04
课后优化训练
知识点
基础
中档
稍难
蒸馏实验
11
萃取和分液
2
7、9
Cl-的检验
6
综合提升
1、3、4、5
8、10
12
1.下列仪器常用于物质分离的是( )
A.①③⑤
B.②③⑤
C.②④⑤
D.①②④
解析 漏斗可用于过滤,分离固、液混合物;蒸馏烧瓶可用于蒸馏或分馏,分离液、液混合物;分液漏斗用于分液,分离互不相溶的两种液体混合物。
答案 B
2.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液、②39%的酒精溶液、③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.过滤 萃取 分液
B.萃取 分液 蒸馏
C.分液 蒸馏 萃取
D.萃取 蒸馏 分液
解析 ①汽油和氯化钠溶液互不相溶,用分液法分离;②酒精和水的沸点不同且互溶,用蒸馏的方法分离;③单质溴极易溶于有机溶剂而有机溶剂不溶于水,用萃取法。
答案 C
3.[2015·启东中学高一期中考试]下列四种化学操作名称从左到右分别是( )
A.过滤、蒸发、蒸馏、分液
B.过滤、蒸馏、蒸发、分液
C.蒸发、蒸馏、过滤、分液
D.分液、蒸馏、蒸发、过滤
解析 本题属基础题,认识常见分离操作的仪器,从左到右分别为过滤、蒸发、蒸馏、分液。
答案 A
4.下图所示的装置或操作存在错误不能达到相应目的的是( )
解析 做蒸馏实验时温度计应置于蒸馏烧瓶的支管口处,且冷凝水从下端进,上端出,B选项错误。
答案 B
5.下列实验操作中错误的是( )
A.蒸发操作时,应使混合物中的水分完全蒸干后,才能停止加热
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取操作时,在选择萃取剂时,要求萃取剂和原溶剂不互溶
解析 蒸发操作不能待水完全蒸干才停止加热,A错,其余选项说法均正确。
答案 A
6.[2015·南京四校高一期中考试]某溶液中含有较大量的Cl-、CO、OH-等3种阴离子,如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来,下列实验操作顺序正确的是( )
①滴加Mg(NO3)2溶液 ②过滤 ③滴加AgNO3溶液
④滴加Ba(NO3)2溶液
A.①②④②③
B.④②①②③
C.①②③②④
D.④②③②①
解析 Ag+与Cl-、CO、OH-均反应生成沉淀,Mg2+与CO、OH-均反应生成沉淀,故加入试剂顺序为Ba(NO3)2、Mg(NO3)2、AgNO3。
答案 B
7.某同学根据苯和四氯化碳互溶,苯的密度比水小,四氯化碳的密度比水大的性质制作了如图所示的“液体积木”。在试管中注入CCl4,再加少量水,然后再小心加入少量苯,溶液可出现分三层的现象,再用漏斗向水层中加入少量胆矾溶液及少量碘水(如图所示),下列说法正确的是
( )
A.上中下三层的颜色分别为无色、蓝色、紫色
B.上中下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色
C.振荡再静置后溶液分为两层,水在下层
D.振荡再静置后溶液仍分为三层
解析 碘在苯与四氯化碳中的溶解度较大,它们都能从碘水中萃取碘,故上中下三层的颜色分别为紫色、蓝色、紫色。苯和四氯化碳互溶,故振荡后分为两层,有机层的密度大小取决于苯和四氯化碳的相对多少,故无法判断有机层是否在水的上面。
答案 B
8.下列方法正确的是( )
①用过滤的方法除去食盐水中的泥沙
②用蒸馏的方法将自来水制成蒸馏水
③用酒精萃取碘水中的碘
④用淘洗的方法从沙里淘金
A.②③④
B.①②④
C.①③④
D.①②③
解析 用过滤的方法可除去难溶性杂质,①正确;由自来水制取蒸馏水,可用蒸馏的方法,②正确;酒精与水互溶,不能萃取碘水中的碘,③错误;从沙里淘金,可用水冲洗,④正确。
答案 B
9.[2015·四川成都七中高一期中测试]下列实验过程中出现的异常情况,其可能原因分析错误的是( )
选项
异常情况
可能原因分析
A
蒸发结晶:蒸发皿破裂
将溶液蒸干或酒精灯灯芯碰到热的蒸发皿底部
B
分液:分液漏斗中的液体难以滴下
没有打开分液漏斗活塞,或玻璃塞上凹槽与漏斗口侧面的小孔没有对齐
C
蒸馏:冷凝管破裂
冷凝管没有通水或先加热后通水
D
萃取:液体静置不分层
加入萃取剂的量较多
解析 考查常见分离操作的注意事项及事故原因分析,萃取操作时,只要萃取剂选择合理,量较多也能很好的分层。
答案 D
10.[2015·长春外国语学校高一月考]可用于分离或提纯物质的方法有①过滤、②蒸馏、③加热、④分液。
在下列空白中填写分离提纯的合理方法的序号。
(1)除去石灰水中悬浮的CaCO3颗粒:________。
(2)除去NaCl晶体中混有的碘单质:________。
(3)分离汽油和煤油的混合物:________。
(4)分离水和苯的混合物:________。
解析 (1)分离不溶性固体和液体,用过滤方法;(2)加热可使碘升华,经冷却即可与NaCl分离;(3)分离沸点不同的液体混合物,用蒸馏方法;(4)分离互不相溶的液体混合物,用分液方法。
答案 (1)① (2)③ (3)② (4)④
11.[2015·启东中学高一期中]工业酒精是含水约4%的液态乙醇。向工业酒精中加入生石灰,会发生化学反应:CaO+H2O===Ca(OH)2,且生成物不溶于乙醇。要在实验室中将工业酒精转化为无水乙醇,请回答下列问题:
(1)下列做法中最不可取的是________。
A.加入过量的生石灰后过滤
B.加入过量的生石灰后蒸馏
C.加入过量的生石灰后分液
(2)在该实验中,需用到的玻璃仪器除酒精灯外,还有________;在该实验中,加热之前的操作是________,对此要注意的问题是________________________________________________。
(3)用酒精灯作加热装置,在加热过程中要适时调整酒精灯火焰的大小,目的是__________________________________________。
解析 本题要求除去工业酒精中混有的少量水分,题目已经给出信息,生石灰可以与水结合成Ca(OH)2,所以问题转化为如何除去无水乙醇中的Ca(OH)2。根据乙醇、Ca(OH)2的性质,并结合选项综合分析,蒸馏是最佳方案。
(1)Ca(OH)2是不溶于乙醇、难挥发的固体。从原理上说,用过滤的方法除去无水乙醇中的Ca(OH)2,似乎是可行的。但乙醇易挥发,若用过滤的方法除去Ca(OH)2,实验操作过程中将会有大量的乙醇挥发掉。因此,综合考虑应该用蒸馏的方法分离。(2)蒸馏操作中要用到的玻璃仪器,除酒精灯外还有蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管和锥形瓶。在蒸馏操作中,为了确保蒸馏出的蒸气及时得到冷却,要先向冷凝管内通入冷却水,然后才能进行加热。为了提高冷却效果,一般采取逆流操作,即冷却水要从冷凝管的下口进上口出。(3)进行蒸馏操作时,要根据混合物中各组分的沸点,使蒸馏烧瓶支管口处保持某一恒温。温度的显示靠温度计测量支管口处蒸气的温度,温度的调节可通过控制酒精灯火焰的大小来实现。
答案 (1)C (2)蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶 向冷凝管内通入冷却水 使冷却水从冷凝管的下口进上口出 (3)使蒸馏烧瓶支管口处保持某一恒温
12.如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)图中有两处明显的错误是:
①________________________________________________;
②________________________________________________。
(2)A仪器的名称是__________________________________,
B仪器的名称是_____________________________________。
(3)实验时,A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的________,其作用是________。
(4)阅读、分析下列两个材料。
材料一:
材料二:
物质
溶解性
乙二醇(C2H6O2)
-11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇(C3H8O3)
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶
回答下列问题(填写序号):
A.蒸馏法
B.萃取法
C.“溶解、结晶、过滤”的方法
D.分液法
将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来,最好应用________。将乙二醇和丙三醇相互分离的最佳方法是________。
解析 蒸馏时温度计的水银球应在蒸馏烧瓶支管口附近,图中温度计水银球插入太深了;冷却水的方向应该和出气的方向相反,冷却水进出口方向标反了。蒸馏时还要加入少量的沸石(或碎瓷片),防止液体暴沸。(4)“材料一”中纯碱的溶解度随温度变化很大,氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以,采用在热水中溶解、降温,纯碱则析出,然后过滤,氯化钠留在水溶液中。即采用“溶解、结晶、过滤”的方法。
“材料二”中乙二醇和丙三醇相互溶解且都易溶于水,又因为它们的沸点差别很大,所以,加热时乙二醇首先汽化,然后冷却乙二醇蒸气得到乙二醇液体,丙三醇留在烧瓶中,即采用蒸馏法分离。
答案
(1)①温度计水银球插入太深了 ②冷却水进口、出口方向标反了
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管
(3)沸石(或碎瓷片) 防止液体暴沸
(4)C A蒸馏和萃取
一、选择题(本题包括7小题,每小题3分,共21分)
1.现有三组溶液:①汽油和氯化钠溶液 ②39%的乙醇溶液 ③氯化钠和单质溴的水溶液,分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、蒸馏、萃取
B.萃取、蒸发、分液
C.分液、萃取、蒸馏
D.蒸馏、萃取、分液
2.[双选题]下列各组混合物不能用分液漏斗分离的是( )
A.CCl4和水
B.汽油和食用油
C.汽油和NaOH溶液
D.酒精和水
3.已知,单质碘受热易升华.从海带中提取碘的实验过程中,涉及下列操作,其中正确的是( )
A.将海带灼烧成灰
B.过滤得含I-的溶液
C.放出碘的苯溶液
D.分离碘并回收苯
4.[双选题]某实验小组只领取下列仪器或用品:铁架台、铁圈、铁夹、三脚架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴.只应用上述仪器或用品,不能进行的实验操作是( )
A.蒸发
B.萃取
C.过滤
D.蒸馏
5.选择萃取剂将碘从碘水中萃取出来,这种萃取剂应具备的性质是( )
A.不溶于水,且必须易与碘发生化学反应
B.不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.不溶于水,且必须比水的密度大
D.不溶于水,且必须比水的密度小
6.已知丙酮(C3H6O)通常是无色液体,易溶于水,密度小于1
g/mL,易挥发,沸点约为55℃.要从水与丙酮的混合液中将丙铜分离出来,下列方法中最合理的是( )
A.蒸馏
B.分液
C.过滤
D.蒸发
7.下列对实验过程的评价正确的是( )
A.某固体中加入稀盐酸,产生了无色气体,证明该固体一定是CaCO3
B.某溶液中滴加BaCl2溶液,生成不溶于稀HNO3的白色沉淀,该溶液中一定含SO
C.某无色溶液中滴入无色酚酞显红色,该溶液一定显碱性
D.验证烧碱溶液中是否含有Cl-,先加稀盐酸除去OH-,再加AgNO3溶液,有白色沉淀出现,证明含Cl-
二、非选择题(本题包括4小题,共39分)
8.(10分)某化学课外小组以海带为原料制取了少量碘水,现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液.其实验步骤为:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把20
mL碘水和5
mL
CCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收下层溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层溶液;
G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗口上的小孔;
H.静置、分层.
就此实验完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写):
________→________→________→A→H→________→E→F
(2)D步骤为什么要不时旋开活塞放气?
_________________________________________________________________________.
(3)上述E步骤的操作中应注意_______________________________________________
________________________________________________________________________.
(4)上述G步骤操作的目的是_________________________________________________
________________________________________________________________________.
(5)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是______________________________________
________________________________________________________________________.
9.(12分)(2011·黄梅二中高一月考)如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题.
(1)图中有两处明显的错误是:
①________________________________________________________________________;
②________________________________________________________________________.
(2)A仪器的名称是________________________________________________________,
B仪器的名称是___________________________________________________________.
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需要加入少量的________,其作用是________________________________________________________________________.
(4)阅读、分析下列两个材料.
材料1:
材料2:
物质
熔点/℃
沸点/℃
密度/g/cm
溶解性
乙二醇(C2H6O2)
-11.5
198
1.11
易溶于水和乙醇
丙三醇(C3H8O3)
17.9
290
1.26
能跟水、酒精以任意比互溶
回答下列问题(填写序号):
A.蒸馏法
B.萃取法
C.“溶解、结晶、过滤”的方法
D.分液法
将纯碱从氯化钠和纯碱的混合物中分离出来,最好应用________.将乙二醇和丙三醇分离的最佳方法是______________________.
10.(6分)有一包白色粉末,其中可能含有Ba(NO3)2、CaCl2、K2CO3,现做以下实验:
①将部分粉末加入水中,振荡,有白色沉淀生成.
②向①的悬浊液中加入过量稀硝酸,白色沉淀消失,并有气泡产生.
③取少量②的溶液滴入稀硫酸,有白色沉淀产生.
④另取少量②的溶液滴入AgNO3溶液,有白色沉淀生成.
(1)根据上述实验现象,判断原白色粉末的组成成分是(写名称)________________.
(2)写出实验步骤①和③中有关化学反应的方程式:
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________.
11.(11分)“春泛盐,秋泛硝.”有些地区的盐碱地里春天会析出食盐,到了秋天,又会析出芒硝(主要成分是Na2SO4·10H2O).该地区某中学的同学们对“硝”的成分产生了争议,甲小组同学认为“硝”中只含有硫酸钠;乙小组同学认为“硝”中既含有硫酸钠,又含有氯化钠.为了验证猜想,他们采集了样品,加适量水完全溶解后,过滤,滤液备用.请你和他们一起完成探究.
(1)甲小组同学的实验如下:
取少量滤液放入试管中,滴加过量的氯化钡溶液,再滴加稀硝酸,可以观察到的现象是________,反应的化学方程式为__________________________________________________.
(2)乙小组同学的实验如下:
取少量滤液放入试管中,滴加过量的硝酸钡溶液和稀硝酸,过滤,再向滤液中滴加________.如果乙小组的观点正确,现象应该是________.
(3)你认为甲、乙两小组的实验设计哪个合理,理由是什么?
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________
详解答案
1.选A 汽油与NaCl溶液不混溶,可用分液法分离,39%的乙醇溶液采用蒸馏法分离,NaCl和单质溴的溶液采用萃取法分离.
2.选BD 分液漏斗用于分离互不相溶的两种液体,汽油是常用的有机溶剂,能够溶解食用油,而酒精和水是可互溶的,故也不能用分液漏斗分离.
3.选D 海带灼烧成灰应在坩埚中进行;过滤时应用玻璃棒引流;碘的苯溶液在分液漏斗中位于上层,应待下层液体放出后从上口倒出;分离碘并回收苯应用蒸馏的方法,用水浴加热能控制温度,不至于温度太高而使碘升华.
4.选CD 蒸发需要的仪器或用品有铁架台、蒸发皿、酒精灯、火柴等;萃取需要用分液漏斗、烧杯、铁架台、铁圈等;过滤需要用漏斗、烧杯、铁架台、铁圈、滤纸、玻璃棒等;蒸馏需要用铁架台、铁圈、铁夹、石棉网、酒精灯、蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶、火柴等.
5.选B 假设要用溶剂A将溶质X从溶剂B中萃取出来,A应具备的基本性质是:①与B互不相溶;②X在A中的溶解度远大于在B中的溶解度;③X与A不发生化学反应.
6.选A 由于丙酮易挥发,易溶于水且沸点比水的低,则分离丙酮和水宜用蒸馏法.
7.选C A项,Na2CO3、K2CO3等物质也可与稀盐酸反应产生无色气体CO2,B项,溶液中也可能含有Ag+,D项,加入稀盐酸时,引入了Cl-.
8.解析:(1)题中给出了八个步骤,后五个步骤的顺序也已给出了其中四个:A→H→( )→E→F,只要考虑到静置、分层后才能分液,操作顺序应为A→H→(G)→E→F.前三个步骤应为:查漏→装液→振荡,即C→B→D.
(2)振荡分液漏斗时,会产生气体,导致漏斗内压强过大而发生危险.
(3)操作时要注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,防止上层液体流入烧杯中.
(4)为保证分液漏斗内液体顺利流下,在进行分液操作时应注意漏斗内部应与外界大气相连通.
(5)萃取剂的选择原则应是两种溶剂不互溶,且要提取的物质在萃取剂中的溶解度应远大于在原溶剂中的溶解度.
答案:(1)C B D G
(2)防止分液漏斗内压强过大而发生危险
(3)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,防止上层液体流出
(4)使分液漏斗内外空气相通,以保证进行E操作时漏斗里的液体顺利流出
(5)CCl4与水既不反应也不互溶,且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多
9.解析:蒸馏时温度计的水银球应在支管口附近,图中温度计水银球位于溶液中;冷却水的方向应该和气体流向的方向相反.蒸馏时还要加入少量的碎瓷片,防止液体暴沸.(4)“材料1”中纯碱的溶解度随温度变化很大,氯化钠的溶解度随温度变化不大,所以,采用在热水中溶解、降温,纯碱则析出,然后过滤,氯化钠留在水溶液中.即采用“溶解、结晶、过滤”的方法.
“材料2”中乙二醇和丙三醇互溶且都易溶于水,又因为它们的沸点差别很大,所以,加热时乙二醇首先汽化,然后冷却乙二醇蒸气得到乙二醇液体,丙三醇留在烧瓶中,即采用蒸馏法分离.
答案:(1)①温度计水银球在溶液中 ②冷却水进口、出口方向反了
(2)蒸馏烧瓶 冷凝管
(3)沸石(或碎瓷片) 防止液体暴沸
(4)C A
10.解析:CaCO3和BaCO3通常都是白色固体,难溶于水,易容于稀硝酸并放出二氧化碳气体.步骤②的溶液中含Ba2+和Cl-,还有稀硝酸.BaSO4和AgCl通常都是白色固体,既不溶于水,又不溶于稀硝酸.
答案:(1)硝酸钡、氯化钙、碳酸钾
(2)Ba(NO3)2+K2CO3===BaCO3↓+2KNO3
CaCl2+K2CO3===CaCO3↓+2KCl
Ba(NO3)2+H2SO4===BaSO4↓+2HNO3
11.解析:本题主要考查证明可溶性硫酸盐和可溶性氯化物的方法,为了证明“硝”的成分,对两种物质均要作出验证.
答案:(1)有白色沉淀产生 Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
(2)AgNO3溶液 有白色沉淀产生
(3)乙小组合理 甲小组在实验中没有证明不含氯化钠(或乙小组在实验过程中既证明了含有硫酸钠,又证明了含有氯化钠).蒸馏与萃取
教学目标:
1.认识化学实验在学习和研究化学中的作用。
2.知道液体混合物分离和提纯的常用方法—蒸馏和萃取,能根据常见物质的性质设计分离和提纯物质的方案,并初步掌握其操作技能。
情感目标:
能发现生产、生活中有意义的化学问题,建立化学为生产、生活服务的观点。
教学重点难点:蒸馏和萃取的掌握和应用。
[实验准备]4人一组、制取蒸馏水装置15套、50ml分液漏斗(15)、10ml量筒(15)、烧杯(15)、铁夹台、铁圈(15)、CCl4、碘水。
教学过程:
[纠正作业]作业中的问题:语言叙述不严密,不符合逻辑,无因果关系;规范答案。
[复习提问]过滤、蒸发操作及SO42-检验方法。
[设问]
过滤、蒸发操作是用于固体混合物还是液体混合物的分离?
[学生回答]
过滤、蒸发操作适用于固体混合物分离。
[过渡]今天我们学习液体混合物的分离方法
[板书]2、蒸馏和萃取
[幻灯]展示:自来水制取蒸馏水示意图
[思考与交流]
自来水制取蒸馏水利用了什么原理?
[阅读]P7最后一自然段。
[讲解并板书](1)蒸馏—利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质。
[实验]1-4;先阅读实验内容。
[思考、回答]氯离子的检验方法:
[老师演示]制取蒸馏水的操作方法。
[学生分组实验]老师巡回指导,并参与部分学生实验。
[填表]P8实验纪录表,学生组内交流。
[强调并板书]
蒸馏操作注意:
自来水不超过蒸馏烧瓶的1/3、沸石防爆沸、冷却水从下进从上出。
[讲述]淡水资源短缺,节约用水的道理。
[幻灯]展示:海水淡化工厂相关新闻
(位于天津塘沽的海水淡化示范工程已经可以产生出口感不错的淡水)
[学生讨论]日常生活中我们是怎样节约用水的?为何要珍惜淡水资源?
[过渡]对于液态混合物,我们还可以利用利用一种溶质在乎不相溶的溶剂里溶解性的不同,用一种溶剂把它从另一种溶剂里提取出来。
[板书](2)萃取—是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。
[展示]萃取用的主要仪器:分液漏斗
[讲解]几种常见的分液漏斗:
(1)普遍漏斗用于过滤,将溶液转移到细口瓶中,溶解易溶气体。
(2)长颈漏斗用于组装气体发生器。
(3)分液漏斗用于萃取或分离或组装气体发生器。
[演示]分液漏斗的使用方法:震荡方法(图1-7)及拿法:
[学生分组实验]据实验1-4要求,认真做;老师巡回指导。
[强调]
注意:分液漏斗的震荡方法及拿法。
[交流]实验纪录,最后萃取出来的产品,观看图1-8、图1-9
[讲述]第四步又叫分液。分液是把互不相溶的两种液体分开的操作。一般分液都是与萃取配合使用的。
[点击高考试题]
1、回答下面问题:
(1)分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法?
(2)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法。
答案:(1)蒸馏方法。(2)取一支小试管,打开分液漏斗的活塞,慢慢放出少量液体,往其中加入少量水,如果加水后,试管中的液体不分层,说明分液漏斗中,下层是“水层”,反之,则上层是水层。
2、某化学课外小组用海带为原料制取了少量碘水。现用CCl4从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A、把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B、把50mL碘水和15mLCCl4加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C、检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
D、倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E、放开活塞,用烧杯接收溶液;
F、从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G、将漏斗上口的玻璃塞打开使溶液上的凹槽或小孔对准漏斗口上的小孔;
H、静置、分层。
就此实验,完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填空):
_____→_____→_____→ A → G →_____→ E → F。
(2)上述E步骤的操作中应注意_____。上述G步骤操作的目的是_____。
(3)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是_____。
答案:(1)C→B→D→A→G→H→E→F
(2)使漏斗下端管口紧靠烧怀内壁、及时关闭活塞,不要让上层液体流出。使漏斗内外空气相通,以保证进行(E)操作时漏斗里液体能够流出
(3)CCl4与水不互溶;而且碘在CCl4中的溶解度比在水中的大很多
[学生阅读]P9最后一自然段。
[强调]DNA测序、尿糖试纸检测。化学实验方法和技术使我们探索世界奥秘的有力助手,能给我们带来无穷的乐趣。
[小结]略
[作业]1、P10
1、2、
2、课后复习本节内容
3、预习第二节
附:板书设计:
2、蒸馏和萃取
(1)蒸馏—利用沸点不同除去液体混合物中难挥发或不挥发的杂质。
蒸馏操作注意:
自来水不超过蒸馏烧瓶的1/3、沸石防爆沸、冷却水从下进从上出。
(2)萃取—是利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同,用一种溶剂把溶质从它与另一溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。
萃取主要仪器:分液漏斗第3课时 蒸馏、萃取和分液
[学习目标定位] 1.通过制取蒸馏水,学会蒸馏的原理和基本操作。2.初步学会Cl-的检验方法。3.通过从碘水中提取碘的实验,学会萃取和分液的原理和基本操作。
一 蒸馏
1.蒸馏
(1)蒸馏实验原理
蒸馏是指把液体加热________,蒸气重新冷凝成______的过程。根据混合物各组分的沸点不同,利用蒸馏可以除去_____________________________________。
(2)实验仪器装置
指出图中序号所示各仪器的名称
蒸馏实验中所用的主要仪器的作用:
蒸馏烧瓶——可以用于加热的反应容器,在加热时要垫____________;
冷凝管——用于_____________________________________________;
牛角管又叫承接器——将蒸馏出的液体转移至锥形瓶中;
锥形瓶——用来接收冷凝出的液体。
(3)实验注意事项
①蒸馏装置的连接应按____________________的顺序。
②气密性检查
连接好装置,在冷凝管的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入____中,将烧瓶________,水中有________产生,冷却到室温,橡胶管中有________________________,则气密性良好。
③用水作冷却介质,将蒸气冷凝为液体。冷凝水的流向要从低处流向高处,即________进水,________出水。
④加入碎瓷片(或沸石)是为了_______________________________________________。
2.制取蒸馏水的实验操作
(1)检验Cl-
在试管中加入少量自来水,滴入几滴__________和几滴________溶液,试管中产生________________。说明自来水中含有Cl-。
(2)蒸馏
在100mL烧瓶中加入约______体积的自来水,再加入几粒________,按上图连接好装置,向冷凝管中通入冷水,加热烧瓶,弃去开始馏出的部分液体后,收集蒸馏水。
(3)再次检验Cl-
取少量收集到的液体加入试管中,然后滴入几滴______和几滴________溶液,试管内____________。说明制得的蒸馏水不含Cl-。
归纳总结
1.蒸馏实验装置的改进
当用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时,应该用温度计控制收集沸点不同的馏分,装置改进如下:
说明 (1)温度计的液泡(水银温度计的液泡又称水银球)不能浸入液体中,应放于蒸馏烧瓶支管口附近(精确地说,温度计的液泡上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上)。
(2)制取蒸馏水时可以不使用温度计,因为水的沸点是100℃,加热至沸腾即可,可以不通过温度计控制。
2.Cl-的检验方法
(1)试剂:_______________________________________________________。
(2)现象:___________________________________________________。
(3)以氯化钠为例,写出反应的化学方程式:_______________________________________
________________________________________________________________________。
1.下列离子的检验方法正确的是( )
A.某溶液产生白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液产生白色沉淀,说明原溶液中有SO
C.某溶液产生蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液生成无色无味气体,说明原溶液中有CO
2.工业酒精是含水约4%的液态乙醇,向工业酒精中加入生石灰,会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:CaO+H2O===Ca(OH)2。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精。请回答下列问题:
(1)加入过量的生石灰后,可采取的分离操作是__________________________。
(2)在你选择需要加热的实验方法中,需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有________________________。
(3)在该方法的实验步骤里,紧挨加热之前的操作是______________,并且对此要注意的问题是______________。
二 萃取和分液
1.原理
(1)萃取
利用物质在________________的溶剂里____________的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。加入的溶剂称为萃取剂。
(2)分液
把萃取后两种________________的液体分开的操作。
2.实例——用CCl4萃取碘水中的碘
归纳总结
1.分液漏斗的使用和检漏方法
分液漏斗使用前必须检查是否漏液,若漏液可在活塞上涂少量凡士林。
检漏方法:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水,若不漏水,放正后把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水。
2.萃取剂必须具备的三点性质
(1)萃取剂和原溶剂____________________;
(2)萃取剂和溶质______________________;
(3)溶质在萃取剂中的溶解度____________它在原溶剂中的溶解度。
3.分液操作的注意事项
(1)振荡时,要不时旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大造成危险。
(2)分液时,分液漏斗下端要______________________,以防液滴飞溅。
(3)旋开活塞,用烧杯接收下层液体时,要注意待下层液体恰好流出时及时关闭分液漏斗的活塞,注意不能让______________流出,________________应从上口倒出。
3.某化学课外小组以海带为原料制取了少量的碘水。现用四氯化碳从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞;
C.检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液;
D.倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
E.旋开活塞,用烧杯接收溶液;
F.从分液漏斗的上口倒出上层水溶液;
G.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;
H.静置,分层。
就此实验,完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(用上述各操作的编号字母填写)
______→______→______→A→G→______→E→F。
(2)上述E步骤的操作中应注意
________________________________________________________________________;
上述G步骤操作的目的是
________________________________________________________________________。
(3)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(4)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能不能用酒精来萃取碘水中的碘:________(填“能”或“不能”),其理由是___________________________________________。
1.蒸馏操作可简记为
隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。
需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。
2.萃取操作可简记为
萃取原液互不溶,质溶程度不相同。
充分振荡再静置,下放上倒切分明。
1.下列混合物的分离方法不可行的是( )
A.互溶的液态混合物可用分液方法分离
B.互不相溶的液态混合物可用分液方法分离
C.沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分离
D.可溶于水的固体与难溶于水的固体形成的混合物可用溶解、过滤、蒸发的方法分离
2.现有三组实验:①除去混在植物油中的水;②回收碘的CCl4溶液中的CCl4;③用食用酒精浸泡中草药提取其中的有效成分。分离以上各混合液的正确方法依次是( )
A.分液、萃取、蒸馏
B.萃取、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、萃取
D.蒸馏、萃取、分液
3.在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是( )
A.分液时,原溶剂从分液漏斗下口流出,萃取剂溶液从漏斗上口倒出
B.分离液体时,将漏斗拿在手中进行分离
C.分离液体时,分液漏斗上的小孔与大气相通时打开活塞
D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必拧开活塞把气体放出
4.下列关于仪器使用和操作的说法中不正确的是( )
A.分液时,分液漏斗中的上层液体应由上口倒出
B.除去KNO3中少量NaCl:将混合物制成热的饱和溶液,冷却结晶,过滤
C.蒸馏时温度计水银球可以高于蒸馏瓶支管口
D.振摇分液漏斗时应关闭其玻璃塞和活塞
5.在常用方法和混合物之间连线。
6.工业上通常用工业酒精和生石灰混合蒸馏法制取无水乙醇。如图是实验室中模拟工业原理制取无水乙醇的装置。
回答下列问题:
(1)指出图中的三处错误:
_____________________、________________________、________________________________________________________________________。
(2)在除去工业酒精中的水时,下列做法不可取的是________(填序号)。
A.加入过量的生石灰后过滤
B.加入过量的生石灰后蒸馏
C.加入过量的生石灰后分液
(3)由(2)可知除去工业酒精中的水的原理是(用化学方程式表示)_________
_______________。
(4)装置中仪器A、B、C的名称分别是A____________________________________;
B________;C________。
(5)在蒸馏操作中,仪器B中加入沸石(或碎瓷片)的作用是________________。
(6)有同学认为该装置没必要使用温度计,你认为可以吗?
答案精析
一 蒸馏
1.(1)汽化 液体 易挥发、难挥发或不挥发的杂质 (2)①酒精灯
②蒸馏烧瓶 ③冷凝管 ④牛角管 ⑤锥形瓶 石棉网 冷凝蒸气使之成为液体 (3)①由下到上、由左到右 ②水 微热 气泡 一段稳定的水柱 ③下口 上口 ④防止蒸馏烧瓶内液体暴沸
2.(1)稀HNO3 AgNO3 白色沉淀 (2) 沸石 (3)稀HNO3 AgNO3 无沉淀
归纳总结
2.(1)稀硝酸、硝酸银溶液 (2)产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 (3)NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
活学活用
1.C
2.(1)蒸馏(或过滤)
(2)蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶
(3)接通冷凝管中的水 水从下口进,上口出
解析 生石灰为固体,酒精是液体,可用过滤,最好用蒸馏。
二 萃取和分液
1.(1)互不相溶 溶解度 (2)互不相溶
2.分液漏斗 CCl4 口部 活塞 水 无 四氯化碳 紫红
烧杯壁 上口
归纳总结
2.(1)互不相溶 (2)不发生反应 (3)远大于
3.(2)紧靠烧杯内壁 (3)上层液体 上层液体
活学活用
3.(1)C B D H
(2)使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,不要让上层液体流出 使漏斗内外空气相通,以保证进行E操作时,漏斗内的液体能顺利流出
(3)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CCl4不反应
(4)不能 酒精和水可以互溶,碘溶于酒精中所形成的酒精溶液与水无法分液
当堂检测
1.A [互溶的液态混合物可用分馏(蒸馏)法分离,A错误。]
2.C [植物油和水互不相溶,应采用分液法分离;碘易溶于CCl4,故用蒸馏法分离;用酒精浸取中草药中的有效成分,利用萃取原理。]
3.C
4.C [A项,分液时下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,正确;B项,除去KNO3中的NaCl,利用其溶解度受温度影响的差别,采用重结晶法,正确;C项,蒸馏时温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处,错误;D项,振摇分液漏斗时为了防止内部液体流出,应关闭其玻璃塞和活塞,正确。]
5.
6.(1)给蒸馏烧瓶加热未垫石棉网 温度计的水银球插入溶液中 冷却水的方向接反了 (2)C (3)CaO+H2O===Ca(OH)2 (4)温度计 蒸馏烧瓶 冷凝管
(5)防止暴沸 (6)可以。蒸馏和萃取
教案
人教必修1
一、教材分析:
蒸馏和萃取是在实际生产生活中有着广泛应用的分离和提纯技术,海水淡化问题是目前解决全球淡水日益紧缺问题的重要途径,这为选修《化学与技术》奠定了一定的知识基础。萃取对于学生来说是全新的分离和提纯技术,它是对溶解性规律的一个应用,其原理也在今后卤族元素和有机物的学习中多次体现,在生活中也有多方面的应用。
本节课教学内容主要包括两个方面:(一)复习蒸馏的原理,掌握实验室规范的蒸馏装置。这部分内容只作复习和简单的扩充;(二)介绍萃取的原理和装置,特别是实验操作中的细节。这部分知识为新知识,应采用灵活多样的教学手段由浅入深地让学生理解和掌握。蒸馏和萃取是高中阶段的两个基本实验操作,学生对于相关内容及部分仪器还比较陌生,本节课的主要目的就是让学生了解蒸馏和萃取的操作及过程,学习一些仪器的使用方法,并进一步丰富分离提纯物质的方法和手段。
二、教学目标
(一)知识与能力
1.认识化学实验在学习和研究化学中的作用。
2.知道液体混合物分离和提纯的常用方法——蒸馏和萃取,能根据物质的性质设计分离和提纯方案,并初步掌握其操作技能。
(二)过程与方法:体验科学探究的过程,通过亲自实验和教师指导,让学生掌握做好实验的方法。
(三)情感态度与价值观:能发现生产、生活中有意义的化学问题,建立化学为生产、生活服务的观点。
三、教学重点、难点
教学重点:蒸馏和萃取的实验原理以及操作过程。
教学难点:蒸馏和萃取的掌握和应用。
四、教学过程:
【引言】上节课我们学习了粗盐的提纯,通过除杂质过滤的方法得到比较纯的盐水,大家想想如果我们要把盐水变为淡水,该怎么做呢?
比如说在海边,渔民们是怎么解决生活用水的问题;前段时间,中央电视台播放了郑和下西洋的那段历史,大家知道他们是怎么解决长期在海上漂泊的吃水问题吗?
【展示】海水变淡水
【引】做汤的时候,观察过锅盖吗?锅盖上有水珠,这水珠与汤不什么不同?为什么会有水珠?水蒸汽凝结?为什么水蒸汽会凝结成水珠?
【讲】汤沸腾后,水蒸汽遇温度低的锅盖而凝成水珠附于锅盖。那么这是一个什么过程,我们在化学中应怎么称呼?大家想一想蒸馏是不是一种分离混合物的方法?如果是,那么是分离什么样的混合物?
【过】混合物的分离和提纯除了过滤、蒸发外,还有其他很多方法,这节课,我们来学习另外两种新方法:蒸馏和萃取
【板书】(二)
蒸馏和萃取(distillation
and
extraction)
【过】首先,让我们利用实验室通过蒸馏的方法除去自来水中的杂质制取蒸馏水的实验来学习蒸馏的过程
【板书】1、蒸馏
【引入】我们引用的自来水是纯净的水吗?不是。因为自来水厂使用了消毒剂氯对水进行了消毒。使水中含有Cl―
。我们可以利用加入硝酸银溶液检验是否含有氯离子。
【实验演示】自来水中加入硝酸酸化的硝酸银溶液
【讲】有明显白色沉淀生成,证明自来水中含有氯离子。那么,我们应该用什么方法除去自来水中的氯离子呢?能否向上一堂课中使用化学方法,加入试剂反应除去?
(不能。加入试剂后会引入新的杂质,达不到我们实验目的。要想得到纯净水。可以使用加热将水变为水蒸汽,然后再冷凝为纯净的液态蒸馏水。)
【小结】实验室就是使用蒸馏的方法制取蒸馏水。
【投】
(1)原理:利用互溶的液体混合物中各组分的沸点不同,给液体混合物加热,使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体,从而达到分离提纯的目的。蒸馏一般用于分离沸点相差较大的液体混合物。(例如蒸馏含有Fe3+的水提纯其中水份,蒸馏石油提纯不同沸点的有机组分)
(2)仪器:铁架台、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、胶塞、牛角管(尾接管)、锥形瓶、胶管
【实验演示】实验室制取蒸馏水
【投】(3)蒸馏时的注意事项:
a.烧瓶内液体的容积不超过2/3,烧瓶要垫上石棉网加热,烧瓶中还要加入沸石(碎瓷片)防止爆沸。
b.温度计下端水银泡应置于烧瓶支管处,测量逸出气体的温度。
c.冷凝水下口进,上口出。
d.实验开始时,先开冷凝水,后加热。实验结束时,先停止加热,后关冷凝水。溶液不可蒸干。
【讲】锥形瓶中的液体就是蒸馏水,我们再用硝酸银溶液检验是否含有氯离子。
【实验演示】蒸馏水加入硝酸银溶液
【投影小结实验】实验1-3
实验室制取蒸馏水
实验
现象
1、在试管中加入少量自来水,滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液。
加硝酸银溶液有白色沉淀产生,且沉淀不溶解
2、在100
mL烧瓶中加入约1/3体积的自来水,再加入几粒沸石(或碎瓷片),如图连接好装置,向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶,弃去开始馏出的总分液体,用锥形瓶收集约10
mL
液体,停止加热
加热,烧瓶中水温升高到100℃沸腾,在锥形瓶中收集蒸馏水
3、取少量收集到的液体加入试管中,然后滴入几滴稀硝酸和几滴硝酸银溶液
加硝酸银溶液于蒸馏水中,无沉淀
【思考】
1、为什么冷却水通入方向与被冷凝蒸气流向相反?
(为了使蒸馏出的蒸气与冷却水长时间充分接触,带走尽可能多的热量)
2、为什么温度计水银球的顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线?
(对于蒸馏来说,只有精确控制蒸馏的温度才能达到分离提纯的目的,而蒸馏烧瓶支管口的温度正是被蒸馏变为气体某组分的温度,故温度计水银球顶端要与圆底烧瓶支管下沿处于同一水平线)
3、在日常生活中,我们应用蒸馏的方法可以将海水淡化,或制造无水酒精。若采用蒸馏的方法分离酒精和水的混合物,先蒸馏出来的物质是什么?(酒精沸点低,先蒸出的是酒精。)
4、从这个实验中,大家可以看出蒸馏适用于什么类型的混合物的分离?
【投】(4)蒸馏的使用范围:
液态混合物中,沸点不同,除去难挥发或不挥发的物质。
【思考】蒸馏与蒸发的区别:
(加热是为了获得溶液的残留物时,要用蒸发;加热是为了收集蒸气的冷凝液体时,要用蒸馏)
【过渡】在日常生活中,有时我们的衣服粘了油渍,可以用汽油擦洗,这就是萃取的应用。接下来我们学习另外的一种分离方法,叫做萃取与分液。
【板书】2、萃取
【过】我们先来认识这个新的仪器:分液漏斗。
【展示仪器】分液漏斗的组成,分液漏斗的活塞、盖子同漏斗本身是配套的。使用漏斗前要检验漏斗是否漏水。方法为:关闭活塞,在漏斗中加少量水,盖好盖子,用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡,看是否漏水
【投】(1)定义:利用某溶质在互不相溶的溶剂中的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液中提取出来,在利用分液的原理和方法将它们分离开来。
【讲解+实验演示】我们通过实验来解释萃取的定义,我们知道碘单质在水中的溶解度不大,碘水呈黄棕色。碘是溶质,水是溶剂。取10ml饱和碘水,倒入分液漏斗中。接着,按照萃取的定义,我们要用另一种溶剂加把溶质碘从碘水中提取出来,这另外一种溶剂的选择要符合一些条件,
【投】(2)萃取剂的选择:
a.溶质在萃取剂的溶解度要比在原溶剂(水)大。
b.萃取剂与原溶剂(水)不互溶。
c.萃取剂与溶液不发生发应。
【讲解+实验演示】那么,我们根据这些条件可以选择了四氯化碳,由于碘在四氯化碳的溶解度比较大,所以我们加入4ml就可以了,进行振荡。请大家注意振荡的操作:用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来用力振荡,注意放气怎么(强调放气的重要性)。振荡后将分液漏斗放在铁架台上静置。
【讲解】静置后,大家发现漏斗中的液体分为两层,下层为紫红色,这一层为碘的四氯化碳的溶液。上层溶液颜色变淡了,证明碘水中的碘已经被萃取到四氯化碳中了,达到了碘和水分离的目的,这就是萃取。
【引导】大家想想,萃取后,如何分离?比如汤上面的油层是怎样弄走的?
(勺子舀,吸管吸,。。。。。。)
【讲】我们试想一下,可不可以想办法使汤使下面流走,让油刚好留在容器中。容器下面有通道,汤从下面流走,在汤刚好流完时,关闭通道,这样汤和油不就分开了吗,这正好符合分液漏斗的结构。
【板书】3、分液
【讲解+实验演示】最后一步,就是把四氯化碳层和水层分开,这就是分液。首先,打开盖子(塞子),为什么?(平衡大气压)将活塞打开,使下层液体慢慢流出。漏斗下端口靠烧杯壁。上层液体从上口倒出,为什么?(防止上层液体混带有下层液体)
【投影总结】
(1)定义:把两种互不相溶的液体(且密度不同)分开的操作
【板书】萃取与分液的步骤:
a.检验分液漏斗是否漏水
b.加入溶液,加入萃取剂,振荡
c.静置分层
d.分液
【小结】通过这个实验,大家要掌握的是萃取剂的选择(三个条件),以及掌握萃取与分液的操作步骤。(四个步骤)
附:板书设计:
(二)、蒸馏、萃取和分液
1、蒸馏
2、萃取
3、分液
4.萃取与分液的步骤:
a.检验分液漏斗是否漏水
b.加入溶液,加入萃取剂,振荡
c.静置分层
d.分液
五、教学反思
本节学习了混合物的分离和提纯的基本操作:蒸馏、分液和萃取,在实验室上这节课充分的调动了学生学习的兴趣和积极性,虽然准备实验很麻烦,但提高了课堂效率,不用再另找时间做实验。学生分组实验并合作探究,在老师的引导下完成教学重点内容——蒸馏、分液和萃取的基本操作,并通过亲身实践进一步领会了蒸馏、分液和萃取法,突破了本节课的难点——蒸馏、分液和萃取的基本操作原理和注意事项,在探究实验的过程中学生也提升了化学学的科学素养。在化学实验和科学研究中,还有许多分离和提纯的方法,如分馏、层析,等等。此外,利用物质的特殊性质来分离和检验物质的方法也很多,应用也十分广泛,我们将在今后的学习中慢慢接触到。整堂课学生求知旺盛,复杂的知识变得简单化,亲自动手操作,加深了印象,提高了能力。第3课时 蒸馏、萃取和分液
【学习目标】
1.通过制取蒸馏水,学会蒸馏的原理和基本操作。
2.初步学会Cl-的检验方法。
3.通过从碘水中提取碘的实验,学会萃取和分液的原理和基本操作。
【新知导学】
一、蒸馏
1.蒸馏
(1)蒸馏实验原理
蒸馏是指把液体加热至沸腾,使液体变为________,再重
新冷凝成________的过程。根据混合物各组分的沸点不同,利用蒸馏可以除去_____________
________________________________________________________。
(2)实验仪器装置
①指出图中序号所示各仪器的名称
②蒸馏实验中所用的主要仪器的作用:
蒸馏烧瓶:可以用于加热的反应容器,在加热时要垫__________________;
冷凝管:用于________________________;
牛角管又叫承接器:将蒸馏出的液体转移至锥形瓶中;
锥形瓶:用来接收冷凝出的液体。
(3)实验注意事项
①蒸馏装置的连接应按________________________的顺序。
②气密性检查
连接好装置,在冷凝管的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入______中,将烧瓶________,水中有________产生,冷却到室温,橡胶管中有________________,则气密性良好。
③用水作冷却介质,将蒸气冷凝为液体。冷凝水的流向要从低处流向高处,即________进水,________出水。
④加入碎瓷片(或沸石)是为了________________________________________。
【归纳总结】
蒸馏实验装置的改进
当用蒸馏的方法分别获取几种沸点不同的液体时,应该用温度计控制收集沸点不同的馏分,装置改进如下:
说明 (1)温度计的液泡(水银温度计的液泡又称水银球)不能浸入液体中,应放于蒸馏烧瓶支管口附近(精确地说,温度计的液泡上缘要恰好与蒸馏烧瓶支管口的下缘在同一水平线上)。
(2)制取蒸馏水时可以不使用温度计,因为水的沸点是100
℃,加热至沸腾即可,可以不通过温度计控制。
2.制取蒸馏水的实验流程及Cl-的检验
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氯离子的检验方法
(1)试剂:________________________。
(2)现象:________________________。
(3)化学方程式(以氯化钠为例):________________。
【活学活用】
1.如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)指出图中两处明显的错误:
①________________________________________________________________________,
②________________________________________________________________________。
(2)A仪器的名称是________,B仪器的名称是________。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量__________________,其作用是_________
______________________________________________________。
(4)收集完蒸馏水后,是先撤酒精灯还是先停冷凝水?
________________________________________________________________________。
2.工业酒精是含水约4%的液态乙醇,向工业酒精中加入生石灰,会发生如下化学反应且生成物不溶于乙醇:CaO+H2O===Ca(OH)2。要在实验室中将工业酒精转化为无水酒精。请回答下列问题:
(1)加入过量的生石灰后,可采取的分离操作是________________。
(2)在你选择需要加热的实验方法中,需要的玻璃仪器除酒精灯外,还有______________
__________________________________________________________。
(3)在该方法的实验步骤里,紧挨加热之前的操作是__________________________,并且对此要注意的问题是_____________________________________________。
二、萃取和分液
实验室用四氯化碳从碘水中萃取碘的实验如图所示
(1)实验中用到的仪器名称是______________________。
(2)实验操作可分解如下几步
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检验分液漏斗活塞上的玻璃塞是否漏液;
④倒转漏斗用力振荡,并不时地旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正;
⑤旋开活塞,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。
正确的操作顺序(用上述序号填写)
______→______→______→①→⑧→______→⑤→⑥
(3)上述步骤⑤的操作中应注意___________________________________________。
(4)步骤⑦的操作目的是________________________________________________。
(5)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是_______________________________。
(6)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能不能用酒精来萃取碘水中的碘:________(填“能”或“不能”),其理由是_____________________________________________________
________________________________________________________________________。
【归纳总结】
1.萃取和分液
(1)萃取是利用物质在________的溶剂里______的不同,用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的方法。加入的溶剂称为______。
(2)分液是把萃取后两种______的液体分开的操作。
2.萃取的三个“三”
三仪器:①分液漏斗 ②烧杯 ③铁架台(带铁圈)
三溶剂:常见萃取剂:①汽油 ②苯 ③四氯化碳
三原则:①萃取剂和原溶剂________;
②萃取剂和溶质__________;
③溶质在萃取剂中的溶解度______在水中的溶解度。
3.分液漏斗的使用和检漏方法
分液漏斗使用前必须检查是否漏液。若漏液可在活塞上涂少量凡士林。
检漏方法:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水。若不漏水,正立后把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水。
4.分液操作的注意事项
(1)振荡时,要不时地旋开活塞放气,以防止分液漏斗内压强过大造成危险。
(2)分液时,分液漏斗下端要________________,以防液滴飞溅。
(3)旋开活塞,用烧杯接收下层液体时,要注意待下层液体恰好流出时及时关闭分液漏斗的活塞,注意不能让____________流出,____________应从上口倒出。
【活学活用】
3.将碘水中的碘萃取出来的实验中,下列说法错误的是( )
A.分液漏斗使用前要检验它是否漏水
B.萃取剂要求不溶于水,且比水更容易使碘溶解
C.注入碘水和萃取剂,倒转分液漏斗反复用力振荡后立即分液
D.若用苯作萃取剂,则分层后上层液体呈紫红色
4.实验室用含有Ca2+、Mg2+、Cl-、SO、Br-等离子的溶液进行有关实验,已知:Cl2+2Br-===Br2+2Cl-。
原溶液
(1)操作②使用的试剂是____________,该操作的名称是________,所用主要仪器是________。
(2)若溴(Br2)是从上层液体获得的,则使用的试剂可能是________,________(填“能”或“不能”)使用酒精。
【学习小结】
1.蒸馏操作可简记为
隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。
需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。
2.萃取操作可简记为
萃取原液互不溶,质溶程度不相同。
充分振荡再静置,下放上倒切分明。
【达标检测】
1.我国明代《本草纲目》中收载药物1
892种,其中“烧酒”条目下写道:“自元时始创其法,用浓酒和糟入甑,蒸令气上……其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指( )
A.萃取
B.过滤
C.蒸馏
D.蒸发
2.下列关于蒸馏实验中仪器使用的说法错误的是( )
A.酒精灯内酒精不超过容积的2/3
B.蒸馏烧瓶应垫上石棉网加热
C.蒸发和蒸馏过程中都需用到玻璃棒
D.接收馏分的仪器名称为锥形瓶
3.在使用分液漏斗进行分液时,正确的操作是( )
A.分液时,原溶剂从分液漏斗下口流出,萃取剂溶液从漏斗上口倒出
B.分离液体时,将漏斗拿在手中进行分离
C.分离液体时,分液漏斗上的小孔与大气相通时打开活塞
D.分液漏斗中盛装的是液体,振荡后不必拧开活塞把气体放出
4.下列离子检验的方法正确的是( )
A.某溶液中加硝酸银溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有Cl-
B.某溶液中加BaCl2溶液生成白色沉淀,说明原溶液中有SO
C.某溶液中加NaOH溶液生成蓝色沉淀,说明原溶液中有Cu2+
D.某溶液中加稀硫酸生成无色无味气体,说明原溶液中有CO
5.在常用方法和混合物之间连线。
答案精析
新知导学
一、
1.(1)蒸气 液体 易挥发、难挥发或不挥发的杂质 (2)①a.酒精灯 b.蒸馏烧瓶 d.牛角管 e.锥形瓶 ②石棉网 冷凝蒸气使之成为液体 (3)①由下到上、由左到右 ②水 微热 气泡 一段稳定的水柱 ③下口 上口 ④防止蒸馏烧瓶内液体暴沸
2.产生白色沉淀 存在Cl- 不产生白色沉淀 不存在Cl-
归纳总结
(1)稀硝酸、硝酸银溶液 (2)产生不溶于稀硝酸的白色沉淀 (3)NaCl+AgNO3===AgCl↓+NaNO3
活学活用
1.(1)①温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处 ②冷却水进出口位置反了 (2)蒸馏烧瓶 冷凝管 (3)沸石(或碎瓷片)
防止加热时液体暴沸
(4)先撤酒精灯
解析 对于蒸馏的实验装置,最重要的问题有以下几点:①仪器的连接顺序;②温度计的位置;③冷却水的流向(进出口位置);④防暴沸的措施。
2.(1)蒸馏 (2)蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶
(3)接通冷凝管中的水 水从下口进,上口出
二、
(1)分液漏斗、烧杯、铁架台(带铁圈) (2)③ ② ④ ⑦
(3)使漏斗颈末端紧靠烧杯内壁;及时关闭活塞,不要让上层液体流出 (4)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)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 (6)不能 酒精和水可以互溶,碘溶于酒精中所形成的酒精溶液与水无法分液
归纳总结
1.(1)互不相溶 溶解度 萃取剂 (2)互不相溶
2.互不相溶 不发生反应 远大于
4.(2)紧靠烧杯内壁 (3)上层液体 上层液体
活学活用
3.C
4.(1)四氯化碳 萃取、分液 分液漏斗 (2)苯 不能
解析 观察流程图可以得知,通入Cl2的目的是获得Br2,经操作②后溶液分成两层,可知操作②是萃取、分液,从溶液中提取Br2是萃取,将两层液体分开是分液,且Br2在下层,使用的试剂应是密度大于水的试剂,可以用四氯化碳(CCl4),所用主要仪器为分液漏斗;若Br2是从上层液体获得的,则萃取剂可能是苯,因酒精与水互溶,所以酒精不能作萃取剂。
达标检测
1.C 2.C 3.C
4.C [检验Cl-和SO时应该先加入稀硝酸、稀盐酸、排除干扰离子,再加入AgNO3溶液,BaCl2溶液,故A、B项错误;与稀硫酸反应产生无色无味气体的也可能HCO,D项错误。]
5.(共25张PPT)
第一章
从实验学化学
第一节
化学实验基本方法
第3课时
新课标人教版高中化学课件系列
化学
必修1
2、蒸馏和萃取
饮用水处理
四、混合物的分离和提纯
1.原理——利用液态混合物(互溶)中各组分沸点的不同,加热使其某一组分变成蒸气,经过冷凝后再变成液体,从而跟其他组分分开,目的是将难挥发或不挥发的杂质除去.
2.装置
冷凝管
圆底烧瓶
牛角管
锥形瓶
温度计
四、混合物的分离和提纯
3.注意事项:
4.烧瓶底加垫石棉网
1.温度计水银球处于蒸馏烧瓶支管口处
2.冷凝水,下口进,上口出
3.投放沸石或瓷片防暴沸
四、混合物的分离和提纯
实验1-3
制取蒸馏水及
Cl-
的检验
四、混合物的分离和提纯
Cl-的检验方法:
操作:先加入稀HNO3酸化,再加入几滴AgNO3溶液。
现象:出现不溶于稀硝酸的白色沉淀(AgCl)。
结论:存在氯离子。
注意排除CO32-离子的干扰!
四、混合物的分离和提纯
例题:某KNO3溶液中含杂质KCl、K2SO4和Ca(NO3)2,现欲除去杂质,得到纯净的KNO3溶液,则加入试剂的正确顺序是:
A.Ba(NO3)2、K2CO3、AgNO3、HNO3
B.K2CO3、Ba(NO3)2、AgNO3、HNO3
C.Ba(NO3)2、AgNO3、K2CO3、HNO3
D.AgNO3、Ba(NO3)2、K2CO3、HNO3
答案:CD
四、混合物的分离和提纯
酒精和水的混合物能否用蒸馏法分离?先蒸馏出来的是什么组分?
确定是否符合蒸馏条件
液体混合物——酒精与水以任意比互溶
各组分沸点不同——酒精78℃,水100℃
油和水可以用蒸馏法分离吗?
沸点(
)的组分先蒸出,加热温度不能
超过混合物中沸点(
)的物质的沸点!
低
最高
四、混合物的分离和提纯
4.蒸馏法的应用
四、混合物的分离和提纯
蒸馏法
四、混合物的分离和提纯
除此之外,还有反渗透法、电渗析法、离子交换法、冰冻法。
反渗透法
电渗析法
四、混合物的分离和提纯
西红柿汤
西红柿加食用油翻炒,然后加水煮沸,再加盐。
四、混合物的分离和提纯
讨
论
油层更红
液体分层且
油层在上方
色素在水中的溶解度明显小于在油中的溶解度
食用油将番茄中的番茄红素富集,使油层的色泽更红。
原理:
油、水互不相溶且
ρ油<ρ水
油层色素浓度更大
四、混合物的分离和提纯
若番茄红素在油中的溶解度比在水中大许多,则少量油中溶解的“精华”将比多量水中溶解的还要多。
萃取
可用于化学上的分离操作
分
析
四、混合物的分离和提纯
欲获取上层的红油,可如何操作?
舀出
小心倾倒
滴管吸出
……
分液
问
题
四、混合物的分离和提纯
仪器介绍
分液漏斗
分液漏斗——用于分离互不相溶的液体。
普通漏斗
长颈漏斗
四、混合物的分离和提纯
分离“水和柴油”
1.分液漏斗使用之前要检验是否漏水,如何检验?
2.为何要振荡?振荡过程中还有一步什么操作?
3.静置分层之后,为什么要打开上口的玻璃塞?液体分别是如何倒出的?
四、混合物的分离和提纯
1.
2.使液体充分混合;打开活塞,放出产生的气体。
3.使漏斗内外压强相等,便于液体流出。
下层液体从下端放出,上层液体从上口倒出。
四、混合物的分离和提纯
加入CCl4
振荡
碘水
碘水
加入苯
振荡
原因:碘在有机溶剂中的溶解度远远大于在水中的溶解度
实
验1-4:
如何从碘水中提取碘?
四、混合物的分离和提纯
水(H2O)
苯(C6H6)
四氯化碳
(CCl4)
碘(I2)
棕黄→褐色
紫红色
紫红色
表一:碘溶解于不同溶剂中的颜色
水(H2O)
苯(C6H6)
四氯化碳
(CCl4)
碘(I2)
0.029g
14.1g
2.9g
表二:碘在不同溶剂中的溶解度(25℃)
密度:水1.0g/ml;苯0.88g/m;四氯化碳1.59g/ml
四、混合物的分离和提纯
利用某种物质(溶质)在①互不相溶的溶剂里②溶解度的不同,用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法。
碘(I2)
水和四氯化碳
水
四氯化碳
注意事项
萃取剂的选择条件:
1.萃取剂与原溶剂互不相溶、不发生化学反应
2.溶质在两溶剂中的溶解度有较大差别(在萃取剂中的溶解度大)
3.溶质不与萃取剂发生任何反应
四、混合物的分离和提纯
萃取实验步骤:
(1)查漏:检验分液漏斗是否漏液
(2)加入试剂
(3)振荡:把漏斗倒转过来振荡
(4)静置分层
(5)分液:取盖(内外气压相通)——旋开活塞;
下层液体下口流出,上层液体从上口倒出
四、混合物的分离和提纯
液态混合物的分离
除去食盐水中的泥沙
NaCl溶液中除去水
过滤
②溶质与溶剂的分离
①不溶性杂质
蒸发
③沸点不同的两种混合物
海水淡化
蒸馏
④在两种互不相溶的溶剂中溶解度相差很大
⑤互不相溶的两种液态混合物
碘水中提取碘
萃取
分液
四氯化碳和水的混合物
四、混合物的分离和提纯
2.分液漏斗中盛有已分层的有机溶剂和水的混合液,但不知道哪一层液体是水层。试设计一种简便的判断方法。
例题
1.碘易溶于酒精,能否用酒精将碘水中的碘萃取出来?
不能
打开分液漏斗的玻璃旋塞,让下层液体少量流入一试管中加入少量的水,若不分层,原来分液漏斗中下层是水,若试管中加入水分层,原来分液漏斗的下层是有机层。
四、混合物的分离和提纯
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混合物的分离和提纯
一、混合物的分离和提纯
1、混合物的分离:将混合物中得各组分分离开来,获得纯净物并分别保留。
2、混合物的提纯:将混合物中的质杂除去而使目标物质达到一定的纯度,保留下来。
实
验
现
象
1、在试管中加入少量自来水,滴入几滴AgNO3溶液和几滴稀硝酸。
2、在烧瓶中加入约1/3体积的自来水,再加入几粒沸石,按书中图1-4连接好装置,向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶,弃去开始馏出的部分液体,用锥形瓶收集约10mL液体,停止加热。
实验1-3
有不溶于稀硝酸的白色沉淀
加热,烧瓶中水温升高至100
℃后沸腾。在锥形瓶中收集到蒸馏水。
实
验
现
象
3、取少量蒸馏出的液体加入试管中,然后加入几滴AgNO3溶液和几滴稀硝酸。(得到的液体中含有Cl-吗?)
加AgNO3溶液和稀硝酸,蒸馏水中无沉淀。
二、蒸馏
1、定义:利用混合物中各组成成分的沸点不同,用加热的方法将其分离的过程。
3、对象:沸点不同液态混合物。
4、目的:分离(或除去)难挥发(或不挥发)的杂质。
2、原理
根据液态物质沸点不同
液态混合物
→
气(易挥发)
→
液态纯净物
加热
冷凝
蒸馏烧瓶
温度计
冷凝管
尾接管
投放沸石或瓷片
水,下入上出
溶液体积不超过烧瓶体积2/3
温度计水银球处于支管口处
①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处。
②蒸馏烧瓶中液体少于体积的2/3,并且放少量碎瓷片——防液体暴沸。
③冷凝管中冷却水从下口进,上口出。
④先打开冷凝水,再加热。全程严格控制好温度。
注意事项:
1、为什么要弃去先得到的液体
最开始有一些易挥发性(沸点低于水)的气体随着水蒸气一起出来了(如CO2、HCl)等
它们到了冷凝管又溶进了蒸馏水中。
所以最先收集到的蒸馏水中会含有碳酸、盐酸、氯酸一类的易挥发性杂质。
深入探究:
2、蒸馏和蒸发有何区别?
蒸馏是将液态混合物(其中可能含有溶解的固体成分)放在蒸馏烧瓶中加热到某组分的沸点时,使这种成分变成蒸气,经冷凝收集而与原混合物分离的方法,需要收集馏出成分。
蒸发是将液态混合物(其中一定含有溶解的固体成分)放在蒸发皿中加热使其中液态成分变成蒸气除去而保留固体成分的分离方法。
二者所用的仪器不同,操作方法不同,弃留物质不同,但分离的本质原理是相同的。水中混有少量食盐应用蒸馏的方法除去,食盐中混有少量水应用蒸发的方法除去。
碘酒中的酒精为易燃物质,若采用蒸发来分离,挥发出的乙醇蒸气易燃烧而出现安全问题,故选用蒸馏法进行分离。
3、若分离碘酒(碘的酒精溶液)中得碘选用哪种分离方法?
三、蒸馏的应用
1、酿酒工业
葡萄酒
白酒
葡萄
高粱
蒸馏
发酵
多次发酵,
多次蒸馏
蒸馏
发酵
2、海水淡化
3、石油分馏
必修1教材实验1-4
仪器介绍
分液漏斗
分液漏斗——用于分离互不相溶的液体。
普通漏斗
长颈漏斗
四、萃取和分液
(1)用量筒取10mL碘的饱和水溶液,倒入分液漏斗,然后再注入4mL四氯化碳,盖好玻璃塞。
(2)用右手压住分液漏斗口部,左手握住活塞部分,把分液漏斗倒转过来振荡,使两种液体充分接触;振荡后打开活塞,使漏斗内的气体放出。
实验步骤:
现象:
黄褐色的碘水中出现紫红色。
(3)将分液漏斗放在铁架台上静置
现象:溶液分层,上层为浅褐色,下层为紫红色
(4)待液体分层后,将分液漏斗的颈上的玻璃活塞打开,或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上得小孔,再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下。
现象:紫红色液体流入烧杯中
水(H2O)
苯(C6H6)
四氯化碳
(CCl4)
碘(I2)
黄褐色
紫红色
紫红色
表一:碘溶解于不同溶剂中的颜色
水(H2O)
苯(C6H6)
四氯化碳
(CCl4)
碘(I2)
0.029g
14.1g
2.9g
表二:碘在不同溶剂中的溶解度(25℃)
密度:水1.0g/mL;苯0.88g/mL;四氯化碳1.59g/mL
实验现象分析:
利用某种物质(溶质)在两种互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把它从溶解度较小的溶剂转移到溶解度较大的溶剂中的方法。
碘(I2)
水和四氯化碳
水
四氯化碳
1、
萃取:
2、分液:分离不相溶、密度不同的混合液体的方法。
(1)与原溶剂互不相溶
如:CCl4与H2O互不相溶
(2)溶解溶质的能力远大于原溶剂
如:CCl4(I2)>H2O
(I2)
(3)不与被萃取的物质反应
如:CCl4不与I2反应
3、萃取剂的选择条件
深入探究:
1、碘易溶于酒精,能不能用酒精代替CCl4萃取碘?
2、碘易溶于苯,能不能用苯代替CCl4萃取碘?
4、分液注意事项:
(1)分液漏斗在使用前须检验是否漏水。
(2)把盛有待分液体的分液漏斗放在铁架台的铁圈上,使漏斗颈末端紧贴在烧杯内壁,静置片刻。
(3)下层液体从漏斗颈流出,上层液体须从漏斗上口倾倒出。
分液漏斗中盛有已分层的有机溶剂和水的混合液,但不知道哪一层液体是水层。试设计一种简便的判断方法。
深入探究:
巩固练习
例1:已知酒精、苯、CCl4、煤油都是有机溶剂,有机溶剂之间大都能互溶,下列能用分液漏斗分离的是( )
A、液溴和CCl4
B、酒精和煤油
C、CaCl2和Na2SO4溶液
D、苯和蒸馏水
D
例2:下列实验操作中错误的是
(
)
A.蒸发操作时,当蒸发皿中出现大量固体时,停止加热
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.分液操作时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
D