分离提纯原理在物质制备中的应用

来源 :考试周刊 | 被引量 : 0次 | 上传用户:whisperings
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
  摘 要: 本文从实验角度拓展到实际应用,主要阐述分离提纯原理在物质制备中的应用,其主要内容包括:分离提纯的概念、分离提纯的方法、分离提纯的注意事项及原则、分离提纯原理的应用。
  关键词: 高中化学 分离提纯 教学应用
  分离提纯虽是中学化学中的一个基本实验,但是它可以为现代工业所应用,在近几年的高考中出现了很多以化工生产流程为载体的题型。由此可见,分离提纯这一实验不仅涉及课本中的基础知识与考试,而且能为实际生活所用。其中应用比较多的是制备过程中物质的分离和提纯。分离提纯作为一种化学实验操作,不仅在化学研究中应用广泛,而且在化工生产中有十分重要的作用。
  一、分离提纯概述
  分离是指通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开,每一部分都要保留下来,并恢复到原状态,得到比较纯的物质。提纯是指保留混合物中的某一主要组分,把其余杂质通过一定方法都除去。在物质制备过程中,我们不仅要进行分离与提纯,甚至有时还要进行多次分离提纯,这样一来,就防止杂质的存在影响反应的顺利进行,还防止杂质参加反应而使原料浪费,只有多次分离与提纯才能得到高质量的产品。
  二、分离提纯的方法
  分离提纯的方法一般有两种,即物理方法和化学—物理方法,这两种方法在实际应用中都有自己的长处,只有运用恰当就能发挥最大价值。
  1.物理方法
  (1)过滤
  过滤是一种比较简单实用的方法,它用于分离提纯不溶于液体的固液混合物。比如:NaCl溶液中的泥沙、KCl中混有MnO■等,都可以通过过滤把它们加以分离提纯。
  (2)结晶
  结晶是用于将溶液里的溶质与溶剂分离开来,有蒸发溶剂法,它一般适用于一些温度对溶解度影响不大的物质,如NaCl;冷却热饱和溶液法一般适用于一些温度对溶解度影响较大的物质,如KNO■。再如:盐场蒸发海水可以得到粗盐;冷却溶有KNO■和NaCl的热饱和溶液主要析出KNO■晶体。
  (3)蒸馏(分馏)
  蒸馏适合分离沸点差别较大的液态混合物。这种方法操作起来也比较简单,只要两种物质沸点差别大就可以这样做。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
  (4)萃取分液
  利用溶质在不同溶剂中溶解度的差异,用一种溶剂将溶质从其与另一种溶剂形成的溶液中提取出来,再进行分液。
  (5)层析
  层析就是据混合物中各物质被吸附性能的不同,把它们溶解在某溶剂中,以层析的方法进行分离。
  2.化学—物理方法
  根据混合物里的各种物质(或离子)化学性质的不同而采用的方法。对于只用物理方法难以分离提纯的混合物(设由A和B混合而成),可先把其中的某种物质B变成容易与A分离的物质C,再把C分离出来(如有必要再变回为B)。如Fe■O■中含有少量Al■O■,可加入过量NaOH溶液,充分反应后过滤,滤渣即为Fe■O■。在滤液中通入过量CO■,过滤得沉淀Al(OH)■,加热灼烧即可得Al■O■。
  三、分离提纯的注意事项及原则
  1.制备物质时对物质分离提纯的注意事项
  (1)对物质分离提纯时,为避免引入新杂质,可选用与被提纯物质“沾亲带故”(含有一种相同的离子)的除杂试剂,并能将杂质转化为另一种状态(如气体、沉淀、水)的物质。例如氯化钡溶液中混有氯化铜时,选用氢氧化钡而不选用氢氧化钠等可溶性的碱溶液。
  (2)当含有几种杂质时,为保证除杂彻底,要考虑除杂的先后顺序,加入的试剂要过量,但过量的试剂必须在后面的操作中除去。
  (3)在制备实验设计中,还要考虑“绿色化学”。“绿色化学”一直是我们所追求的,它要求从经济、环保和技术上设计可行的化学反应。这样的化学实验才是可持续的,才能更好地为实际生活所用。
  2.在制备物质时对物质分离提纯要求的原则
  分离和提纯物质时要注意遵循以下原则,即不增、不减、易分、复原。不增即不加入新的物质;不减即不减少被提纯的物质;易分即将杂质转换为沉淀、气体等易分离除去;复原即分离时必须将原物质恢复原状。
  四、分离提纯原理的应用
  1.在高考中的应用
  例题:
  (2012·高考大纲全国卷)氯化钾样品中含有少量碳酸钾、硫酸钾和不溶于水的杂质。为了提纯氯化钾,先将样品溶于适量水中,充分搅拌后过滤,再将滤液按下图所示步骤进行操作:
  回答下列问题:
  (1)起始滤液的pH?摇?摇?摇 ?摇?摇7(填“大于”、“小于”或“等于”),其原因?摇?摇?摇?摇?摇;
  (2)试剂Ⅰ的化学式为?摇?摇 ?摇?摇?摇,①中发生反应的离子方程式?摇?摇?摇?摇?摇;
  (3)试剂Ⅱ的化学式为?摇 ?摇?摇?摇?摇,②中加入试剂Ⅱ的目的是?摇?摇?摇?摇?摇;
  (4)试剂Ⅲ的名称是?摇 ?摇?摇?摇?摇,③中发生反应的离子方程式为?摇?摇?摇?摇?摇;
  (5)某同学称取提纯的产品0.7759g,溶解后定容在100mL容量瓶中,每次取25.00mL溶液,用0.1000mol·L■的硝酸银标准溶液滴定,三次滴定消耗标准溶液的平均体积为25.62mL,该产品的纯度为?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇?摇(列式并计算结果)。
  分析:
  本题考查物质的分离与提纯,意在结合实际问题考查考生综合应用化学知识设计方案及分析解决问题的能力。只要学生在平时的学习中掌握了分离提纯的原理与实验,那么在解决实际问题时才能得心应手。
  2.在实际生活中的应用
  实例:
  我校化学研究性活动小组以海带为原料制得少量碘水。现用ccl■从碘水中萃取碘并用分液漏斗分离两种溶液。请设计出相应的实验操作步骤:
  第一,检验分液漏斗活塞和上口玻璃塞是否漏液;
  第二,把10mL碘水和4mL CCl■加入分液漏斗中,并盖好玻璃瓶塞;
  第三,倒转漏斗用力振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把漏斗放正;
  第四,把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
  第五,将漏斗上口的玻璃塞打开,静置,分层;
  第六,旋开活塞,用烧杯接受下层溶液;
  第七,从分液漏斗上口倒出上层水溶液。
  分析:
  本题就是一个实际应用题,在生活中或者工业中我们都会遇到类似问题,此问题就用到了分离提纯中的分液方法,掌握了一定的方法,实际操作才能变得更加容易。
  参考文献:
  [1]房寿高.小实验孕育大融合——高三二轮复习“粗盐提纯”引发的思考[J].数学月刊(中学版),2013(05).
  [2]丛建华.浅谈高中化学实验教学的几点思考[J].中学教学参考,2013(06).
其他文献
摘 要: 随着新课程改革的推进,对高中物理的教学质量提出了更高要求。在高中各门科目中,物理学科占据重要地位,因此,物理教学要进行一定改革,教学质量才能得到提高。作者主要分析了高中物理教学面临的现状及问题,结合自身的工作经验提出一些可行的解决措施,并提出相应解决策略,以期能够提高高中物理教学质量。  关键词: 高中物理教学 存在问题 改革策略  新课程标准明确指出:高中物理的教学必须以物理学知识体系
摘 要: 实验教学是物理教学实施创新教育的重要基础和手段,实验不仅对激发学生学习兴趣、提高实践能力具有不可替代的作用,而且是为学生营造创新的氛围,培养创新意识、创新思维、创新能力,提高科学素质的有效途径。  关键词: 伏安法 研究性实验设计 创新能力 主体作用  在实验教学中普遍存在只重视简单的操作练习忽略对学生创新思维的培养。教材中的演示实验和学生实验,从器材、方法到表格设计都是按照规定好的步骤
该文研究了发射过程中,柔性火箭分别在固定发射架、平行横振动发射架上的横振动及其对起始扰动的影响,建立了发射过程中柔性火箭在两种发射架上的运动方程,给出约束期的近似解析
摘 要: 随着时代的发展,环保问题日益得到了社会各界的关注,绿色思维不再仅仅作为一种理念,而是一种实践的要求为大众所认识。作为绿色思维中重要组成部分的绿色化学也开始逐步走进课堂。尽早将绿色化学思想与高中化学教学有机结合在一起有助于学生环保理念的培养,使学生具备环境友好的思维概念,并且能够为环保事业培养出数量众多的建设人才。本文就绿色化学思想在高中化学教学中的应用做了一定思考,在阐述意义的同时提出一
摘 要: 随着我国科学与科研水平的不断提升,基础教育所需要的实验药品与器材更加多元化,化学教学中所使用的实验药品与试剂品种越来越多,对于过期药品等的处理越来越急需建立一个科学的管理制度。为了减少化学实验室的安全隐患,减少可能造成的环境污染,保证安全、高效的化学实验效果,学校管理者应对化学实验过程的过期药品与试剂进行科学存放与管理,使其得到合理回收与处置,最大限度地减少其造成的污染与安全隐患,保证整
会议
改进的长三压力监测系统在长三地面设备中首次采用计算机系统,用于测量、显示、打印7路Ⅲ级动力系统的压力参数。并与前置装置组合,同时完成以上各项功能,互为备份。该文主要介
摘 要: 生物学科的综合能力是运用生物学知识的能力,即能够掌握生物学科的知识,对所学知识融会贯通,把握住知识间的内在联系,并能综合运用生物学知识多角度、多层次地分析和解释自然界和社会生活、生产实践中的生物学问题。要具备上述生物学科的综合能力需要从以下几方面做好:建构学科知识网络,培养综合能力;发散思维,培养创新精神;学习科学的研究方法,严谨实验设计,培养科研精神;运用生物学知识解决现实问题,培养实