 (选填字母)
A．过滤时滤纸有破损 B．蒸发时有固体溅出
C．蒸发后所得精盐很潮湿 D．溶解时加入的水量不足
5．第十七届西博会“舞动的水滴展”在西湖水面上举行。展览主角五个“大水滴"代表浙江五水共治，呼吁珍惜水资源，热爱自然。
（1）大水滴漂浮在水面上时，它受到浮力　 　(选填“大于”“等于”小于")它的重力。五水共治的一项重要工作是“保供水”，虽然杭州是江南水乡代表城市之米，但是杭州也缺水。你觉得杭州缺水的原因可能是　 　 (请写出一点)。
（2）”治污水”是五水共治的另一项重要工作。为了防止水体污染，你认为下列措施中可行的是 。
A．不任意排放生活污水 B．禁止使用农药和化肥
C．及时拧紧水龙头 D．牲畜粪便适当处理后再施用
（3）水的循环利用是“抓节水”的一个重要举措。下列几个步骤可将河水转化为饮用水：
①化学沉降(用明矾)②消毒杀菌(用漂白粉)③自然沉降④加热煮沸。
以上处理过程最合理的顺序是　 　。
1.自制简易净水器如图所示可将浑浊的河水变成清水。其中石英砂的作用是（ ）
A.沉淀 B.吸附 C.过滤 D.消毒
2.下列图示的净水方法中，净化程度最高的是（ ）
A.过滤 B.沉淀
C.蒸馏 D.吸附
3.某同学制作了如图所示的净化装置，实验时他设计了如下表格。
水体指标 水中漂浮物 水体的浑浊度 食盐含量 …
净化前
净化后
（1）利用该装置净化水后，表中三项水体指标在净化前后有明显变化的是________ 。 （2）你认为经过该装置得到的水能否直接饮用 ？请说明理由。
4.如图是粗盐提纯实验的部分操作，请回答下列问题。
（1）图中所示操作中，有错误的是 　 　（填字母）。
（2）粗盐提纯的正确操作顺序为 　 　（填字母）。
（3）操作D中，称取10.0 g粗盐（杂质不溶解），将该粗盐逐渐加入盛有20 mL水的烧杯中，边加边用玻璃棒搅拌，直到粗盐完全溶解为止，过滤后称得杂质为2.0 g，最终得到食盐晶体6.4 g，该实验精盐的产率是 　。（产率＝实际产量/理论产量）
（4）若制得精盐的产率偏高，则可能的原因是 　 　（填字母）。
A．过滤时滤纸有破损 B．蒸发时有固体溅出
C．滤渣未干燥 D．最终所得精盐比较潮湿
答案及解析
例1、C
【解答】过滤操作用于分离液体和不溶于液体的固态物质，将空气看作液体，其中的颗粒物等于看作不溶于空气的固态物质，则医用防护口罩的工作原理就是过滤，故C正确，而A、B、D错误。
故选C。
例2、B
解：小米净水器中“PP棉”可以阻挡水中的泥沙、铁锈等大颗粒的难溶性杂质，该使用环节相当于下列净水方法中的过滤。
故选：B。
例3、解：（1）根据图示可知图甲进行的是过滤操作，实验中需要使用玻璃棒进行引流；如果过滤后的液体仍然浑浊，可能的原因可能是：滤纸破损、过滤时漏斗内的液面高于滤纸边缘或接滤液的烧杯不干净；
（2）根据图示可知，图乙进行的是蒸馏操作，实验室进行蒸馏操作时，需要在烧瓶内加入几粒碎瓷片，防止局部受热过高，引起暴沸；冷凝管中的冷凝水应从b进入，a流出，使冷凝效果更好。
故答案为：（1）引流；滤纸破损（或漏斗内的液面高于滤纸边缘或烧杯不干净）；
（2）蒸馏；防止加热时，出现暴沸；b。
例4、解：（1）操作⑤中仪器A用于液体的蒸发，仪器A是蒸发皿；
（2）粗盐提纯的实验步骤为：溶解、过滤、蒸发结晶；
（3）过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流；
（4）蒸发时，待蒸发皿中出现较多量的固体时，应停止加热，利用余热将剩余液体蒸干。
故答案为：（1）蒸发皿；（2）过滤；（3）缺少玻璃棒引流；（4）停止加热。
1.D
解：A、溶解时，使粗盐中的氯化钠完全溶解，并不是加的水越多越好，否则蒸发时会花费更多的时间或能源，故A错误；
B、过滤时漏斗中的液面应低于滤纸边缘，故B错误；
C、经过提纯后得到的精盐中仍含有可溶性杂质，属于混合物，故C错误；
D、在溶解、过滤、蒸发结晶这三个步骤中都需要玻璃棒，故D正确。
故选：D。
2．B
【解答】A.这个实验的步骤顺序为：①将粗盐加水，用玻璃棒不断搅拌，直到全部溶解；④对溶液进行过滤；⑤对得到的滤液进行蒸发结晶；②称量氯化钠的质量为5g，倒入烧杯；③用量筒量取水45mL，倒入烧杯；①用玻璃棒不断搅拌，直到全部溶解，即 ①④⑤②③① ，故A正确不合题意；
B.在步骤②中，如果天平指针偏左，那么说明左盘氯化钠的质量偏小，此时只能增加氯化钠的质量，不能调节游码或砝码，故B错误符合题意；
C.③中，量取水时仰视读数，会使读出的示数偏小，而实际得到水的体积偏大，从而导致溶质质量分数偏小，故C正确不合题意；
D.⑤的操作中玻璃棒的作用是搅拌防止局部温度过高，造成液体飞溅，故D正确不合题意。
故选B。
3.（1）B （2）混合物
【解析】（1）①碳罐的里面为活性炭，活性炭疏松多孔，对杂质和色素具有很强的吸附能力，因此可以除去杂质；
（2）只由一种物质组成的叫纯净物，由两种或多种物质组成的叫混合物。
【解答】（1）①中碳罐的作用是吸附杂质，故选B；
（2）直饮水中仍然存在大量的可溶性的矿物质，因此直饮水为混合物。
4．（1）过滤（2）搅拌，让液体均匀受热，防止飞溅（3）B；D
【解答】（1）根据图片可知，A中使用了漏斗，应该为过滤；
（2）根据图乙可知，B为结晶操作，其中玻璃棒的用途是搅拌，让液体均匀受热，防止飞溅。
（3）A.过滤时滤纸有破损，那么会有杂质进入滤液，从而使得到的精盐的质量偏大，故A不合题意；
B.蒸发时有固体溅出，会导致得到精盐的质量偏小，故B符合题意；
C.蒸发后所得精盐很潮湿，会导致得到精盐的质量偏大，故C不合题意；
D.溶解时加入的水量不足，会导致溶解的粗盐质量偏小，最终导致得到精盐的质量偏小，故D符合题意。
故选BD。
5．（1）等于；人口多，水资源少(浪费严重等合理即可)（2）A；D（3）③①②④
【解答】（1）大水滴漂浮在水面上，根据漂浮条件可知，它受到的浮力等于重力。缺水的原因可能是：人口多，水资源少(浪费严重等合理即可)。
（2）A.不任意排放生活污水，可以防止对水体造成污染，故A符合题意；
B.禁止使用农药和化肥，虽然能够减小对土壤和水体的污染，但是会严重影响农作物的产量，故B不合题意；
C.及时拧紧水龙头，可以防止水的浪费，但是与防止水体污染无关，故C不合题意；
D. 牲畜粪便适当处理后再施用，可以减小对水体的污染，故D符合题意。
故选AD。
（3）将河水转化为饮用水的方法：
③自然沉降，将不溶于水的大颗粒杂质去除；
①化学沉降(用明矾)，将不溶于水的小颗粒杂质去除；
②消毒杀菌(用漂白粉)，除去水中的细菌和微生物；
④加热煮沸，去除溶解于水中的钙镁离子。则合理的顺序为：③①②④。
1.C
【解析】过滤操作用于将液体和不溶于液体的固态物质分离，据此分析即可。
当浑浊的河水经过石英砂后，其中的固态大颗粒的杂质被截留，而清水从空隙间流过，从而实现了固态杂质和水的分离，相当于过滤，故C正确，而A、B、D错误。
2.C
【解析】沉淀可以除去不溶于水的泥沙等大颗粒杂质；过滤可以除去水中悬浮的不溶性的固体小颗粒杂质；吸附可以除去水中的色素和异味；蒸馏时，通过加热使水变成水蒸气，然后在冷凝管放热液化成水，可以将水和其中的杂质彻底分离，因此净化程度最高，故C正确，而A、B、D错误。
3.（1）水中漂浮物、水体的浑浊度
（2）不能。因为这样得到的水中含有微生物，还可能含有一些可溶性物质。
【解析】图中是简单的净水器，石头、棉花可以除去水中难容的杂质，活性炭可以吸附色素和异味。
（1）如图为净化装置，使用该装置净化水后，净化后的水中漂浮物和水体的浑浊度有明显变化。
（2）虽然经过该净化装置的水清洁度提高，但水中依旧存在各种微生物，因此不适合直接饮用。
4.解：（1）在过滤操作中，应该用玻璃棒进行引流，则错误的是步骤C。
（2）粗盐提纯的步骤：D.从试剂瓶中取出粗盐；A.将粗盐放在烧杯内进行溶解；C.将得到的溶液进行过滤；D.对得到的滤液进行加热，蒸发结晶。则正确顺序为：DACB。
（3）该实验精盐的产率为：。
（4）A.过滤时滤纸有破损，则杂质会进入滤液中，从而使精盐的质量偏大，故A符合题意；
B.蒸发时有固体溅出，会导致得到精盐的质量减小，故B不合题意；
C.滤渣未干燥，对得到精盐的质量没有影响，故C不合题意；
D.最终所得精盐比较潮湿，会导致精盐的质量偏大，故D符合题意。
故选：AD。
故答案为：（1）C；（2）DACB；（3）80%；（4）AD。
2023浙教版科学七升八暑期“快人一步”培优讲义（七）
物质的分离和提纯