第11讲 萃取和分液-2023-2024学年新高一化学暑假精品课(沪科版必修第一册)
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1. 分液漏斗的使用
(1)中学化学使用的分液漏斗有球形、梨形(或锥形)等。梨形分液漏斗多用于分液操作使用。球形分液漏斗既作加液使用,也常用于分液时使用。
(2)分液漏斗检漏的方法
①先检查旋塞处是否漏水:关闭分液漏斗的颈部旋塞,向分液漏斗里面注入适量的蒸馏水,观察旋塞的两端以及漏斗的下口处是否漏水。(这里检查的是)
②再检查上口塞子是否漏水:若旋塞处不漏水,则关闭上磨口塞,左手握住旋塞,右手食指摁住上磨口塞,倒立,检查是否漏水。若不漏,将活塞旋转一定角度后再倒置观察,若还是不漏水,则分液漏斗可以使用。
(3)分液的操作
取下顶部活塞(或使分液漏斗顶部活塞上的凹槽或小孔对准漏斗上口颈部的小孔),旋开旋塞,使下层液体从漏斗管流出后,再把上层液体从上口倒出。
【例1】下列关于使用分液漏斗的说法中错误的是
A.萃取、分液前需对分液漏斗检漏
B.进行分液时,分液漏斗中的下层液体从下端流出,上层则从上口倒出
C.分液漏斗可以把酒精与水分离开来
D.为保证分液漏斗内的液体顺利流出,需将玻璃塞上的竖槽对准漏斗口上的小孔或将玻璃塞拿下
【答案】C
【解析】分液漏斗能把互不相溶的两种液体分离开来,但选项C中的酒精和水相互溶解,不能用分液漏斗分开。答案为C。
【例2】下列各组混合物中,能用分液漏斗进行分离的是
A. 酒精和水 B. 碘和四氯化碳
C. 水和四氯化碳 D. 汽油和植物油
【答案】C
【解析】分液漏斗分离的是互不相溶的两种液体,只有选项C符合。答案为C。
2.萃取
(1)萃取的定义:利用物质在互不相溶的溶剂中溶解度的不同,将物质从一种溶剂转移到另一种溶剂中,从而实现分离的效果。
(2)实验仪器:分液漏斗、烧杯、铁架台
(3)萃取剂的选择
①萃取剂与溶剂(通常为水)互不相溶。
②萃取剂和溶质不发生反应。
③溶质在萃取剂中的溶解度要远大于其在溶剂中的溶解度。
(4)常用的萃取剂
四氯化碳、汽油和苯是常用的萃取剂,它们与水的密度关系为ρ(CCl4)>ρ(H2O)>ρ(苯)或ρ(汽油)。
说明:酒精与水相互溶解,不能作为从水溶液中萃取溶质的萃取剂。
【例3】(上海市华理科高期中)下列关于萃取操作的说法正确的是
A. 可用酒精作萃取剂从碘水中萃取碘
B. 萃取操作完成后,静置分层,上下层液体依次从下口放出
C. 萃取时所选溶剂应与原溶剂互不相溶,且与溶质不反应
D. 用一种有机溶剂提取水溶液中的某物质,静置分层,“水层”应在上层
【答案】C
【解析】选项A,酒精易溶于水,不能作萃取剂,A错。选项B,分液时,下层从下口放出,上层从上口倒出,B错。选项C是正确的。选项D,有机溶剂可能比水轻,也可能比水重,D错。答案为C。
【例4】在3mL碘水中,加入1mL四氯化碳,振荡、静置后,观察到试管里的分层现象是(斜线部分表示溶有碘)
【答案】D
【解析】碘易溶于四氯化碳使溶液显紫色,且四氯化碳比水重,与水分层后在下层,答案为D。
3.分离方法的选择
(1)固液混合物的分离
①不溶性固体与液体,用过滤法。
②可溶性固体与液体,用结晶法。
(2)液体混合物的分离方法
①沸点相差较大时,用蒸馏法。
②互不混溶时,用分液法。
③在不同溶剂中的溶解度相差较大时,用萃取法。
【例5】有以下混合物:①除去氯化钠溶液中的泥沙;②用乙醚浸泡青蒿,以提取其中的药用成分青蒿素;③分离四氯化碳和水的混合物;④分离乙酸(沸点为118℃)与乙醚(沸点为34℃)。对混合物的分离方法依次为
A. 过滤、分液、蒸馏、蒸馏 B. 过滤、分液、分液、蒸馏
C. 过滤、萃取、萃取、蒸馏 D. 过滤、萃取、分液、蒸馏
【答案】D
【解析】①是分离难溶性固体,用过滤;②是从青蒿中把青蒿素溶解出来,是萃取;③是分离互不相溶的液体,用分液;④是分离互相溶解且沸点相差较大的液体,用蒸馏。答案为D。
【例6】下列混合物的分离方法不可行的是
A.沸点不同的液态混合物可用蒸馏方法分离
B.互不相溶的液态混合物可用分液方法分离
C.互溶的液态混合物可用分液的方法分离
D.可溶于水的固体与难溶于水的固体形成混合物,可用溶解、过滤、蒸发、结晶的方法分离
【答案】C
【解析】选项C,对于互溶的液态混合物的分离,一般使用蒸馏或萃取的方法。答案为C。
4.物质分离和提纯的综合考查
【例7】下列图示装置的实验中,操作正确的是
A.图 1 分离碘酒中的碘和酒精 | B.图 2 用浓硫酸配制稀硫酸 |
C.图 3 食盐水制得食盐晶体 | D. 图 4 除去CO2中的 HCl |
【答案】C
【解析】选项A,碘易溶于酒精,不能分液,A错。选项B,应该把浓硫酸在烧杯中稀释且冷至室温后再移液,B错。选项C是正确的。选项D,两种气体都会被氢氧化钠溶液吸收,D错。答案为C。
【例8】(上海市上师附外期中)下列实验操作错误的是
A.蒸发时,应将溶液放入蒸发皿中加热到出现大量晶体,还余少量溶液停止加热
B.蒸馏时,应使温度计感温泡的上端与蒸馏头支管下沿平齐
C.分液时,分液漏斗中下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
D.萃取时,萃取剂与原溶剂互不相溶,且萃取剂的密度必须比水大
【答案】D
【解析】对于选项D,萃取剂的密度比水大或比水小都是可以的。答案为D。
1.下列提纯方法可能会利用到化学反应的是
A.蒸馏 B.过滤 C.洗气 D.分液
【答案】C
【解析】洗气时,可能是通过化学反应除去杂质气体,如:通过氢氧化钠溶液除去空气中的CO2就是化学变化。答案为C。
2.宋柳永的《煮盐歌》中写到:“风干日曝盐味加,始灌潮波流成卤”,该过程涉及的物质分离操作为
A.萃取分液 B.浓缩结晶 C.蒸馏 D.趁热过滤
【答案】B
3.能用分液漏斗分离的一组物质是
A.KCl和NaCl溶液 B.苯和水
C.碘和四氯化碳 D.苯和CCl4
【答案】B
【解析】分液漏斗分离的是互不相溶的两种液体,只有选项B符合。答案为B。
4. 分离两种互不相溶的液体时,最佳仪器是
A. B. C. D.
【答案】A
【解析】分离两种互不相溶的液体使用的是分液的方法,使用的仪器是分液漏斗。答案为A。
5. 萃取在生产、生活和科学实验中有着广泛应用,下列混合物的分离提纯中,需要应用萃取这种分离方法的是
A. 海水淡化 B. 分离豆浆和豆渣
C. 用海水晒盐 D. 从碘水中提取碘
【答案】D
6.下列分离方法中,和物质的溶解度无关的是
A.蒸馏 B.萃取 C.分液 D.结晶
【答案】A
【解析】蒸馏利用的是混合物中各组分的沸点不同,与物质的溶解度无关。答案为A。
7.用下列有关实验装置进行相应实验,能达到实验目的是
A.用图1装置制取氢氧化铁胶体
B.用图2装置制取二氧化碳气体
C.用图3装置蒸馏海水制取少量淡水
D.用图4装置分离酒精和水的混合物
【答案】C
【解析】选项A,制取氢氧化铁胶体,是向沸水中滴加饱和氯化铁,A错。选项B,制CO2气体不能使用稀硫酸,B错。选项C是正确的。选项D,酒精与水互相溶解,不能分液,D错。答案为C。
8. 2015 年中国科学家屠呦呦获得诺贝尔奖,她发现的青蒿素化学式为C15H22O5,易溶于丙酮、乙醚等有机溶剂,提取粗品的主要流程如图所示。下列说法中正确的是
A.操作I的分离方法是萃取分液
B.操作Ⅱ的分离方法是蒸馏
C.青蒿素的摩尔质量为282
D.其中碳氧原子的质量比为15:5
【答案】B
【解析】选项A,操作I是溶解和过滤,A错。选项B,操作II是把互相溶解的液体分开,是蒸馏,B正确。选项C,摩尔质量是有单位的,C错。选项D,15:5是碳氧的原子个数比,而不是质量比,D错。答案为B。
9. 下图所示是分离混合物时常用的仪器,从左至右可以进行的混合物分离操作分别是
A.蒸馏、过滤、萃取、蒸发 B.蒸馏、蒸发、萃取、过滤
C.萃取、过滤、蒸馏、蒸发 D.过滤、蒸发、萃取、蒸馏
【答案】A
10.下列操作中不正确的是
A.除去NaCl固体中的少量KNO3,应将固体溶解后蒸发结晶,趁热过滤,洗涤干燥
B.蒸馏操作时,应使温度计水银球靠近蒸馏烧瓶的支管口处
C.萃取操作时,应选择有机萃取剂,且萃取剂的密度必须比水大
D.分液操作时,分液漏斗下端紧靠烧杯内壁
【答案】C
【解析】萃取操作对萃取剂的密度没有要求。答案为C。
11.下列操作中,一般不能相互接触的是
A.分液时,分液漏斗下端与烧杯内壁
B.过滤时,烧杯内壁与漏斗下端
C.过滤时,玻璃棒与三层滤纸
D.用胶头滴管向试管内滴加液体时,胶头滴管尖端与试管
【答案】D
12.向碘水中加入适量的四氯化碳,充分的震荡后,观察到
A.溶液分层,上层紫红色下层无色
B.溶液不分层,溶液紫红色
C.溶液分层,上层无色下层紫红色
D.溶液不分层,溶液黄色
【答案】C
13. 下列装置所示的分离提纯方法和物质的溶解性无关的是
【答案】A
【解析】A是蒸馏操作,利用的是各组分的沸点不同,与溶解性无关。答案为A。
14. 下列实验操作正确的是
A. 用酒精萃取碘水中的碘
B. 用过滤的方法除去NaCl溶液中含有的少量淀粉溶液
C. 蒸馏时,应使温度计温感泡上沿与蒸馏烧瓶支管口下沿齐平
D. 用分液漏斗分离汽油和水,水和汽油分别用两个烧杯在下口接
【答案】C
【解析】选项A,酒精与水互溶,不能作萃取剂,A错。选项B,淀粉溶液属于胶体,应使用渗析的方法分离,B错。选项C是正确的。选项D,分液漏斗的下层液体从下口放出后,再把上层液体从上口倒出,D错。答案为C。
15. 能用分液的方法来分离的一组混合物是
A.AgCl悬浊液 B.酒精的水溶液
C.四氯化碳和水的乳浊液 D.NaCl和KNO3的混合溶液
【答案】C
【解析】选项C静置后会分层,所以可用分液的方法分离。答案为C。
16. 用四氯化碳萃取碘的饱和水溶液中的碘,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
【答案】D
【解析】碘易溶于四氯化碳使溶液显紫色,且四氯化碳比水重,与水分层后在下层,所以碘的四氯化碳溶液应从漏斗下口流出,选项D的说法是错误的,答案为D。
17. 如图是中学化学中常用于混合物的分离和提纯的装置,请根据装置回答问题:
(1)从氯化钾溶液中得到氯化钾固体,选择装置_________(填代表装置图的字母,下同);从乙醇和水的混合物中得到乙醇,选择装置_________,分离方法的名称_________。
(2)分离植物油和水选择装置___________,该分离方法的名称为___________。
(3)装置A中仪器①的名称是___________,进水的方向是从___________ (填“上”或“下”)口进水。
(4)除去氯化钠溶液中的硫酸钡,选择装置___________。
【答案】(1)D A 蒸馏 (2)B 分液 (3)冷凝管 下 (4)C
18.某化学研究性学习小组以海带为原料制取了少量碘水,现用四氯化碳从碘水中萃取出碘并用分液漏斗分离两种溶液,其实验操作可分解为如下几步:
A.把盛有溶液的分液漏斗放在铁架台的铁圈中;
B.把50mL碘水和15mL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.倒转分液漏斗,用力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,用烧杯承接溶液;
F.从分液漏斗上口倒出上层水溶液;
G.将漏斗上口的玻璃塞打开或使塞上的凹槽或小孔对准漏斗口的小孔;
H.静置,分层;
就此实验,完成下列填空:
(1)正确操作步骤的顺序是(填编号): → → →A→H→ →E→F
(2)上述E步骤的操作中应注意 ;上述G步骤操作的目的是 。
(3)能选用四氯化碳从碘水中萃取碘的原因是 。
(4)已知碘在酒精中的溶解度比在水中大得多,能否用酒精来萃取碘水中的碘 (填能或不能),其理由是 。
(5)从碘的四氯化碳溶液中提取碘并回收四氯化碳,所采用的实验方法是 。
【答案】(1)C→B→D→A→H→G→E→F
(2)漏斗下端紧靠烧杯内壁、平衡漏斗内外的气体压强,使下层溶液能够顺利流出
(3)碘在四氯化碳中的溶解度远高于在水中的溶解度,且与水不相溶
(4)不能,酒精与水互溶
(5)减压蒸馏或者反萃取
【解析】(1)萃取与分液的综合操作,首先应检查分液漏斗是否漏液,然后加入待萃取溶液和萃取剂,再倒转振荡,将其正放在铁圈中,静置分层后,打开上口玻璃塞或使塞上的凹槽对准分液漏斗上的小孔,让下层液体流入容器,最后从上口倒出上层液体。其操作顺序是C→B→D→A→H→G→E→F。
(2)E步骤的操作中应注意使分液漏斗下端漏斗颈紧靠烧杯内壁,及时关闭活塞,不让上层液体流出。
(3)和(4)考查的是萃取剂的选择条件。
(5)考查的是分离碘和四氯化碳的方法。
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