2.1.1物质的分离与提纯 课件(共62张PPT) 高中化学苏教版必修第一册
文档属性
| 名称 | 2.1.1物质的分离与提纯 课件(共62张PPT) 高中化学苏教版必修第一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 1.8MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 苏教版（2019） | ||
| 科目 | 化学 | ||
| 更新时间 | 2023-07-14 20:23:57 | ||
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文档简介
(共62张PPT)
第一单元 研究物质的实验方法
第1课时 物质的分离与提纯
课标定位素养阐释
1.掌握正确的实验操作方法,建立药品的取用、仪器的操作、气体的收集等思维模型。
2.熟悉常见危险化学品的分类标识,知道常见废弃物的处理方法,知道实验室突发事件的应对措施,养成良好的实验习惯,树立安全意识和环保意识。
3.能根据物质性质的差异选择物质分离与提纯的实验方案。
4.学会使用过滤、蒸发、蒸馏、萃取等方法对混合物进行分离提纯,形成物质分离和提纯的核心思路与基本方法。
一、实验安全与基本规范
1.遵守实验室规则。
良好的安全防护意识和必要的实验安全措施是进行化学实验的前提。同学们在进入实验室之前,应做好预习和实验准备,熟悉实验所需的药品,掌握仪器、药品安全使用的要领,理解、掌握实验原理,熟悉实验步骤和操作要求。
在实验过程中应集中注意力,实验操作要规范。取用药品前须仔细核对所需药品与试剂瓶上的标签是否一致,仔细阅读使用说明,正确取用。仔细观察实验现象,如实记录,认真处理实验数据,分析实验结果,写好实验报告。同组实验的同学之间要分工协作,共同完成实验任务。遇到突发状况时,应沉着冷静,采取正确的处理方法,并及时报告老师。
在实验中应注意环境保护,减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响。实验后应将药品和所用仪器收拾干净,保持实验室整洁卫生。
2.危险化学品的分类。
二、物质的分离提纯
1.过滤。
若两种物质组成的固体混合物中,一种组分可溶于水,而另一种组分难溶于水,可以先加适量的水溶解混合物,然后过滤分离出难溶于水的组分,再将滤液蒸发结晶得到可溶于水的组分,从而实现可溶性组分与难溶性组分的分离。过滤装置如图。
2.结晶。
若固体混合物中的两种组分都可溶于水,且溶解度随温度变化有较大差异,可根据两种组分的溶解度随温度变化的曲线,通过控制温度,利用溶解、结晶等方法分离。如在提纯混有少量KCl的KNO3时,先在较高温度下将混合物溶于水形成浓溶液,然后冷却到一定温度,由于KNO3的溶解度随温度降低急剧下降,因此有大量KNO3晶体析出,而KCl的溶解度随温度降低变化不大,难以析出晶体。再过滤、洗涤、干燥,即可得到纯度较高的KNO3晶体。
3.蒸馏。
(1)将液态物质加热至沸点,使之汽化,然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程,称为蒸馏。
(2)仪器装置。
(3)应用。
①分离沸点相差较大的液体混合物。
②除去液体中难挥发或不挥发物质。
4.萃取、分液。
(1)利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法称为萃取。
(2)萃取时,在液态混合物中加入的溶剂称为萃取剂。萃取之后,一般还要使用分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中,萃取和分液通常在分液漏斗中进行。
(3)当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后,打开旋塞,将下层液体放出,然后关闭旋塞,将上层液体从上口倒出。如图装置。
【自主思考1】 实验室模拟工业炼铁时为什么先通一会儿CO再点燃酒精喷灯
提示:因为CO与空气混合后加热时容易发生爆炸。在用CO还原Fe2O3时先通入CO的目的是排尽装置中的空气,以防止加热时发生爆炸。
【自主思考2】 过滤和蒸发操作时均使用到玻璃棒,两者的作用相同吗
提示:不相同。过滤时玻璃棒的作用是引流,而蒸发时玻璃棒的作用是搅拌。
【自主思考3】 若要从碘水中提取碘,可以用酒精代替CCl4作萃取剂吗
提示:不可以。尽管碘在水中和酒精中的溶解度有较大差异,但酒精与水互溶,不分层,故从碘水中提取碘时不能用酒精作萃取剂。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)为加快过滤,可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。( )
(2)蒸发结晶时最后可以将水直接蒸干再停止加热。( )
(3)萃取分液一般在分液漏斗中进行。( )
(4)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。( )
(5)分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水。( )
(6)蒸馏时可将温度计水银球插入液体中。( )
(7)油水混合物可用分液法分离。( )
×
√
×
×
√
×
√
2.化学实验中安全意识是重要的科学素养。下列实验操作或事故处理操作中不正确的是( )。
A.将CO中毒者移至通风处抢救
B.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀H2O2溶液擦洗,然后敷药包扎
C.做“氢气还原氧化铜”的实验时,先通氢气后加热
D.使用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯
答案:D
解析:将CO中毒者移至通风处,可使其呼入新鲜空气,缓解体内组织缺氧。氢气还原氧化铜时,先通入氢气,检验氢气纯度后再加热,否则可能会引起爆炸。使用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯,容易失火。
3.实验室盛装浓硫酸的试剂瓶应贴有的安全使用标志是( )。
答案:A
解析:浓硫酸属于腐蚀性化学试剂,所以应贴的安全标志为选项A。
问题引领
1.实验室中用加热KMnO4固体制取O2,用排水法收集气体时,集满气体后为什么要先撤导管后熄灭酒精灯
提示:防止水倒吸至发生装置,导致大试管破裂。
2.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭吗
提示:不能。水与酒精互溶,若用水灭火会加大着火面积。酒精失火正确的处理方法为:少量酒精失火应用湿抹布盖灭,大量酒精失火可用沙子盖灭。
探究任务1 化学实验安全
3.若浓硫酸不慎沾到皮肤上,能用NaOH溶液擦洗吗
提示:不能。NaOH有较强的腐蚀性,同时两者反应放出大量的热,会灼伤皮肤造成二次伤害。
归纳提升
1.实验操作时,加强“六防意识”,防止事故发生。
2.掌握正确的操作方法。
(1)物质加热:
(2)药品取用:
3.实验后药品的处理方法。
(1)实验用剩的试剂一般不放回原试剂瓶,以防污染试剂。
(2)实验后的废液用废液缸收集,实验后集中处理。
4.常见事故的处理方法。
5.实验安全操作“顺口溜”。
化学实验很重要,安全操作要确保;
药品不能用手摸,尤其不能尝味道;
若闻物质什么味,轻轻扇动把手摇;
药品用量按规定,实验方便效果好;
钠钾用量绿豆大,量多入水会引爆;
用剩药品不乱扔,乱丢白磷会燃烧。
典型例题
【例题1】 进行化学实验必须注意安全,下列操作及原理中正确的组合是( )。
①点燃氢气前要检验氢气的纯度,以免发生爆炸 ②CO气体有毒,处理CO气体时可将其点燃,转化为无毒的CO2 ③在盛O2的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时,事先在集气瓶底部铺上一层沙子 ④用氢气还原氧化铜时,先加热再通入氢气,以免浪费氢气 ⑤稀释浓硫酸的操作如图所示
A.①②③④ B.①②③
C.①②④ D.③④⑤
B
解析:
【变式训练1】 (双选)下列关于实验安全事故的处理方法,正确的是( )。
A.碱液不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用稀硼酸溶液洗,最后用水冲洗
B.不慎洒出的酒精在桌上着火时,立即用大量水扑灭
C.水银温度计不慎摔破,常用硫黄覆盖,以除去洒落的水银
D.不慎将酸溶液滴在皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上NaOH溶液
答案:AC
解析:碱液不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用稀硼酸溶液洗,最后用水冲洗,A正确;酒精的密度比水的小,会漂浮在水上继续燃烧,并且还会随水流动,用水灭火反而危害更大,故酒精在桌上着火,应该用湿抹布盖灭,B错误;水银即汞单质,会与硫单质反应,温度计不小心摔破,用硫黄覆盖可以除去,C正确;酸溶液滴到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再涂上3%~5% 的NaHCO3溶液,D错误。
问题引领
1.实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气,请简述实验方案,从反应后的混合物中分离、回收KCl和MnO2。
提示:KCl溶于水,MnO2难溶于水,根据两者溶解性的不同设计实验方案。
实验方案:加水溶解、过滤、洗涤滤渣,即得到MnO2,将滤液蒸发结晶,可得到KCl晶体。
探究任务2 物质的过滤、蒸发和结晶
2.如图为KCl和KNO3的溶解度曲线。在生产过程中,KNO3中混有少量KCl杂质,如果要在实验室中提纯KNO3晶体,请写出具体的操作步骤。
提示:加热溶解→冷却结晶
→过滤→洗涤晾干
KCl和KNO3的溶解度曲线
归纳提升
1.过滤实验应注意的3个问题。
2.蒸发。
(1)装置:
(2)原理:给溶液加热,使液体汽化,从溶液中分离出固体物质。
(3)注意:①进行蒸发时,液体放置在蒸发皿中的量不得超过蒸发皿容积的 ,以免加热时液体溅出。
②在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体局部过热而使液体飞溅。
③当蒸发皿中有晶体析出,并剩余少量液体时即停止加热,利用余热烘干。
④热的蒸发皿应用坩埚钳取下。
3.两种常用的结晶方法。
典型例题
【例题2】 (双选)已知四种盐的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是( )。
A.NaCl可以通过将NaCl溶液降温结晶、过滤得到晶体
B.NaCl中混有少量Mg(ClO3)2杂质,可采用将热的饱和溶液冷却结晶的方法得到NaCl
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,
可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
AB
解析:NaCl可以通过将NaCl溶液蒸发结晶得到晶体,A项不正确;含少量Mg(ClO3)2的NaCl溶液,可以采用蒸发结晶,然后过滤的方法得到NaCl,B项不正确。
分离和提纯的区别:
混合物中的各成分分开后,分离是要把各成分恢复到原来的状态;提纯(除杂)是杂质不需要恢复到原来状态。
注意：
【变式训练2】 如图是某学生设计的过滤操作装置图。
(1)写出有标号的仪器的名称:
A ;B ;C 。
(2)该同学操作中的错误是 。
(3)该同学在进行过滤操作后发现,过滤后的液
体仍有浑浊现象,可能是 的缘故。
(4)如果过滤的是AgNO3溶液和足量NaCl溶液反应所得的悬浊液,如何判断沉淀已洗涤干净
答案:(1)铁架台 漏斗 烧杯
(2)未用玻璃棒引流,烧杯尖嘴应紧靠玻璃棒,玻璃棒下端应紧靠在三层滤纸一侧
(3)滤纸破损或液面高于滤纸的边缘
(4)取少量洗涤液,滴加AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明已洗涤干净。
解析:(2)对照“一贴二低三靠”的要求,可发现错误是没有用玻璃棒引流。(4)可通过检验洗涤液中无Cl-来判断AgCl沉淀已洗涤干净。
问题引领
实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示:
探究任务3 萃取、分液和蒸馏
1.实验中用到的仪器有哪些
提示:分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)。
2.实验操作可分为如下几步:
①把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
②把50 mL碘水和15 mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
③检查分液漏斗是否漏液;
④倒转漏斗用力振荡,并不时地旋开旋塞放气,最后关闭旋塞,把分液漏斗放正;
⑤旋开旋塞,用烧杯接收溶液;
⑥从分液漏斗的上口倒出上层水溶液;
⑦将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
⑧静置,分层。
请填写完整正确的操作顺序(用上述序号填写)
→ → →①→⑧→ →⑤→⑥。
提示:③ ② ④ ⑦
萃取的操作步骤
查漏—检查分液漏斗是否漏液
↓
装液—向分液漏斗中装入待萃取液和萃取剂
↓
振荡—倒转分液漏斗振荡,并不时旋开旋塞放气
↓
静置—将分液漏斗放在铁架台上,静置,液体分层
↓
拔塞—把分液漏斗颈上的塞子打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准分液漏斗上的小孔
↓
分液—下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
3.上述步骤⑤的操作中应注意哪些事项
提示:使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁;及时关闭旋塞,不要让上层液体流出。
4.步骤⑦的操作目的是什么
提示:使漏斗内外空气相通,以保证进行⑤操作时,漏斗内的液体能顺利流出。
5.为什么能选用四氯化碳从碘水中萃取碘
提示:四氯化碳与水不互溶,并且碘在四氯化碳中溶解度比在水中大得多,碘与四氯化碳不反应。
归纳提升
1.萃取与分液的分析。
(1)分液漏斗使用前要查漏。
(2)萃取剂的选择原则。
①萃取剂与原溶剂互不相溶、不反应;
②萃取剂与溶质不发生反应;
③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
(3)分液时,下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
(4)常见的萃取剂。
2.蒸馏操作的注意事项。
(1)分离两种或两种以上液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计,且温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处。
(2)蒸馏时在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸。
(3)冷凝管中冷却水从下口进,上口出;先通冷凝水,再加热。
(4)蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于蒸馏烧瓶容积的
(5)给蒸馏烧瓶加热时,要垫上石棉网。
(6)蒸馏装置气密性的检验:连接好装置,在冷凝器的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入水中,将蒸馏烧瓶微热,水中有气泡产生,冷却至室温,橡胶管中形成一段倒吸的水柱,则气密性良好。
物质分离方法的选择。
(1)固体与固体混合物:若杂质易分解、易升华时则用加热法;若一种易溶、一种难溶时可用溶解过滤法;若两者均易溶,但其溶解度受温度的影响不同(差异较大),则可用重结晶法。
(2)液体与液体混合物:若沸点相差较大时,用蒸馏法;若互不相溶时,用分液法;若在同一溶剂中溶解度不同时,用萃取法。
注意：
(3)气体与气体混合:一般用洗气法。
(4)若不具备上述条件的混合物,可选用适当的化学方法进行处理,待符合上述条件时,再选用适当的方法。
典型例题
【例题3】 青蒿素是一种有效的抗疟药,常温下为无色针状晶体,难溶于水,易溶于有机溶剂,其提取流程如图:
已知:①提取过程中温度超过60 ℃所得青蒿素的药效明显降低。
②常见有机溶剂的沸点见下表:
物质 丙醇 四氯化碳 乙醚 煤油
沸点/℃ 97.4 76.5 34.5 180~310
(1)溶剂X应选择上表中的 (填名称)。
(2)操作Ⅰ的名称是 。
(3)操作Ⅱ所需的玻璃仪器除酒精灯、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶外还有 ,在该操作过程中所采取的加热方式应为 。
(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入滴有酚酞的NaOH溶液中,并搅拌,发现溶液红色变浅。可得到的实验结论是 。
答案:(1)乙醚 (2)过滤
(3)蒸馏烧瓶、温度计 水浴加热
(4)青蒿素能与NaOH反应
解析:(1)根据题意及图示可知,溶剂X为有机溶剂,且溶剂X的沸点应低于60 ℃,否则会降低青蒿素的药效,则所选试剂X为乙醚。
(2)由操作Ⅰ得到残渣以及有机溶液可知,操作Ⅰ为过滤。
(3)操作Ⅱ为蒸馏,所需玻璃仪器为酒精灯、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶;由于蒸馏温度不能超过60 ℃,为控制蒸馏温度并使有机溶液受热均匀,应该采取水浴加热的方法。
(4)向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加青蒿素,红色变浅说明溶液的pH变小,说明青蒿素在溶液中能与NaOH反应。
【变式训练3】 从海带中提取碘应该包括灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、蒸馏等过程。下列有关图示操作正确的是( )。
A.用装置甲将海带灼烧成灰
B.用装置乙过滤得含I-的溶液
C.用装置丙分离出碘的CCl4溶液
D.用装置丁蒸馏获得碘并回收CCl4
答案:C
解析:灼烧应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中灼烧,A项错误;过滤需要玻璃棒引流,图中缺少玻璃棒,B项错误;水与碘的四氯化碳溶液分层,图中装置可分离,C项正确;蒸馏时温度计测定馏分的温度,则温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,D项错误。
第一单元 研究物质的实验方法
第1课时 物质的分离与提纯
课标定位素养阐释
1.掌握正确的实验操作方法,建立药品的取用、仪器的操作、气体的收集等思维模型。
2.熟悉常见危险化学品的分类标识,知道常见废弃物的处理方法,知道实验室突发事件的应对措施,养成良好的实验习惯,树立安全意识和环保意识。
3.能根据物质性质的差异选择物质分离与提纯的实验方案。
4.学会使用过滤、蒸发、蒸馏、萃取等方法对混合物进行分离提纯,形成物质分离和提纯的核心思路与基本方法。
一、实验安全与基本规范
1.遵守实验室规则。
良好的安全防护意识和必要的实验安全措施是进行化学实验的前提。同学们在进入实验室之前,应做好预习和实验准备,熟悉实验所需的药品,掌握仪器、药品安全使用的要领,理解、掌握实验原理,熟悉实验步骤和操作要求。
在实验过程中应集中注意力,实验操作要规范。取用药品前须仔细核对所需药品与试剂瓶上的标签是否一致,仔细阅读使用说明,正确取用。仔细观察实验现象,如实记录,认真处理实验数据,分析实验结果,写好实验报告。同组实验的同学之间要分工协作,共同完成实验任务。遇到突发状况时,应沉着冷静,采取正确的处理方法,并及时报告老师。
在实验中应注意环境保护,减少实验排出的废气、废液和固体废物对环境的影响。实验后应将药品和所用仪器收拾干净,保持实验室整洁卫生。
2.危险化学品的分类。
二、物质的分离提纯
1.过滤。
若两种物质组成的固体混合物中,一种组分可溶于水,而另一种组分难溶于水,可以先加适量的水溶解混合物,然后过滤分离出难溶于水的组分,再将滤液蒸发结晶得到可溶于水的组分,从而实现可溶性组分与难溶性组分的分离。过滤装置如图。
2.结晶。
若固体混合物中的两种组分都可溶于水,且溶解度随温度变化有较大差异,可根据两种组分的溶解度随温度变化的曲线,通过控制温度,利用溶解、结晶等方法分离。如在提纯混有少量KCl的KNO3时,先在较高温度下将混合物溶于水形成浓溶液,然后冷却到一定温度,由于KNO3的溶解度随温度降低急剧下降,因此有大量KNO3晶体析出,而KCl的溶解度随温度降低变化不大,难以析出晶体。再过滤、洗涤、干燥,即可得到纯度较高的KNO3晶体。
3.蒸馏。
(1)将液态物质加热至沸点,使之汽化,然后将蒸气重新冷凝为液体的操作过程,称为蒸馏。
(2)仪器装置。
(3)应用。
①分离沸点相差较大的液体混合物。
②除去液体中难挥发或不挥发物质。
4.萃取、分液。
(1)利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法称为萃取。
(2)萃取时,在液态混合物中加入的溶剂称为萃取剂。萃取之后,一般还要使用分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中,萃取和分液通常在分液漏斗中进行。
(3)当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后,打开旋塞,将下层液体放出,然后关闭旋塞,将上层液体从上口倒出。如图装置。
【自主思考1】 实验室模拟工业炼铁时为什么先通一会儿CO再点燃酒精喷灯
提示:因为CO与空气混合后加热时容易发生爆炸。在用CO还原Fe2O3时先通入CO的目的是排尽装置中的空气,以防止加热时发生爆炸。
【自主思考2】 过滤和蒸发操作时均使用到玻璃棒,两者的作用相同吗
提示:不相同。过滤时玻璃棒的作用是引流,而蒸发时玻璃棒的作用是搅拌。
【自主思考3】 若要从碘水中提取碘,可以用酒精代替CCl4作萃取剂吗
提示:不可以。尽管碘在水中和酒精中的溶解度有较大差异,但酒精与水互溶,不分层,故从碘水中提取碘时不能用酒精作萃取剂。
【效果自测】
1.判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。
(1)为加快过滤,可用玻璃棒搅动漏斗中的溶液。( )
(2)蒸发结晶时最后可以将水直接蒸干再停止加热。( )
(3)萃取分液一般在分液漏斗中进行。( )
(4)用酒精作萃取剂萃取溴水中的溴。( )
(5)分液漏斗在使用之前必须检查是否漏水。( )
(6)蒸馏时可将温度计水银球插入液体中。( )
(7)油水混合物可用分液法分离。( )
×
√
×
×
√
×
√
2.化学实验中安全意识是重要的科学素养。下列实验操作或事故处理操作中不正确的是( )。
A.将CO中毒者移至通风处抢救
B.被玻璃割伤手后,先取出伤口里的碎玻璃片,再用稀H2O2溶液擦洗,然后敷药包扎
C.做“氢气还原氧化铜”的实验时,先通氢气后加热
D.使用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯
答案:D
解析:将CO中毒者移至通风处,可使其呼入新鲜空气,缓解体内组织缺氧。氢气还原氧化铜时,先通入氢气,检验氢气纯度后再加热,否则可能会引起爆炸。使用燃着的酒精灯引燃另一只酒精灯,容易失火。
3.实验室盛装浓硫酸的试剂瓶应贴有的安全使用标志是( )。
答案:A
解析:浓硫酸属于腐蚀性化学试剂,所以应贴的安全标志为选项A。
问题引领
1.实验室中用加热KMnO4固体制取O2,用排水法收集气体时,集满气体后为什么要先撤导管后熄灭酒精灯
提示:防止水倒吸至发生装置,导致大试管破裂。
2.酒精灯不慎碰倒起火时可用水扑灭吗
提示:不能。水与酒精互溶,若用水灭火会加大着火面积。酒精失火正确的处理方法为:少量酒精失火应用湿抹布盖灭,大量酒精失火可用沙子盖灭。
探究任务1 化学实验安全
3.若浓硫酸不慎沾到皮肤上,能用NaOH溶液擦洗吗
提示:不能。NaOH有较强的腐蚀性,同时两者反应放出大量的热,会灼伤皮肤造成二次伤害。
归纳提升
1.实验操作时,加强“六防意识”,防止事故发生。
2.掌握正确的操作方法。
(1)物质加热:
(2)药品取用:
3.实验后药品的处理方法。
(1)实验用剩的试剂一般不放回原试剂瓶,以防污染试剂。
(2)实验后的废液用废液缸收集,实验后集中处理。
4.常见事故的处理方法。
5.实验安全操作“顺口溜”。
化学实验很重要,安全操作要确保;
药品不能用手摸,尤其不能尝味道;
若闻物质什么味,轻轻扇动把手摇;
药品用量按规定,实验方便效果好;
钠钾用量绿豆大,量多入水会引爆;
用剩药品不乱扔,乱丢白磷会燃烧。
典型例题
【例题1】 进行化学实验必须注意安全,下列操作及原理中正确的组合是( )。
①点燃氢气前要检验氢气的纯度,以免发生爆炸 ②CO气体有毒,处理CO气体时可将其点燃,转化为无毒的CO2 ③在盛O2的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时,事先在集气瓶底部铺上一层沙子 ④用氢气还原氧化铜时,先加热再通入氢气,以免浪费氢气 ⑤稀释浓硫酸的操作如图所示
A.①②③④ B.①②③
C.①②④ D.③④⑤
B
解析:
【变式训练1】 (双选)下列关于实验安全事故的处理方法,正确的是( )。
A.碱液不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用稀硼酸溶液洗,最后用水冲洗
B.不慎洒出的酒精在桌上着火时,立即用大量水扑灭
C.水银温度计不慎摔破,常用硫黄覆盖,以除去洒落的水银
D.不慎将酸溶液滴在皮肤上,应立即用大量水冲洗,然后涂上NaOH溶液
答案:AC
解析:碱液不慎溅到手上,先用大量水冲洗,再用稀硼酸溶液洗,最后用水冲洗,A正确;酒精的密度比水的小,会漂浮在水上继续燃烧,并且还会随水流动,用水灭火反而危害更大,故酒精在桌上着火,应该用湿抹布盖灭,B错误;水银即汞单质,会与硫单质反应,温度计不小心摔破,用硫黄覆盖可以除去,C正确;酸溶液滴到皮肤上,应立即用大量的水冲洗,再涂上3%~5% 的NaHCO3溶液,D错误。
问题引领
1.实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气,请简述实验方案,从反应后的混合物中分离、回收KCl和MnO2。
提示:KCl溶于水,MnO2难溶于水,根据两者溶解性的不同设计实验方案。
实验方案:加水溶解、过滤、洗涤滤渣,即得到MnO2,将滤液蒸发结晶,可得到KCl晶体。
探究任务2 物质的过滤、蒸发和结晶
2.如图为KCl和KNO3的溶解度曲线。在生产过程中,KNO3中混有少量KCl杂质,如果要在实验室中提纯KNO3晶体,请写出具体的操作步骤。
提示:加热溶解→冷却结晶
→过滤→洗涤晾干
KCl和KNO3的溶解度曲线
归纳提升
1.过滤实验应注意的3个问题。
2.蒸发。
(1)装置:
(2)原理:给溶液加热,使液体汽化,从溶液中分离出固体物质。
(3)注意:①进行蒸发时,液体放置在蒸发皿中的量不得超过蒸发皿容积的 ,以免加热时液体溅出。
②在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌液体,以免液体局部过热而使液体飞溅。
③当蒸发皿中有晶体析出,并剩余少量液体时即停止加热,利用余热烘干。
④热的蒸发皿应用坩埚钳取下。
3.两种常用的结晶方法。
典型例题
【例题2】 (双选)已知四种盐的溶解度曲线如图所示,下列说法不正确的是( )。
A.NaCl可以通过将NaCl溶液降温结晶、过滤得到晶体
B.NaCl中混有少量Mg(ClO3)2杂质,可采用将热的饱和溶液冷却结晶的方法得到NaCl
C.Mg(ClO3)2中混有少量NaCl杂质,
可用重结晶法提纯
D.可用MgCl2和NaClO3制备Mg(ClO3)2
AB
解析:NaCl可以通过将NaCl溶液蒸发结晶得到晶体,A项不正确;含少量Mg(ClO3)2的NaCl溶液,可以采用蒸发结晶,然后过滤的方法得到NaCl,B项不正确。
分离和提纯的区别:
混合物中的各成分分开后,分离是要把各成分恢复到原来的状态;提纯(除杂)是杂质不需要恢复到原来状态。
注意：
【变式训练2】 如图是某学生设计的过滤操作装置图。
(1)写出有标号的仪器的名称:
A ;B ;C 。
(2)该同学操作中的错误是 。
(3)该同学在进行过滤操作后发现,过滤后的液
体仍有浑浊现象,可能是 的缘故。
(4)如果过滤的是AgNO3溶液和足量NaCl溶液反应所得的悬浊液,如何判断沉淀已洗涤干净
答案:(1)铁架台 漏斗 烧杯
(2)未用玻璃棒引流,烧杯尖嘴应紧靠玻璃棒,玻璃棒下端应紧靠在三层滤纸一侧
(3)滤纸破损或液面高于滤纸的边缘
(4)取少量洗涤液,滴加AgNO3溶液,无白色沉淀产生,证明已洗涤干净。
解析:(2)对照“一贴二低三靠”的要求,可发现错误是没有用玻璃棒引流。(4)可通过检验洗涤液中无Cl-来判断AgCl沉淀已洗涤干净。
问题引领
实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示:
探究任务3 萃取、分液和蒸馏
1.实验中用到的仪器有哪些
提示:分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈)。
2.实验操作可分为如下几步:
①把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
②把50 mL碘水和15 mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
③检查分液漏斗是否漏液;
④倒转漏斗用力振荡,并不时地旋开旋塞放气,最后关闭旋塞,把分液漏斗放正;
⑤旋开旋塞,用烧杯接收溶液;
⑥从分液漏斗的上口倒出上层水溶液;
⑦将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
⑧静置,分层。
请填写完整正确的操作顺序(用上述序号填写)
→ → →①→⑧→ →⑤→⑥。
提示:③ ② ④ ⑦
萃取的操作步骤
查漏—检查分液漏斗是否漏液
↓
装液—向分液漏斗中装入待萃取液和萃取剂
↓
振荡—倒转分液漏斗振荡,并不时旋开旋塞放气
↓
静置—将分液漏斗放在铁架台上,静置,液体分层
↓
拔塞—把分液漏斗颈上的塞子打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准分液漏斗上的小孔
↓
分液—下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出
3.上述步骤⑤的操作中应注意哪些事项
提示:使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁;及时关闭旋塞,不要让上层液体流出。
4.步骤⑦的操作目的是什么
提示:使漏斗内外空气相通,以保证进行⑤操作时,漏斗内的液体能顺利流出。
5.为什么能选用四氯化碳从碘水中萃取碘
提示:四氯化碳与水不互溶,并且碘在四氯化碳中溶解度比在水中大得多,碘与四氯化碳不反应。
归纳提升
1.萃取与分液的分析。
(1)分液漏斗使用前要查漏。
(2)萃取剂的选择原则。
①萃取剂与原溶剂互不相溶、不反应;
②萃取剂与溶质不发生反应;
③溶质在萃取剂中的溶解度远大于在原溶剂中的溶解度。
(3)分液时,下层液体从下口流出,上层液体从上口倒出。
(4)常见的萃取剂。
2.蒸馏操作的注意事项。
(1)分离两种或两种以上液体时需使用蒸馏烧瓶和温度计,且温度计水银球放在蒸馏烧瓶支管口处。
(2)蒸馏时在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片或沸石,防止液体暴沸。
(3)冷凝管中冷却水从下口进,上口出;先通冷凝水,再加热。
(4)蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应介于蒸馏烧瓶容积的
(5)给蒸馏烧瓶加热时,要垫上石棉网。
(6)蒸馏装置气密性的检验:连接好装置,在冷凝器的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入水中,将蒸馏烧瓶微热,水中有气泡产生,冷却至室温,橡胶管中形成一段倒吸的水柱,则气密性良好。
物质分离方法的选择。
(1)固体与固体混合物:若杂质易分解、易升华时则用加热法;若一种易溶、一种难溶时可用溶解过滤法;若两者均易溶,但其溶解度受温度的影响不同(差异较大),则可用重结晶法。
(2)液体与液体混合物:若沸点相差较大时,用蒸馏法;若互不相溶时,用分液法;若在同一溶剂中溶解度不同时,用萃取法。
注意：
(3)气体与气体混合:一般用洗气法。
(4)若不具备上述条件的混合物,可选用适当的化学方法进行处理,待符合上述条件时,再选用适当的方法。
典型例题
【例题3】 青蒿素是一种有效的抗疟药,常温下为无色针状晶体,难溶于水,易溶于有机溶剂,其提取流程如图:
已知:①提取过程中温度超过60 ℃所得青蒿素的药效明显降低。
②常见有机溶剂的沸点见下表:
物质 丙醇 四氯化碳 乙醚 煤油
沸点/℃ 97.4 76.5 34.5 180~310
(1)溶剂X应选择上表中的 (填名称)。
(2)操作Ⅰ的名称是 。
(3)操作Ⅱ所需的玻璃仪器除酒精灯、直形冷凝管、牛角管、锥形瓶外还有 ,在该操作过程中所采取的加热方式应为 。
(4)某学生对青蒿素的性质进行探究。将青蒿素加入滴有酚酞的NaOH溶液中,并搅拌,发现溶液红色变浅。可得到的实验结论是 。
答案:(1)乙醚 (2)过滤
(3)蒸馏烧瓶、温度计 水浴加热
(4)青蒿素能与NaOH反应
解析:(1)根据题意及图示可知,溶剂X为有机溶剂,且溶剂X的沸点应低于60 ℃,否则会降低青蒿素的药效,则所选试剂X为乙醚。
(2)由操作Ⅰ得到残渣以及有机溶液可知,操作Ⅰ为过滤。
(3)操作Ⅱ为蒸馏,所需玻璃仪器为酒精灯、蒸馏烧瓶、直形冷凝管、温度计、牛角管、锥形瓶;由于蒸馏温度不能超过60 ℃,为控制蒸馏温度并使有机溶液受热均匀,应该采取水浴加热的方法。
(4)向滴有酚酞的NaOH溶液中滴加青蒿素,红色变浅说明溶液的pH变小,说明青蒿素在溶液中能与NaOH反应。
【变式训练3】 从海带中提取碘应该包括灼烧、溶解、过滤、氧化、萃取、蒸馏等过程。下列有关图示操作正确的是( )。
A.用装置甲将海带灼烧成灰
B.用装置乙过滤得含I-的溶液
C.用装置丙分离出碘的CCl4溶液
D.用装置丁蒸馏获得碘并回收CCl4
答案:C
解析:灼烧应在坩埚中进行,不能在蒸发皿中灼烧,A项错误;过滤需要玻璃棒引流,图中缺少玻璃棒,B项错误;水与碘的四氯化碳溶液分层,图中装置可分离,C项正确;蒸馏时温度计测定馏分的温度,则温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管口处,D项错误。