第一章 从实验学化学 第一节 化学实验基本方法物质的物质的分离分离:把混合物中各种物质通过物理或化把混合物中各种物质通过物理或化学方法彼此分开的过程学方法彼此分开的过程物质的物质的提纯提纯:把混合物中的杂质除去,以得到纯把混合物中的杂质除去,以得到纯净物的过程净物的过程物质的分离和提纯物质的分离和提纯思考思考你知道沙里淘金吗?淘金者是利用你知道沙里淘金吗?淘金者是利用什么性质和方法将金子从沙里分出什么性质和方法将金子从沙里分出来的?如果有铁屑和沙的混合物,来的?如果有铁屑和沙的混合物,你能用那些方法将铁屑分离出来?你能用那些方法将铁屑分离出来?思考思考化学上所指的杂质都是有害和无价化学上所指的杂质都是有害和无价值的吗?你怎样看待这个问题?请值的吗?你怎样看待这个问题?请举例说明举例说明过滤过滤过滤的过滤的目的目的:分离固体和液体的混合物分离固体和液体的混合物操作要领:操作要领:一贴、二低、三靠一贴、二低、三靠一贴一贴:滤纸紧贴漏斗的内壁,中间不留气泡滤纸紧贴漏斗的内壁,中间不留气泡二低二低:滤纸的边缘要低于漏斗的边缘;液面:滤纸的边缘要低于漏斗的边缘;液面要低于漏斗的边缘要低于漏斗的边缘。
三靠三靠:倾倒液体时,烧杯要靠在玻璃棒上;:倾倒液体时,烧杯要靠在玻璃棒上;玻璃棒要靠在三层滤纸上;漏斗下端管口要玻璃棒要靠在三层滤纸上;漏斗下端管口要靠在烧杯内壁上靠在烧杯内壁上蒸发蒸发使稀溶液浓缩或从溶液中得到溶质使稀溶液浓缩或从溶液中得到溶质的晶体蒸发的蒸发的目的目的:蒸发操作的蒸发操作的要领要领浓缩溶液:浓缩溶液:将稀溶液倒入蒸发皿中,把蒸发皿放置在三将稀溶液倒入蒸发皿中,把蒸发皿放置在三脚架上或铁架台的铁圈上,用酒精灯直接加脚架上或铁架台的铁圈上,用酒精灯直接加热,使水蒸发直至浓度到达要求热,使水蒸发直至浓度到达要求蒸发结晶蒸发结晶:将溶液倒入蒸发皿中,把溶液放置将溶液倒入蒸发皿中,把溶液放置在三脚架上或铁架台的铁圈上,用在三脚架上或铁架台的铁圈上,用酒精灯直接加热,使水蒸发直至溶酒精灯直接加热,使水蒸发直至溶液中出现大量晶体并在剩余少量水液中出现大量晶体并在剩余少量水时,停止加热,利用时,停止加热,利用余热余热蒸干粗盐的提纯粗盐的提纯粗盐的成分:粗盐的成分:不溶性泥沙、可溶性CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐粗盐的提纯过程:粗盐的提纯粗盐的提纯粗盐粗盐溶解溶解悬浊液(泥沙、悬浊液(泥沙、NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐)、硫酸盐)过滤过滤不溶性杂质不溶性杂质NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐的溶液、硫酸盐的溶液蒸发蒸发NaCl、MgCl2、CaCl2、硫酸盐的晶体、硫酸盐的晶体纯净的纯净的al如何检验如何检验al中的杂质中的杂质a可溶性碳酸盐可溶性碳酸盐a、g2强碱强碱a、稀硝酸或盐酸酸化的可溶性钡盐稀硝酸或盐酸酸化的可溶性钡盐aal、a()检验物时应取少量待测液的样品,不要检验物时应取少量待测液的样品,不要直接在待测液中检验直接在待测液中检验如何除去如何除去a al l的杂质的杂质请参考书本的资料卡片填写该页的表格请参考书本的资料卡片填写该页的表格对于对于NaCl要除去可溶杂质离子是要除去可溶杂质离子是:Ca2+Mg2+SO42-选择要加入的除杂试剂选择要加入的除杂试剂:变成不溶性杂质、气体或水;变成不溶性杂质、气体或水;尽量不引入新杂质尽量不引入新杂质Na2CO3NaOHBaCl2为了能完全除去杂质离子,加入的除杂试剂必须为了能完全除去杂质离子,加入的除杂试剂必须过量过量引入了新的离子引入了新的离子:CO3 2-OH-Ba 2+如何除去新引入的杂质?请思考书本第二个问题如何除去新引入的杂质?请思考书本第二个问题、只要、只要a a加在加在a al l之后便合理之后便合理、最后加入的盐酸只能适量、最后加入的盐酸只能适量粗盐的进一步提纯粗盐的进一步提纯 杂质加入的 试剂 化学方程式Na2SO4 BaCl2Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaClMaCl2 NaOHMaCl2+2 NaOH=Mg(OH)2+2NaClCaCl2 Na2CO3 HClCaCl2+Na2CO3=CaCO3+2NaClBaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaClNa2CO3+2 HCl=NaCl+H2ONaOH+HCl=NaCl+H2O方法适用范围主要仪器和用品举例注意事项过滤固体和液体分离烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台、滤纸粗盐的提纯一贴、二低、三靠;必要时要洗涤沉淀物蒸发分离溶于溶剂中的溶质蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、三脚架从NaCl溶液中提取NaCl晶体 溶质须稳定蒸发过程应不断搅拌近干时停止加热,余热蒸干物质的分离和提物质的分离和提纯的基本思路纯的基本思路(1)物质分离和提纯的两种方法)物质分离和提纯的两种方法一般先考虑物理方法,后考虑化学方法,通常需要物理和一般先考虑物理方法,后考虑化学方法,通常需要物理和化学综合法化学综合法。
常用常用物理方法物理方法:过滤法、蒸发法、蒸馏法、萃取法、水洗法、分液法2)化学方法分离和提纯的三个必须:)化学方法分离和提纯的三个必须:加试剂必须过量过量试剂必须除去实验方案必须最佳3)化学方法分离和提纯的四个原则)化学方法分离和提纯的四个原则:不增,即提纯后不增加新杂志不减,即不减少被提纯物的含量易分,即被提纯物与杂质易分离复原,即被提纯物要复原物质检验物质检验的方法的方法(1)物质检验的两种方法:)物质检验的两种方法:物理方法利用物质的利用物质的颜色、气味、溶解性颜色、气味、溶解性加以区分如区分加以区分如区分硫酸铜溶液和硫酸钠溶液可根据颜色区分,区分碳硫酸铜溶液和硫酸钠溶液可根据颜色区分,区分碳酸钠和碳酸钙可根据其溶解性酸钠和碳酸钙可根据其溶解性化学方法常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法常用指示剂、点燃、加热、加试剂等方法2)物质检验的三个原则即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三即一看(颜色、状态)、二嗅(气味)、三实验(加试剂)实验(加试剂)根据实验现象的不同,检验离子的方法可分为三类根据实验现象的不同,检验离子的方法可分为三类:生成气体生成气体,如,如NH4+、CO32-的检验。
的检验生成沉淀生成沉淀,如,如Cl-、SO42-的检验显现特殊颜色显现特殊颜色,如,如Cu2+、Fe3+等的检验等的检验常见离子的常见离子的检验方法检验方法离子 操作H+先待测溶液中加入紫色石蕊试液,溶液变红,证明有H+OH-先待测试液中加入酚酞试液,溶液变红,证明有OH-CO32-先待测溶液中加入盐酸,产生的无色无味气体通入澄清的石灰水产生白色沉淀,证明有CO32-SO42-先待测溶液中加入稀盐酸,然后加入几滴BaCl2溶液,有白色沉淀生成,证明有SO42-Cl-先待测溶液中加入几滴稀硝酸,然后滴加几滴AgNO3溶液,有白色沉淀产生,证明有Cl-NH4+先待测溶液中加入NaOH溶液,有能使湿润的红色石蕊试纸变蓝的气体产生,证明有NH4+。