2018年秋高中化學(xué) 主題1 物質(zhì)的分離 課題1 鹽的精制課件 魯科版選修6.ppt

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1、課題1 鹽的精制,學(xué)習(xí)目標(biāo) 1.熟悉鹽的精制實驗方法、原理和除雜原則。 2.了解鹽的精制實驗儀器和基本操作。 3.掌握物質(zhì)分離提純的常用方法。,一、粗食鹽水的精制 1．實驗?zāi)康?除去粗食鹽水中的______________，及________、_________、_________、_______等雜質(zhì)離子。 2．實驗方法 在進(jìn)行溶液純化時，選擇合適的試劑將溶液中的____________轉(zhuǎn)化為________除去，這種方法叫做__________________。,課前自主學(xué)案,不溶性雜質(zhì),Mg2＋,Ca2＋,Fe3＋,SO,雜質(zhì)離子,沉淀,化學(xué)沉淀法,自主學(xué)習(xí),BaCl2,Na2CO3,N

2、aOH,OH－,思考感悟 1．物質(zhì)分離和提純的原則是什么？應(yīng)注意哪些問題？ 【提示】 (1)基本原則：①不增(不引入新雜質(zhì))；②不減(不減少被提純物質(zhì))；③易分離(被提純物與雜質(zhì)易分離)；④易復(fù)原(被提純物易復(fù)原)。 (2)注意事項：①除雜試劑須過量；②過量試劑須除盡；③去除多種雜質(zhì)時要考慮加入試劑的先后順序；④選擇最佳的除雜途徑。,二、硝酸鉀粗品的提純 1．實驗?zāi)康?用__________法除去硝酸鉀粗品中的___________等可溶性雜質(zhì)，得到較純的硝酸鉀。 2．硝酸鉀粗品提純的實驗原理 硝酸鉀的溶解度受________影響較大，將硝酸鉀粗品配成熱的濃溶液，將其冷卻時，由于硝酸鉀在水中的

3、溶解度隨溫度的降低而_______，溶液中的硝酸,重結(jié)晶,氯化鈉,溫度,減小,鉀會______________從而析出晶體。由于雜質(zhì)含量很低，不會達(dá)到飽和，仍留在溶液中，通過過濾冷卻后的混合液即可將硝酸鉀與雜質(zhì)分離，達(dá)到提純的目的。這種方法稱為______________。,達(dá)到飽和,重結(jié)晶法,2．影響晶粒生成的條件如何？ 【提示】 晶粒析出的大小與結(jié)晶條件有關(guān)，溶質(zhì)的溶解度越小或溶液的濃度越高，或溶劑的蒸發(fā)速率越快，或溶液冷卻的越快，析出的晶粒就越細(xì)??；反之可得到較大的晶體顆粒。在實際操作中常根據(jù)需要，控制適宜的結(jié)晶條件，以得到大小合適的晶體顆粒。另外，當(dāng)溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象時，振蕩容器，用玻

4、璃棒攪動或輕輕地摩擦器壁或投入幾粒晶體，都可促使晶體析出。,自主體驗 1．下列儀器：①漏斗；②試劑瓶；③蒸餾燒瓶；④坩堝；⑤分液漏斗；⑥托盤天平；⑦燃燒匙，常用于物質(zhì)分離的是( ) A．①③④ B．①②⑥ C．①③⑤ D．③⑤⑦ 解析：選C。普通漏斗通常用于過濾，蒸餾燒瓶常用于蒸餾，分液漏斗常用于分液。儀器的使用方法和用途需記憶。,2．如圖表示物質(zhì)A在4種溶劑W、X、Y、Z中的溶解度曲線。據(jù)此，用重結(jié)晶法提純A時，最宜采用的溶劑是( ) A．W B．X C．Y D．Z 解析：選D。根據(jù)重結(jié)晶的基本原理，分析物質(zhì)A在4種溶劑W、X、Y、Z中的溶解度曲線可知，A在Z溶劑中的溶解

5、度受溫度變化的影響最大。,3．(2011年濟南高二檢測)下列除去雜質(zhì)的方法正確的是( ) A．除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗氣 B．除去BaCO3固體中混有的BaSO4：加過量鹽酸后，過濾、洗滌 C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入過量鐵粉，過濾 D．除去Cu粉中混有的CuO：加適量稀硝酸后，過濾，洗滌,解析：選C。本題考查除雜的常用方法。做題基礎(chǔ)是熟練掌握相關(guān)物質(zhì)的物理、化學(xué)性質(zhì)，并注意二者的不同點，尤其注意除雜的一個基本原則：在除雜的同時不能引入新的雜質(zhì)。當(dāng)然，更不能將要保留的組分損失掉。A項中澄清石灰水能吸收CO2。B項中BaCO3＋2HCl=== BaCl2＋CO2↑

6、＋H2O，雜質(zhì)BaSO4不溶于酸。D項中Cu與稀硝酸也能反應(yīng)。C項正確。,課堂互動講練,1．化學(xué)沉淀法的概念 在進(jìn)行溶液的純化時，選擇合適的試劑將溶液中的雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀除去，這種方法叫化學(xué)沉淀法。如NaCl溶液里混有少量的MgCl2，可加入過量的NaOH溶液，使Mg2＋轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀(但引入了新的雜質(zhì)OH－)，過濾除去Mg(OH)2，然后加入適量鹽酸，調(diào)節(jié)pH為中性。,2．利用化學(xué)沉淀法進(jìn)行物質(zhì)分離的一般思路 分析混合物的組成→根據(jù)待提純物和雜質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)選擇合適的沉淀劑→合理安排加入沉淀劑的順序→考慮過量的沉淀劑應(yīng)該如何除去→確定實驗步驟。,3．粗食鹽水的精制實驗注意事項 在除

7、雜質(zhì)時，首先應(yīng)加入稍過量的沉淀劑，在實驗的過程中應(yīng)注意檢測沉淀劑是否過量，以保證沉淀完全；其次，過量的沉淀劑引入的新的雜質(zhì)應(yīng)該在后續(xù)操作中除去；再次，如果過量的沉淀劑不易除去，應(yīng)避免使用，如使用NaOH溶液除去Mg2＋而不選擇KOH溶液。,(1)判斷BaCl2已過量的方法是_______________________________。,(2)第④步中，相關(guān)的離子方程式是________________________________________________________________________ ________________________________________

8、________________________________。 (3)若先用鹽酸調(diào)pH再過濾，將對實驗結(jié)果產(chǎn)生影響，其原因是_________________________________________ ________________________________________________________________________。,(4)為檢驗精鹽純度，需要配制150 mL 0.2 mol/L NaCl(精鹽)溶液，如圖所示是該同學(xué)轉(zhuǎn)移溶液的示意圖，圖中的錯誤是______________________________ _______________________

9、_______ ______________________________ ______________________________ ____________。,【思路點撥】 解決本題注意以下兩點： (1)除去雜質(zhì)的原則； (2)配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液的基本操作及所需儀器。,【解析】 加入BaCl2、NaOH、Na2CO3等沉淀劑后，產(chǎn)生BaSO4、Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaCO3、CaCO3沉淀，還有過量的Na2CO3，需加入鹽酸使Na2CO3轉(zhuǎn)變成NaCl。但如果加HCl再過濾，Mg(OH)2、Fe(OH)3、BaCO3、CaCO3都有可能與鹽酸反應(yīng)而溶解，造成產(chǎn)品純度

10、不高。配制一定物質(zhì)的量濃度的食鹽水，所需的儀器主要有150 mL的容量瓶、燒杯、玻璃棒和膠頭滴管等。,【規(guī)律方法】 物質(zhì)除雜往往是綜合利用化學(xué)方法和物理方法。即先通過離子間的化學(xué)反應(yīng)，將雜質(zhì)(離子)形成沉淀或氣體，再通過實驗的基本操作如蒸發(fā)結(jié)晶、過濾等方法除去雜質(zhì)。,變式訓(xùn)練1 (2010年高考上海卷)除去下列括號內(nèi)雜質(zhì)的試劑或方法錯誤的是( ) A．HNO3溶液(H2SO4)，適量BaCl2溶液，過濾 B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、濃硫酸，洗氣 C．KNO3晶體(NaCl)，蒸餾水，結(jié)晶 D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸餾,解析：選A。A中又引入了Cl－，故A

11、錯；B中SO2可被KMnO4(H＋)氧化為H2SO4而除去；KNO3的溶解度隨溫度的變化大，而NaCl的幾乎不變，可以用結(jié)晶法提純；D中的CH3COOH轉(zhuǎn)化為高沸點的(CH3COO)2Ca，蒸餾可得到C2H5OH。,1．重結(jié)晶：利用重結(jié)晶法提純物質(zhì)，不受雜質(zhì)種類的影響，只要雜質(zhì)是少量的、可溶的，溶液冷卻后雜質(zhì)在溶液中尚未飽和皆可用此法提純。被提純物在該溶劑中的溶解度隨溫度改變有明顯變化時，收率較高。有些鹽(如氯化鈉)的溶解度隨溫度的改變變化不大，在溶液冷卻過程中析出晶體的量很少，對這些晶體進(jìn)行提純時不宜采用重結(jié)晶法。,2．配制熱的濃溶液時，溶劑用量與洗滌用水多少與收率和純度的關(guān)系,3.提高純度

12、和收率可以采取以下措施 (1)減慢降溫速度，降低結(jié)晶速度，使晶體中包裹的雜質(zhì)離子減少；(2)充分過濾，使母液和晶體盡可能分離，可采用抽濾；(3)正確操作，減少實驗過程中藥品的損失；(4)母液的回收再利用。,4．重結(jié)晶與蒸發(fā)結(jié)晶的比較 結(jié)晶是使固體物質(zhì)從溶液中以晶體狀態(tài)析出的過程，是提純、分離固體物質(zhì)的重要方法之一。常用的方法有兩種：一種是通過蒸發(fā)，減少一部分溶劑而使溶液濃縮達(dá)到過飽和而析出晶體，此法主要用于溶解度隨溫度改變而變化不大的物質(zhì)(如氯化鈉)；另一種是通過降低溫度使溶液冷卻達(dá)到過飽和而析出晶體，這種方法主要用于溶解度隨溫度下降而明顯減少的物質(zhì)(如硝酸鉀)，有時需要將兩種方法結(jié)合使用。,

13、假如第一次得到的晶體純度不符合要求，可將所得到的晶體溶于少量溶劑中。然后進(jìn)行蒸發(fā)(或冷卻)、結(jié)晶、分離，如此反復(fù)的操作稱為重結(jié)晶。有些物質(zhì)的純化，需要經(jīng)過幾次重結(jié)晶才能使產(chǎn)品合乎要求。由于每次的母液中都含有一些溶質(zhì)，所以應(yīng)收集起來加以適當(dāng)處理，以提高產(chǎn)率。,晶體顆粒的大小與結(jié)晶條件有關(guān)。如果溶質(zhì)溶解度小，或溶液濃度高，或溶劑的蒸發(fā)速度快，或溶液冷卻速度快，析出的晶體就細(xì)??；反之，就可以得到較大的晶體顆粒。當(dāng)溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象時，可以振蕩容器，用玻璃棒攪動或輕輕地摩擦器壁?；蛲度霂仔×＞w(晶種)，促使晶體析出。,5．硝酸鉀粗品的提純實驗注意事項 (1)配制合適的一定濃度的熱溶液。KNO3在40

14、 ℃的溶解度為66 g，故所配制的溶液一般不低于35%，用酒精燈加熱使固體完全溶解。 (2)要注意正確地進(jìn)行過濾操作，過濾后應(yīng)用適量蒸餾水洗滌沉淀。,下面是四種鹽在不同溫度下的溶解度(g/100 g H2O)： (假設(shè)：①鹽類共存時不影響各自的溶解度；②分離晶體時，溶劑的損耗忽略不計),某同學(xué)設(shè)計用質(zhì)量比為85∶74.5的硝酸鈉和氯化鉀為原料，加入一定量的水制取硝酸鉀晶體，其流程如下： 回答下列問題： (1)在①和③的實驗過程中，關(guān)鍵的實驗條件是____________________________。,(2)分離出晶體②和④的操作是________(填“蒸發(fā)”、“結(jié)晶”或“過濾”)。硝酸鉀

15、晶體是________(填“A”或“C”)。 (3)粗產(chǎn)品中可能含有的雜質(zhì)離子是________________________________________________________________________。 (4)欲將粗產(chǎn)品提純，可采取的方法是________________________________________________________________________。,【解析】 本題實驗操作的目的是制取硝酸鉀晶體，從所給四種物質(zhì)的溶解度可知，硝酸鉀的溶解度受溫度變化影響最大，適于用冷卻結(jié)晶的方法得到。而和硝酸鉀相對應(yīng)的物質(zhì)是氯化鈉，其溶解度受溫度變化的影

16、響最小，所以其分離應(yīng)先通過蒸發(fā)結(jié)晶分離出氯化鈉，再用冷卻結(jié)晶的方法分離出硝酸鉀。與其先加水完全溶解再蒸發(fā)結(jié)晶，不如控制溫度加少量(適量)的水進(jìn)行溶解，直接達(dá)到蒸發(fā)結(jié)晶的效果，還能節(jié)約能量。其分離流程中正是應(yīng)用了這一特點，這也正是題目的難點所在。,【答案】 (1)控制溫度 (2)過濾 C (3)Na＋、Cl－ (4)重結(jié)晶 【規(guī)律方法】 一般地，混合物中某組分的溶解度隨溫度變化明顯，方可采用重結(jié)晶法。重結(jié)晶法分離混合物的根本理論依據(jù)是：當(dāng)溶于水中的各種離子可組成多種物質(zhì)時，在降溫結(jié)晶過程中，先達(dá)到飽和的物質(zhì)先析出。,變式訓(xùn)練2 下表是幾種物質(zhì)在指定溫度下的溶解度(g/100 g H2O)。現(xiàn)將相

17、同物質(zhì)的量的NaCl、CO2、NH3在30 ℃時制成溶液，此時溶液中無晶體，當(dāng)降溫至某溫度時，開始析出晶體，此晶體是( ),A.NH4Cl B．NH4HCO3 C．NaHCO3 D．NaCl,玻璃棒的作用 1．?dāng)嚢?探究整合應(yīng)用,圖1,(1)蒸發(fā)結(jié)晶 用玻璃棒攪拌，以免液體局部過熱，致使液滴飛濺出來(如圖1)。 (2)固體溶解 進(jìn)行固體溶解的實驗時，用玻璃棒進(jìn)行攪拌，以加快固體物質(zhì)的溶解速度，如粗鹽的溶解。,2．引流 使液體沿玻璃棒注入容器中。 (1)過濾(見圖2)。 (2)溶液的配制(見圖3)。,3．測定性質(zhì) (1)點測pH 測定溶液pH時，玻璃棒的作用是蘸取待測液體。 (2)檢測氣體性質(zhì) 檢驗氣體性質(zhì)時，先用蒸餾水將試紙濕潤，粘在玻璃棒的一端，用玻璃棒將試紙靠近盛有待測氣體的試管口(注意不要接觸)觀察試紙的顏色變化。,