2021_2022学年高中化学第一章从实验学化学阶段素养提升课学案新人教版必修1

第一章 从实验学化学

以“海水晒盐、粗盐提纯”为例复习物质分离提纯的方法

(1)以物质的量为中心各物理量的相互关系

(2)化学实验基本方法

浩瀚的海洋号称“蓝色的聚宝盆”，从海面到海底，蕴藏着种类繁多、数量巨大的资源，让我们来感受一下海水综合利用的价值吧。

(一)海水晒盐及粗盐提纯(NaCl)

我国有三大盐场，分别是长芦盐场、布袋盐场和莺歌海盐场。自古以来，我国海盐生产都是以海水为原料，实行海滩晒盐。海水经过蒸发、浓缩得到粗盐(含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质)。如图是粗盐精制过程：

(1)请根据流程图解读粗盐提纯的过程。

提示：溶解、过滤、蒸发、结晶。

(2)粗盐提纯沉淀剂为什么要过量？沉淀剂的添加顺序有要求吗？生成的沉淀成分各是什么？

提示：过量沉淀剂是为了除去上一步中加入的过量试剂。添加顺序是有要求的，氯化氢必须最后加入。加入氯化钡时，能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠，从而除去硫酸钠；加入氢氧化钠溶液时，能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，从而除去氯化镁；加入碳酸钠溶液时，能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠，从而除去氯化钙和过量的氯化钡。

(3)加盐酸的目的是什么？蒸发的目的是什么？

提示：加盐酸的目的是除去过量的Na2CO3。蒸发的目的是让食盐结晶析出。

(二)海水提溴

溴及其衍生物是制药业和制取阻燃剂、钻井液等的重要原料，需求量很大。中国从1966年开始海水提溴，至今仍处于小型试生产的规模。海水提溴的过程会用到蒸馏法。用如图所示装置进行模拟蒸馏。

(1)蒸馏烧瓶中尚未安装温度计，应该如何安放温度计？

提示：蒸馏实验时，温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处，目的是测气体的温度。

(2)装置C中直接加热不合理，最好采用什么加热方式？

提示：水浴加热。溴的沸点为59℃，直接加热不利于温度的控制，可能造成溴单质中含有大量水分。

(3)蒸馏时冷凝水应从哪端进入？图中E的作用是什么？

提示：f　收集溴。蒸馏时为了增强冷凝效果，应从下口入水，从上口流出，即从f端进入，E的作用是收集液溴。

1．二茂铁的化学式为(C5H5)2Fe，它是一种橙黄色针状晶体，熔点172～174 ℃，100 ℃以上显著升华，沸点249 ℃，不溶于水，可溶于甲醇、乙醇、乙醚和苯等有机溶剂，可作高性能的火箭燃料添加剂。实验室制备二茂铁的反应原理为8KOH＋2C5H6＋FeCl2·4H2O(C5H5)2Fe＋2KCl＋6KOH·H2O

实验装置如图所示(加热及磁力搅拌装置未画出)。

(1)下列有关反应开始和结束的实验操作合理的是________(填编号)。

a．先加热，再通冷凝水

b．先通冷凝水，再加热

c．先停止加热，再停止通冷凝水

d．先停止通冷凝水，再停止加热

(2)反应后可用乙醚萃取、蒸馏分离得到二茂铁粗产品，若欲进一步提纯，最简单的方法是__________________。

(3)若本次实验取用环戊二烯(密度为0.877 g·cm－3)6.6 mL，其他物质足量，所得产品质量为5.0 g，则产率为____________(保留3位有效数字)。

【解析】(1)冷凝水必须先通后停，正确答案为bc项。(2)由于二茂铁易升华，所以可以用升华的方法得到纯净的二茂铁。

(3)环戊二烯的物质的量为＝0．087 7 mol，所以理论上生成二茂铁的物质的量为 mol，其质量为 mol×186 g·mol－1≈

8.16 g，产率为×100%≈61.3%。

答案：(1)bc　(2)升华　(3)61.3%

2．我国青海察尔汗盐湖蕴藏着丰富的食盐资源。经分析知道，该湖水中含有高浓度的Na＋、K＋、Mg2＋及Cl－等。利用盐湖水可得到某些物质。其主要工业流程如下：

请根据上述流程，回答下列问题：

(1)利用湖水得到晶体(A)的方法是________结晶法(填“降温”或“蒸发”)。

(2)操作Ⅰ的名称为________，此操作适用于分离____________________。

(3)本流程中分别采用条件1和条件2获得不同晶体，所依据的物理量是________。

a．摩尔质量　　b．溶解度　　c．溶解性　　d．熔、沸点

【解析】(1)天然湖水应采用蒸发的方法使溶质结晶。

(2)固体和液体混合物的分离，应用过滤的方法。

(3)由流程图可知，条件1和条件2温度不同，是利用物质在不同温度下的溶解度的大小不同而进行分离的。

答案：(1)蒸发　(2)过滤　固体和液体混合物

(3)b