必修 第一册专题2 研究物质的基本方法第一单元 研究物质的实验方法第1课时导学案及答案
展开第1课时 实验安全 物质的分离与提纯
一、化学实验安全措施
1.遵守实验室规则:
走进实验室,首先要认真阅读并牢记实验室安全规则。
2.化学实验安全措施:
(1)特殊化学试剂的存放方法
①易吸水、易潮解、易被氧化的物质应密封存放。
②受热或见光易分解的物质应用棕色瓶盛放,并存放在冷暗处。
③易燃、易爆的化学试剂应密封保存,并置于冷暗处,远离电源和火源。
④剧毒化学试剂要单独专柜保存。
(2)填写下列标识所对应危险化学品的类别
(1)实验室中如何稀释浓H2SO4?
提示:稀释浓H2SO4时,一定要将浓H2SO4沿器壁慢慢注入水中,并用玻璃棒不断搅拌。
(2)(知识关联)若浓硫酸不慎沾到皮肤上,能用NaOH溶液中和擦洗吗?
提示:不能。因为NaOH有较强的腐蚀性,同时二者反应放出大量的热,会灼伤皮肤造成二次伤害。
(3)(情境思考)2020年全球暴发了大规模的新冠病毒肺炎疫情,疫情期间,酒精是常用的消毒剂。实验室酒精洒出起火应用________的方法扑灭,灭火原理是____________;房屋起火用高压水枪灭火原理是_______________________________;釜底抽薪的灭火原理是___________________。
提示:湿抹布铺盖;隔绝空气(氧气);使可燃物的温度降到着火点以下;清除可燃物。实验室酒精洒出起火,用湿抹布铺盖,应用的原理是隔绝空气(氧气)。用高压水枪喷水灭火的原理是降低温度至可燃物的着火点以下。釜底抽薪体现的是一种常用的灭火方法,它利用的原理是清除可燃物,将锅底的柴火抽走,就没有了可燃物,起到灭火的作用。
二、过滤和结晶
1.过滤:
(1)过滤实验装置如图所示,请填写图中序号所示的仪器名称。
(2)在进行过滤操作时应注意的问题
①一贴:滤纸紧贴漏斗内壁;
②二低:滤纸边缘略低于漏斗边缘;液体的液面略低于滤纸的边缘;
③三靠:向漏斗中倾倒液体时,烧杯的尖嘴应靠到玻璃棒上;玻璃棒的底端应轻靠到漏斗三层滤纸一侧;漏斗颈的末端应靠到烧杯的内壁上。
2.结晶:
(1)适用范围
若固体混合物中的两种组分都可溶于水,溶解度随温度变化有较大差异,可利用溶解、结晶的方法分离。
(2)两种结晶方法
①蒸发结晶:即蒸发溶剂,使溶质析出。如海水晒盐。
②降温结晶:先蒸发浓缩,形成较高温度下的饱和溶液,再冷却,即有晶体析出。如硝酸钾的结晶提纯法。
(3)蒸发结晶实验装置如图所示,写出图中仪器名称。
(1)过滤时,玻璃棒的末端是放在三层滤纸一边还是放在一层滤纸一边?
提示:放在三层滤纸一边,否则会使滤纸破损而造成过滤失败。
(2)(知识关联)过滤和蒸发操作时均使用到玻璃棒,二者的作用相同吗?
提示:不相同;过滤时玻璃棒的作用是引流,而蒸发时玻璃棒的作用是搅拌。
(3)(教材开发)教材中描述“分离KCl和MnO2的混合物……过滤、洗涤、干燥滤渣,即可得到MnO2”, 如何洗涤过滤后所得到的沉淀物MnO2?
提示:向过滤器里加入适量蒸馏水,使水面浸没沉淀物,待水自然滤去后,再加水洗涤,连续洗几次,直至沉淀物洗净为止。
【自主探索】
(情境思考)①实验室中用KClO3在MnO2催化下受热分解制取氧气,从反应后的混合物中分离、回收KCl和MnO2,需要使用哪些分离方法?请简述实验方案。
提示:使用分离方法为过滤及蒸发结晶。
实验方案:加水溶解、过滤、洗涤滤渣,即得到MnO2,将滤液蒸发结晶,可得到KCl晶体。
②现有混有少量KCl的KNO3粉末,参照如图的溶解度曲线,回答下列问题:
在生产过程中,KNO3中混有少量KCl杂质,如果要在实验室中提纯KNO3晶体,应采用什么的方法(杂质仅含KCl)?写出具体的实验方案。
提示:采用降温结晶的方法。加热溶解KNO3样品,冷却结晶,过滤得到KNO3晶体,然后洗涤晾干。
三、萃取与分液
1.利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的方法称为萃取。
2.萃取时,在液态混合物中加入的溶剂称为萃取剂。萃取之后,一般还要使用分液的方法将互不相溶的液体分离。在实验室中,萃取和分液通常在分液漏斗中进行。
3.当分液漏斗中的液体分成清晰的两层后,打开旋塞,将下层液体放出,然后关闭旋塞,将上层液体从上口倒出。如图装置。
1.(思维升华)从碘水中提取碘的实验中,可以用酒精代替CCl4作萃取剂吗?
提示:不可以。尽管碘在水中和酒精中的溶解度有较大差异,但酒精与水互溶,不分层,故不能用酒精作萃取剂。
2.萃取和分液通常同时进行,有人说这其实是一种分离方法,你认为对吗?
提示:不对。萃取是从均匀的混合物中提取出某种物质,但是还存在于一个容器中。分液是把在一个容器中已经分层的两种液体分到两个容器中。
四、蒸馏
1.蒸馏实验原理:
把液体加热至沸腾,使液体变为蒸气,再重新冷凝成液体的过程。根据混合物各组分的沸点不同,利用蒸馏可以除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质。
2.实验室制取蒸馏水:
(1)如图为实验室制取蒸馏水的装置图,请指出图中序号所示各仪器的名称。
(2)实验注意事项
①蒸馏装置的连接顺序是由下到上、由左到右。
②蒸馏烧瓶中所盛液体体积一般应为其容积的~之间,不可将溶液蒸干。
③蒸馏时在蒸馏烧瓶中加入少量碎瓷片或沸石是为了防止液体暴沸。
④冷凝管中的冷却水从下口进,从上口出。
⑤蒸馏烧瓶加热时要垫上石棉网。
1.蒸馏实验中,为什么要使用温度计?应如何放置温度计?
提示:在蒸馏实验中,温度计用来测量蒸气的温度,所以温度计的水银球应位于蒸馏烧瓶支管口处。
2.(情境思考)实验室有时制取蒸馏水的装置与常用蒸馏装置相比,少了温度计,请说出原因。
提示:温度计的作用是控温和显示加热范围。因为制蒸馏水是除去溶解在水中的难挥发性杂质,蒸馏出水,水的沸点恒定为100 ℃,故不需要温度计。
萃取和分液
萃取、分液的操作注意事项:
操作 | 目的 |
振荡过程中要不时旋开活塞放气 | 防止分液漏斗内部压强过大发生危险 |
分液时要使分液漏斗的下端管壁紧贴烧杯内壁 | 防止液体飞溅 |
待下层液体恰好流尽时及时关闭活塞 | 防止上层液体流出 |
分液时要先打开分液漏斗上口的玻璃塞 | 保证分液漏斗内部气压与外界相同,使液体顺利流下 |
上层液体从上口倒出 | 保证上层液体尽量少地黏附下层液体 |
1.漏斗中有四氯化碳和水两层无色液体,请设计简单实验证明哪层液体是水层?(科学探究与创新意识)
提示:用试管取分液漏斗中适量下层液体后加入少量水,若分层,则证明下层液体为四氯化碳,上层液体为水。若不分层则下层液体为水,上层液体为四氯化碳。
2.(教材开发)教材中描述“常用乙醇、石油醚等作溶剂提取药材的有效成分”, 用石油醚(不溶于水,密度小于水,溶于无水乙醇)萃取滨刺芹水溶液中的中药成分时,充分振荡后,如何得到石油醚萃取液?(科学探究与创新意识)
提示:将石油醚加入盛有滨刺芹水溶液的分液漏斗中充分振荡后,将分液漏斗放置在铁架台上,静置分层,下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出,由于石油醚不溶于水,密度小于水,上层液体即为石油醚萃取液。
3.(情境思考)很多家庭都有如图所示的瓶子,这是把人参、枸杞、灵芝、鹿茸等中药材放在酒中进行泡制,一段时间以后倒出饮用,有舒筋活血之功效,你知道药材放在酒中泡制的原理吗?(科学探究与创新意识)
提示:泡制药酒从化学上解释实际上属于固液萃取,中药材中的有效成分在泡制过程中转移到酒精中,通过饮用药酒达到一定药效。
【典例】我国药学家屠呦呦因发现青蒿素获得诺贝尔生理学或医学奖。青蒿素是烃的含氧衍生物,为无色针状晶体,易溶于丙酮、氯仿和苯中,在甲醇、乙醇、乙醚、石油醚中可溶解,在水中几乎不溶,熔点为156~157 ℃,热稳定性差,青蒿素是高效的抗疟药。已知:乙醚沸点为35 ℃,从青蒿中提取青蒿素的方法之一是以萃取原理为基础,主要有乙醚浸取法和汽油浸取法。乙醚浸取法的主要工艺如图所示:
(1)对青蒿干燥破碎后,加入乙醚的目的是
____________________________________________________________________
__________________________________________________________________。
(2)操作Ⅰ需要的玻璃仪器主要有烧杯、________,操作Ⅱ的名称是________________________。
(3)操作Ⅲ的主要过程可能是________(填字母)。
A.加水溶解,蒸发浓缩、冷却结晶
B.加95%的乙醇,浓缩、结晶、过滤
C.加入乙醚进行萃取分液
【解题指南】解答本题需要注意理解以下两个方面:
(1)青蒿素的溶解性应用。
(2)正确分析青蒿素的提取流程。
【解析】(2)操作Ⅰ是过滤,故需要的玻璃仪器还有玻璃棒、漏斗,操作Ⅱ是利用沸点不同分离乙醚和青蒿素,故操作为蒸馏。
(3)依据题干信息分析可知,A项青蒿素不溶于水,C项加入乙醚后分液得到的还是混合液,不是精品;B项,根据题中信息可知,青蒿素可溶于乙醇,故粗品中加95%的乙醇溶解后,经浓缩、结晶、过滤可以除去不溶的杂质,得到精品,故选B。
答案:(1)溶解青蒿素 (2)漏斗、玻璃棒 蒸馏 (3)B
(1)在用分液漏斗进行分液操作时,为使液体顺利滴下,应怎样进行具体操作?
提示:将分液漏斗颈上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔。在用分液漏斗进行分液操作时,为使液体顺利滴下,应平衡内外大气压,故应进行的具体操作是将分液漏斗颈上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽(或小孔)对准漏斗上的小孔。
(2)再将分液漏斗下面的活塞拧开,使下层液体慢慢沿烧杯壁流下,分液后漏斗内剩余的液体从分液漏斗的______________(填“上口”或“下口”)倒入烧杯。
提示:上口。分液漏斗的下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出。
1. 萃取的三个“三”:
三原则 | 萃取剂选择的“三原则”: ①萃取剂和原溶液中的溶剂互不相溶; ②萃取剂和原溶液中的溶剂、溶质不发生反应; ③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度 |
三仪器 | ①分液漏斗;②烧杯;③铁架台(带铁圈) |
三溶剂 | 常见萃取剂:①汽油;②苯;③四氯化碳 |
2.分液漏斗的使用和检漏方法:
分液漏斗使用前必须检查是否漏液。若漏液可在活塞上涂少量凡士林。
检漏方法:在分液漏斗中注入少量的水,塞上瓶塞,倒置看是否漏水。若不漏水,正立后把瓶塞旋转180°,再倒置看是否漏水。
(2021·南通高一检测)1丁醇(液体)中溶有一种杂质,现利用下列方法提纯1丁醇,路线如下:
已知1丁醇、乙醚的部分性质如表所示:
物质 | 沸点 | 密度 | 溶解性 |
1丁醇 | 117.7 ℃ | 0.81 g·cm-3 | 能溶于水,易溶于乙醚 |
乙醚 | 34.6 ℃ | 0.71 g·cm-3 | 微溶于水 |
(1)加入饱和NaHSO3溶液的目的
____________________________________________________________。
(2)操作Ⅱ的名称是__________________。
(3)萃取、分液所用的玻璃仪器的名称是____________。为使1丁醇尽可能多地从水中转移到乙醚中,萃取时向装有1丁醇水溶液的仪器中加入一定量的乙醚,__________、静置、分液,并重复多次。
【解析】由流程分析知,加入NaHSO3溶液是除去1丁醇中的杂质。操作Ⅱ将乙醚和1丁醇分离,这两种液体是互溶的,故采用蒸馏法分离。萃取时,要充分振荡分液漏斗。
答案:(1)除去1丁醇粗品中的杂质 (2)蒸馏
(3)分液漏斗 振荡
蒸馏
1.蒸馏实验的操作步骤:
(1)检查蒸馏装置的气密性。
(2)向蒸馏烧瓶中加入待分离或提纯的液体混合物,并加入几粒碎瓷片。
(3)向冷凝管中通入冷却水。
(4)给蒸馏烧瓶加热。
(5)收集馏分。
(6)停止加热,拆卸装置。
2.蒸馏操作中的“不能”:
(1)加热温度不能超过混合物中沸点最高的物质的沸点。
(2)蒸馏时加热不能过快或过慢。
①蒸馏时加热过猛,火焰太大,易造成蒸馏烧瓶局部受热,使实验数据不准确,而且馏分纯度也不高。
②加热太慢,蒸气达不到支管口处,不仅蒸馏进行得太慢,而且因温度计水银球不能被蒸气包围或瞬间蒸气中断,使得温度计的读数不规则,读数偏低。
3.蒸馏操作口诀:
隔网加热冷管倾,上缘下缘两相平。
需加碎瓷防暴沸,热气冷水逆向行。
瓶中液限掌握好,先撤酒灯水再停。
1.进行蒸馏操作时,应先加热蒸馏烧瓶,还是先通冷却水?(科学探究与创新意识)
提示:先通冷却水,后加热蒸馏烧瓶。若先加热蒸馏烧瓶,蒸气不能得到充分冷凝,且冷凝器温度过高,通入冷却水时易发生炸裂事故。
2.(思维升华)在制取蒸馏水的实验中,冷却水的流向为什么是下口进上口出?(科学探究与创新意识)
提示:冷却水的流向若上进下出,可能会使冷水充不满冷凝器,下进上出时,能使冷凝器中的冷水充满且冷水的流向与气流方向相反,气流由上至下所处的温度越来越低,冷凝效果好。
3.在蒸馏过程中,加沸石或碎瓷片的作用是什么?若后来发现忘加沸石,如何操作?(科学探究与创新意识)
提示:防止液体暴沸。冷却后再补加沸石。
【典例】如图为实验室制取蒸馏水的装置示意图,根据图示回答下列问题。
(1)指出图中两处明显的错误:
①:_______________________________________________________________,
②:________________________________________________________________。
(2)A仪器的名称是______,B仪器的名称是________。
(3)实验时A中除加入少量自来水外,还需加入少量____________,其作用是__________________________________________________________________。
(4)收集完蒸馏水后,是先撤酒精灯还是先停冷凝水?
__________________________________________________________________。
【解题指南】解答本题需要注意理解以下四个方面:
(1)仪器的连接顺序。
(2)温度计水银球的位置。
(3)冷却水的流向(进出口位置)。
(4)防暴沸的措施。
【解析】(1)蒸馏时,温度计测量的是气体的温度,而不是溶液的温度,所以温度计的水银球应该放在蒸馏烧瓶的支管口处;其次冷却水的流向和气体的流向相反时冷却效果好,所以共计是两处错误。(2)根据仪器的结构特点可知,A是蒸馏烧瓶,B是冷凝管。(3)由于需要加热,所以需要加入碎瓷片(或沸石)以防止液体暴沸。(4)蒸馏完毕,先撤酒精灯再关冷凝水,这样产生的蒸汽可以完全冷凝变成蒸馏水。
答案:(1)①温度计水银球没有放置在蒸馏烧瓶的支管口处 ②冷却水进出口位置反了 (2)蒸馏烧瓶 冷凝管 (3)沸石(或碎瓷片) 防止加热时液体暴沸
(4)先撤酒精灯
(1)上述蒸馏操作中常用的玻璃仪器有哪些?
提示:蒸馏烧瓶、酒精灯、温度计、锥形瓶、牛角管、冷凝管。
(2)用CCl4萃取I2后得到I2的CCl4溶液,经过蒸馏才能将I2与CCl4分离,其中蒸馏后I2存在于装置的哪个位置?
提示:I2的沸点高于CCl4,蒸馏后I2存在于蒸馏烧瓶中。
(1)蒸馏装置气密性的检验:
连接好装置,在冷凝器的出口处接一橡胶管,并将橡胶管插入水中,将烧瓶微热,水中有气泡产生,冷却至室温,橡胶管中有水柱生成,则气密性良好。
(2)科学探究——“蒸馏”的注意事项:
①蒸发与蒸馏都需加热,但意义不同。蒸发是加热使溶剂挥发而分离出溶质;蒸馏是分离互溶液体混合物。
②采用蒸馏分离混合物时,混合物成分的沸点差别越大,效果越好,一般要求大于30 ℃。
(3)蒸馏的应用范围:
①分离沸点相差较大的液体混合物;
②除去液体中难挥发或不挥发的杂质。
(2021·苏州高一检测)实验室用如图所示的装置蒸馏海水。下列说法正确的是
( )
A.蒸馏烧瓶中加入沸石的作用是防止暴沸
B.实验时冷却水应从a进入,从b流出
C.锥形瓶中能收集到高浓度的氯化钠溶液
D.该装置可用于分离海水中的NaCl和MgCl2
【解析】选A。A项,沸石可以防止蒸馏烧瓶内液体暴沸,正确;B项,冷却水应从b进,a出,错误;C项,NaCl的沸点较高,不会沸腾出来,仍留在蒸馏烧瓶中,错误;D项,NaCl和MgCl2均不会变成蒸气,两者不会分离,错误。
三言两语话重点
(1)过滤是分离难溶性固体和液体混合物的方法,实验操作要点是“一贴,二低,三靠”。
(2)蒸发是分离可溶性固体和液体混合物的方法,操作时要用玻璃棒搅拌,以防止局部过热引起液体飞溅。
(3)可用CCl4萃取出溴水中的Br2,原理是CCl4与水互不相溶,且Br2在CCl4中的溶解度远大于其在水中的溶解度。
(4)蒸馏操作要注意
①温度计水银球的位置在蒸馏烧瓶支管口处;
②冷凝水的流向为自下而上;
③沸石的作用是防暴沸。
1.(2021·南通高一检测)在汽车加油站见到的油罐车上所贴的危险化学品标志是( )
【解析】选A。 汽油属于易燃液体。
【补偿训练】
进行化学实验必须注意安全,下列操作及原理中正确的组合是( )
①点燃氢气前要检验氢气的纯度,以免发生爆炸 ②CO气体有毒,处理CO气体时可将其点燃,转化为无毒的CO2 ③在盛O2的集气瓶中进行铁丝燃烧实验时,事先在集气瓶底部铺上一层沙子 ④用氢气还原氧化铜时,先加热再通入氢气,以免浪费氢气 ⑤稀释浓硫酸的操作如图所示
A.①②③④ B.①②③
C.①②④ D.③④⑤
【解析】选B。氢气易燃易爆,点燃前必须检验其纯度,①正确;CO有毒但具有可燃性,点燃生成的CO2无毒,②正确;铁燃烧生成的Fe3O4温度很高,直接落到集气瓶底部,会导致集气瓶炸裂,③正确;氢气易燃易爆,故应先通入氢气,赶走装置中的空气,待排出的氢气纯净后,才能加热氧化铜,④错误;稀释浓硫酸时应将浓硫酸沿玻璃棒或容器内壁缓缓加入水中并用玻璃棒不断搅拌冷却,⑤错误。
2.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,蒸令气上…其清如水,味极浓烈,盖酒露也。”这里所用的“法”是指( )
A.萃取 B.过滤
C.蒸馏 D.蒸发
【解析】选C。本法涉及两步变化为“液体→气体→液体”,为蒸馏过程。
3.(2021·苏州高一检测)下列分离物质的方法中,不正确的是( )
A.利用过滤的方法除去水中的泥沙
B.在过滤时,用玻璃棒不断搅拌滤液以加速过滤速度
C.在蒸发食盐水时,边加热边用玻璃棒搅拌直至出现少量晶体,利用余热蒸干
D.硝酸钾固体中含少量氯化钾:配制80℃的饱和溶液,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
【解析】选B。 A项,泥沙难溶于水,可采用过滤法分离,正确;B项,不可用玻璃棒搅拌滤液,防止将滤纸弄破,错误;C项,蒸发时,当出现少量晶体时即可停止加热,正确;D项,KNO3的溶解度随温度降低急剧下降,而KCl的溶解度随温度降低变化不大,因此KNO3应采用冷却结晶获得,正确。
【补偿训练】
1.下列实验操作中:①过滤;②蒸发;③溶解;④取液体试剂;⑤取固体试剂。一定要用玻璃棒的是( )
A.①②③ B.④⑤
C.①④ D.①③⑤
【解析】选A。过滤时要用玻璃棒引流;蒸发时要用玻璃棒不断搅拌,防止液体局部受热飞溅;溶解时要用玻璃棒不断搅拌,以促进物质的溶解;取液体试剂一般用量筒或胶头滴管;取固体试剂用药匙或镊子。
2.除去下列物质中混有的少量杂质(杂质不要求回收),把适用的试剂、操作方法的序号写在相应的括号内:
a.加适量盐酸、过滤 b.加适量水、过滤、蒸发
c.加适量水、过滤 d.加热(高温或灼烧) e.加适量盐酸、蒸发 f.冷却热的饱和溶液、过滤
(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠( )
(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾( )
(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙( )
(4)二氧化锰中混有少量的炭粉( )
(5)硝酸钾中混有少量的食盐( )
【解析】(1)碳酸钙难溶于水,而杂质碳酸钠易溶于水,因此应加适量水,充分振荡,使碳酸钠完全溶解,然后过滤,留在滤纸上的是纯净的碳酸钙,选c;(2)主体物质氯化钾和杂质碳酸钾均易溶于水,不能用过滤法分离,但碳酸钾易跟盐酸反应放出二氧化碳,留在溶液中的为氯化钾,将该溶液蒸发,即可得到氯化钾晶体,选e;(3)根据碳酸钙高温分解,能生成氧化钙和二氧化碳,CO2逸出后只剩下氧化钙,便达到了除杂提纯的目的,选d;(4)二氧化锰和炭粉均不溶于水,但炭粉易燃,因此可选用方法d;(5)硝酸钾的溶解度随温度升高明显增大,而食盐的溶解度受温度变化影响不大,因此,可选用结晶法分离除杂,若要提高硝酸钾的纯度,还可将滤纸上得到的硝酸钾晶体再结晶1~2次,结晶次数越多,纯度越高,选f。
答案:(1)c (2)e (3)d (4)d (5)f
4.(2021·石家庄高一检测)用四氯化碳萃取碘水中的碘,下列说法中不正确的是( )
A.实验使用的主要仪器是分液漏斗
B.碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大
C.碘的四氯化碳溶液呈紫红色
D.分液时,水从分液漏斗下口流出,碘的四氯化碳溶液从漏斗上口倒出
【解析】选D。A.四氯化碳和水不互溶,导致四氯化碳和水能分层,分液漏斗能控制溶液的流量,所以萃取实验中使用的主要仪器是分液漏斗,故A正确;B.碘和四氯化碳都是非极性分子,水是极性分子,非极性分子的溶质易溶于非极性分子的溶剂,所以碘在四氯化碳中的溶解度比在水中的溶解度大,故B正确;C.碘易溶于四氯化碳,且碘溶于四氯化碳后溶液呈紫红色,故C正确;D.四氯化碳和水不互溶,所以四氯化碳和水混合后会分层,且四氯化碳的密度大于水的密度,所以四氯化碳在下层,水在上层,分液时,水从分液漏斗上口倒出,碘的四氯化碳溶液从分液漏斗下口流出,故D错误。
5.我国海洋资源丰富,陆地海岸线长达18 000千米,海洋中拥有大量人类赖以生存的资源。某化学兴趣小组以海带为原料制取了少量碘水,并用CCl4从碘水中萃取碘再用分液漏斗分离两种溶液。其实验可分解为如下各步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中
B.把50 mL碘水和15 mL四氯化碳加入分液漏斗中,并盖好玻璃塞
C.检查分液漏斗活塞和上口的玻璃塞是否漏液
D.倒转漏斗振荡,并不时旋开活塞放气,最后关闭活塞,把分液漏斗放正
E.旋开活塞,用烧杯接收下层溶液
F.从分液漏斗上口倒出上层溶液
G.将分液漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔
H.静置、分层
就此实验完成下列填空:
(1)正确的操作顺序(用上述各操作的编号字母填写):
________→________→________→A→H→________→E→F。
(2)D步骤为什么要不时旋开活塞放气?____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(3)上述E步骤的操作中应注意:____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(4)上述G步骤操作的目的是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
(5)能选用CCl4从碘水中萃取碘的原因是____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
【解析】(1)题中给出了八个步骤,后五个步骤的顺序也已给出了其中四个:A→H→( )→E→F,只要考虑到静置、分层后才能分液,操作顺序应为A→H→(G)→E→F。前三个步骤应为查漏→装液→振荡,即C→B→D。(2)振荡分液漏斗时,会产生气体,导致漏斗内压强过大而发生危险。(3)操作时要注意使漏斗下端管口紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,防止上层液体流入烧杯中。
(4)为保证分液漏斗内液体顺利流下,在进行分液操作时应注意漏斗内部应与外界大气相连通。(5)萃取剂的选择原则应是两种溶剂不互溶,且要提取的物质在萃取剂中的溶解度应远大于在原溶剂中的溶解度。
答案:(1)C B D G
(2)防止分液漏斗内压强过大而发生危险
(3)使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,防止上层液体流出
(4)使分液漏斗内外空气相通,以保证进行E操作时漏斗里的液体顺利流出
(5)CCl4与水既不反应也不互溶,且碘在CCl4中的溶解度比在水中大得多
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