高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学课题一 物质的分离和提纯第1课时导学案及答案

这是一份高中化学人教版 (新课标)选修6 实验化学课题一 物质的分离和提纯第1课时导学案及答案，共4页。学案主要包含了物质的分离与提纯等内容，欢迎下载使用。

1．分离、提纯的基本要求
(1)混合物的分离，即让混合物中的各组分相互分离开来。要做到：原理正确，操作简便，少用试剂，量不减少，纯度合格。
混合物的提纯，即将混合物中的杂质除去而使主要成分(非杂质)达到一定的纯度保留下来，混合物的提纯又叫物质的净化或除杂。对混合物的提纯要做到：原理正确，操作简便，少用试剂，(主要成分)量不减少，保护环境。
(2)选择分离、提纯的方法首先应根据混合物中各物质的性质(包括物理性质和化学性质)差异选择分离方法。
(3)很多情况下不能直接分离，需先通过适当的物理、化学变化，再进行可行的分离或提纯。如结晶和加化学试剂沉淀除杂都可认为是创造出能过滤的条件，萃取可认为是创造出能分液的条件。
2．常见物质分离与提纯方法
二、纸上层析法分离提纯物质的实验注意事项
1．最好用直径为2.5～3 cm，长为25 cm的大试管来做此实验。裁纸要配合大试管的内径和管长裁取，不宜过宽，宽度在1 cm左右即可，要求滤纸的纸纹均匀一致，而且没有斜纹，纸面要清洁而平整，纸也要剪齐而无纸毛。尽量采用层析专用滤纸，普通滤纸易出现“拖尾”现象。也可以用吸水性较好的其他纸代替滤纸做对比，如餐巾纸等。实验中手不要触及滤纸的表面，以免污染。
2．在滤纸上记录点样位置时，要用铅笔画线而不能用钢笔或圆珠笔。因为铅笔芯主要成分是石墨，不溶于水和有机溶剂，所以用来作记号不会影响实验现象；钢笔用的墨水主要成分是色素，可溶于水和乙醇，因此，用其作标记会扩散游动，从而影响实验现象的观察。
3．点样是决定实验能否取得理想效果的重要操作。点样时毛细管应足够细，不能用滴管代替，尽量用小的点样管。最好用1 mL的点样管，这样，点的斑点较小，展开的色谱图分离度好，颜色分明。样品溶液的含水量越小越好，若含水量大，点样斑点扩散大。滤纸吸水性很强，点样操作要求迅速。点好样的滤纸可以用电吹风的热风吹干或放入干燥器里晾干。等到滤纸完全干燥以后才能再次点样。点好的试样斑点直径不超过0.5 cm为宜。点样过大，试样展开时有“拖尾”现象；点样过小，试样展开不明显。
4．(1)勿使试样斑点浸入溶液中，否则会使所有试样混在一起分不开。
(2)将滤纸条伸入盛有流动相溶剂的大试管中，使滤纸垂直而两侧不接触试管内壁，否则会造成流动相溶剂不按水平线平行上升，影响实验效果。
(3)若大试管太长，滤纸无法触及流动相溶剂液面，可用小烧杯代替大试管。用铁丝横穿过滤纸，架在烧杯上方。调节完滤纸高度后，盖上培养皿形成气室。
5．层析过程中要塞紧橡胶塞(以防溶剂挥发)，将大试管垂直静置，等待流动相溶剂扩散。
6．纸上层析法分离FeCl3和CuSO4时，为防止水解，饱和FeCl3和CuSO4可加少量盐酸或硫酸酸化，不影响实验效果。氨熏需在通风橱中或通风实验室内进行。

知识点1 物质分离和提纯的方法
【例题1】 实验室需要纯净的NaCl溶液，但现有的NaCl晶体混有少量Na2SO4和(NH4)2CO3，请设计实验除去杂质，并回答下列问题：
(1)除去(NH4)2CO3用加热好还是加强碱后再进行加热好？
你选择的是________，其理由是_____________________________________________。
判断(NH4)2CO3已除尽的方法是_____________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)除去SO42—的方法是____________________________________________________
________________________________________________________________________。
判断SO42—已除尽的方法是_________________________________________________
________________________________________________________________________。
解析：比较NaCl和(NH4)2CO3的性质差异结合除杂的基本原则，不难得出加热好。判断(NH4)2CO3是否被除尽时，要注意的是只能用盐酸，否则会带来杂质。除去SOeq \\al(2－,4)时先用过量的BaCl2溶液，再用过量的Na2CO3溶液除去过量的BaCl2(二者不能颠倒)，最后用适量的盐酸除去过量的Na2CO3。
答案：(1)加热好 因加热操作简单，节省试剂，且不引入新的杂质 将残留物溶于水后加盐酸，看是否有气泡产生
(2)先加入过量BaCl2溶液，再加入过量Na2CO3溶液，过滤后，滤液中加入盐酸 取加入BaCl2后的上层清液，再滴入少量BaCl2，看是否有白色沉淀生成
点拨：除杂时加入的试剂都要过量，以达到分离完全、除杂彻底的目的，但过量的试剂必须采用适当的方法将其除去，除杂后的物质中不能带入新杂质，同时被提纯的物质需恢复原状态。
知识点2 纸上层析的实验原理
【例题2】 Fe3＋和Cu2＋能够在滤纸上彼此分离开的原因是( )。
A．饱和FeCl3和CuSO4溶液已经分层
B．阳光的照射使Fe3＋和Cu2＋能彼此分开
C．滤纸对Fe3＋和Cu2＋的吸附力不同
D．Fe3＋和Cu2＋在流动相溶剂中的溶解能力、扩散速度不同
解析：纸上层析分离Fe3＋和Cu2＋时，含有Cu2＋和Fe3＋的溶液涂在滤纸一端，丙酮作流动相溶剂，在滤纸的毛细作用下，展开剂携带Cu2＋和Fe3＋沿滤纸纤维向上移动，因为速度不同(溶解能力的不同)，一段时间后，Cu2＋和Fe3＋距起点的距离会不同，从而达到分离的目的。
答案：D
点拨：纸上层析是用滤纸作为支持剂(载体)的一种色层分析法，这种方法的基本原理一般认为主要是利用混合物中各组分在流动相和固定相间的分配比的不同而使之分离。分配比较大的物质移动速度较快，移动的距离较远；分配比较小的物质移动速度慢，移动的距离较近。这样，便把试样中各组分分开，聚集在滤纸的不同位置上。
分离、提
纯方法
适用范围
主要仪器、用具
举例
过滤
不溶性固体与液体分离
漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒
KCl和MnO2的分离
蒸发、浓
缩、结晶
可溶性固体与液体分离
蒸发皿、玻璃棒、酒精灯
蒸发NaCl溶液制得固体NaCl
结晶、
重结晶
溶解度不同的可溶性物质组成的混合物的分离
烧杯、酒精灯、玻璃棒、漏斗、滤纸
提纯硝酸钾(硝酸钾中含少量氯化钠杂质)
蒸馏、
分馏
沸点不同的液体混合物的分离
蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、冷凝管、牛角管、锥形瓶
石油的分馏
萃取、
分液
互不相溶的两种液体的分离
烧杯、分液漏斗
用汽油把溶于水中的溴或碘提取出来并分液
升华
固体与固体杂质的分离
烧杯、烧瓶、酒精灯
从粗碘中分离出碘
离子
交换
溶液中离子与液体的分离
离子交换柱
硬水的软化