资源简介

(共20张PPT)
微专题7
基于自然资源的综合利用实例认识混合物的分离
素养 目标定位
目标素养
1.能从物质类别和性质角度认识混合物的常用分离方法
2.能基于石油的分馏和海水淡化实例认识蒸馏法的原理、操作方法、注意事项等
3.能基于从海带中提取单质碘的实例认识溶解、过滤、萃取分液等分离方法的原理、操作方法和注意事项、适用范围等
课堂 要点解读
一 混合物的常用分离方法
知识讲解
物质的分离是指将混合物中的不同物质分开,而且各物质还要保持原来的化学成分和物理状态。混合物的分离方法很多,要根据混合物的组分性质选择分离方法。常见物质的分离方法如下。
典型例题
【例1】下列关于物质分离实验操作的描述中正确的是(　　)。
A.从溴水中提取单质溴时,所选择的有机萃取剂的密度必须比水的大
B.蒸发NaCl溶液时,应将蒸发皿中的NaCl溶液全部蒸干再停止加热
C.过滤粗盐水中的泥沙时,为加快过滤速度,应用玻璃棒搅拌漏斗中的液体
D.蒸馏操作时,应将温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
答案:D
解析:萃取剂只要和水不互溶,且溶质在萃取剂中的溶解度比在水中的大即可,萃取剂的密度不一定要比水的大,A项错误。用蒸发方法使NaCl从溶液中析出时,不能将蒸发皿中的NaCl溶液全部加热蒸干,否则会导致蒸发皿中固体飞溅;正确操作是当蒸发皿中出现大量氯化钠固体时停止加热,利用余热将剩余的液体蒸干,B项错误。过滤时,用玻璃棒搅拌漏斗中的液体容易造成滤纸破损,导致过滤失败,C项错误。蒸馏时需要测量的是蒸气温度,蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处,D项正确。
易错提醒
从溴水中提取溴单质时,不能使用乙醇、裂化汽油等有机溶剂,因为乙醇能与水互溶,裂化汽油能与Br2发生反应。
【例2】实验室用四氯化碳从碘的饱和水溶液中提取单质碘。下列说法中不正确的是(　　)。
A.实验使用的主要仪器有分液漏斗、烧杯
B.碘的四氯化碳溶液位于分液漏斗下层,呈紫色
C.应从分液漏斗上口倒出碘的四氯化碳溶液
D.进一步分离碘与CCl4需要蒸馏
答案:C
解析:CCl4的密度比水的大,在分液漏斗下层,应从分液漏斗下端管口放出,C项错误。
二 分离方法应用实例
知识讲解
1.从石油中获取轻质油。
石油是各种沸点不同的烃的混合物,烃分子中的碳原子少则几个,多则二十个以上,通过分馏可以从中分离出碳原子相对较少的汽油(C5~C11)、煤油(C11~C16)、柴油(C15~C18)等轻质油,但是通过分馏得到的轻质油的产量低,仅占石油质量的 左右。
为了解决轻质油产量的不足,化工生产中采用催化裂化工艺,使碳原子较多的烃分解,从而提高汽油的产量。不同的是,直接从石油分馏出的汽油的成分是饱和烃,而通过催化裂化工艺得到的汽油中含有不饱和的烯烃。
2.从海带中提取单质碘。
从海带中提取单质碘的方法有多种,比较简单且易于操作的一种方法是将干海带灼烧后从海带灰中提取。灼烧后的海带灰中碘以I-的形态存在,用水浸泡海带灰,过滤,将滤液酸化后加入适量氧化剂,如NaClO或H2O2,将I-氧化为I2,反应方程式为2I-+ClO-+2H+═I2+Cl-+H2O,2I-+2H++H2O2═I2+2H2O,再用有机溶剂将单质碘萃取,并经分液、蒸馏,得到单质碘。
典型例题
【例3】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(指蒸锅),蒸令气上,用器承取滴露。”下列物质的分离和提纯可采用文中提到的“法”的是(　　)。
A.从草木灰中提取碳酸钾晶体
B.从乙酸乙酯和饱和碳酸钠溶液的混合液中分离出乙酸乙酯
C.从含氯化钠的氯化铵中提取氯化铵
D.从石油中分离出汽油和煤油
答案:D
解析:文中提到的“法”为蒸馏,实验室常用此法分离沸点相差较大且互溶的液体混合物。从草木灰中提取碳酸钾晶体,需采用溶解、过滤、蒸发结晶等操作,A项不符合题意。乙酸乙酯和碳酸钠溶液不互溶,应采用分液法进行分离,B项不符合题意。从含氯化钠的氯化铵中提取氯化铵,应采用加热分解、冷却收集的方法,不能用蒸馏法,C项不符合题意。汽油和煤油中所含成分互溶且沸点相差较大,可采用与蒸馏法原理相同的分馏法从石油中分离出来,D项符合题意。
【例4】从海藻中提取碘的流程如图所示。
(1)提取碘的过程中操作①和③的名称分别为　　　　　　、
　　　　　　　。
(2)写出操作②中发生反应的离子方程式:　　　　　　　。
过滤
萃取、分液
Cl2+2I-═2Cl-+I2
(3)在3 mL碘的水溶液中加入1 mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的现象(深色区为有色溶液)是下图中的　　　;若将四氯化碳换成乙醇,则对应下图中的　　　　(填字母)。
D
E
(4)从含碘的有机溶液中提取碘和回收有机溶剂,还需经过蒸馏。
①蒸馏装置如图所示(温度计只画出一部分),温度计水银球应位于　　　　(填“a”“b”或“c”)处。
②如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是　　　　(填字母)。
A.立即补加 B.冷却后补加
C.不需补加 D.重新配料
a
B
解析:(1)将海藻灰悬浊液分离成残渣和溶液可通过过滤操作实现;含碘的水溶液转化成含碘的有机溶液则需要先萃取再分液。
(2)Cl2将溶液中的I-氧化为单质碘:Cl2+2I-═2Cl-+I2。
(3)四氯化碳的密度大于水的密度,分层后位于下层,结合水和CCl4(含I2)的体积分别为3 mL和1 mL可以判断图D正确。乙醇和水互溶,不分层,溶液为浅褐色,对应图E。
(4)①由蒸馏的基本实验装置图和原理可知,温度计下端的水银球应位于蒸馏烧瓶的支管口处。②液体混合物加热时,为防止暴沸要加入碎瓷片,如果加热一段时间后发现忘记加碎瓷片,应该采取的正确操作是停止加热,冷却后补加。
易错提醒
分离混合物中各组分的每一种方法都有适用范围,在选择分离方法时首先要弄清混合物中各组分的性质,再考虑所选分离操作中的注意事项。混合物中有些组分的分离往往需要多种分离方法组合使用才能达到分离目的,要注意选用的分离方法在组合中使用的先后顺序。

展开更多......

收起↑