高一化学必修一:分离提纯操作全指南
【来源:易教网 更新时间:2025-10-23】
高一化学必修一里,混合物的分离与提纯是基础但极易出错的板块。考试常考,实验题必出,掌握这些操作,不只是应付试卷,更是为后续学习打下真实动手能力的基础。下面不讲理论套话,只说怎么做、为什么这么做、容易错在哪。
1. 过滤:粗盐提纯的第一步
过滤用来分离固体和液体。比如你拿到一包带泥沙的粗盐,加水溶解后,泥沙沉底,盐水在上,这时候就要用过滤。
操作口诀:一贴、二低、三靠。
- 一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不能有气泡。气泡会导致过滤慢,甚至液体从缝隙流走,滤液浑浊。
- 二低:滤纸边缘低于漏斗口;液面低于滤纸边缘。如果液面超过滤纸,杂质直接从边上溜过去,过滤失败。
- 三靠:烧杯嘴靠玻璃棒;玻璃棒靠三层滤纸一侧;漏斗下端靠烧杯内壁。这三靠是为了防止液体飞溅、滤纸破损、液体溅出。
常见错误:学生以为滤纸越湿越好,结果一碰就破。正确做法是先用蒸馏水润湿,轻轻按压排出空气,再开始过滤。
应用:粗盐提纯中,过滤去掉泥沙。后续还要蒸发结晶,才能得到较纯的NaCl。
2. 蒸馏:分离沸点不同的液体
石油分馏、酒精和水的分离,都靠蒸馏。原理是:不同液体沸点不同,加热时低沸点的先汽化,冷凝后回收。
关键点:
- 温度计水银球必须在蒸馏烧瓶支管口下方。不是插在液体里,也不是贴在瓶壁。只有这里测的是蒸汽温度,才能准确判断哪种物质正在蒸出。
- 防止暴沸:加几粒沸石。没有沸石,液体可能突然剧烈沸腾,冲进导管,甚至炸裂仪器。这一步千万不能省。
- 冷凝管水流方向:下口进水,上口出水。逆流冷却效率最高。如果反了,冷凝效果差,蒸汽跑掉一半,收集量锐减。
- 接收瓶不能密封。蒸馏系统必须与大气连通,否则内部压力升高,有爆炸风险。
例子:实验室用蒸馏法从自来水里获取纯水,就是利用水沸点100℃,杂质不挥发。你家烧水时壶底的水垢,就是被蒸馏留下的矿物质。
3. 萃取与分液:把物质“搬”到另一个溶剂里
萃取是利用溶质在两种互不相溶溶剂中的溶解度差异,把它从一个溶剂“抢”到另一个溶剂里。
选萃取剂有三个硬标准:
- 和原溶剂不互溶。比如水和四氯化碳,一上一下,分层清晰。
- 对目标溶质溶解能力远强于原溶剂。溴在水里溶解度小,在四氯化碳里溶解度大,所以能被“抽”过去。
- 萃取剂本身不能和溶质反应。不能选能和溴反应的溶剂,比如NaOH溶液,虽然能溶解溴,但发生了化学反应,不是萃取了。
萃取后,液体分两层,接下来是分液。
分液操作:
- 打开分液漏斗上口的玻璃塞,或让塞子凹槽对准漏斗上的小孔。这是为了平衡气压。不这么做,下层液体根本流不出来。
- 慢慢打开活塞,让下层液体流入烧杯。看到界面接近活塞时,立即关闭。
- 上层液体从上口倒出。别图省事从下口放,会污染。
常见错误:学生分液时,忘记开塞子,死活放不出液体,以为仪器坏了。其实只是气压没平衡。
应用:实验室用CCl从溴水中萃取溴,溶液变橙红色,水层褪色。这是典型的萃取现象,考试常考颜色变化。
4. 蒸发与结晶:从溶液里“捞”出固体
蒸发用于分离可溶性固体混合物,比如NaCl和KNO。
操作要点:
- 蒸发皿里液体不超过容积三分之二,防止沸腾时喷溅。
- 加热时用玻璃棒不断搅拌。不搅,底部局部过热,晶体飞溅,甚至烧焦。
- 当出现大量固体时,立刻停止加热。用余热蒸干。继续加热,晶体可能迸裂,或分解。
为什么停得早?因为NaCl溶解度随温度变化小,KNO随温度升高大幅增加。所以加热蒸发NaCl先析出,趁热过滤,剩下的是含KNO的母液。冷却后KNO才大量析出。
这就是结晶法分离混合物的逻辑:利用溶解度差异,分步操作。
注意:蒸发不能用坩埚,那是高温灼烧用的。蒸发皿是薄壁陶瓷,适合缓慢蒸发。
这四招,考试必考,实验必用
- 过滤:固液分离,看“一贴二低三靠”。
- 蒸馏:液体分离,看温度计位置、沸石、冷凝水方向。
- 萃取分液:选对溶剂,记得开塞子,下层先放。
- 蒸发结晶:搅拌防溅,见多即停。
这些不是背下来就完事。你得在脑子里过一遍操作画面:滤纸怎么折?漏斗怎么放?冷凝水从哪进?分液时手怎么动?
每次做题,先问自己:这个操作要解决什么问题?是分离固体?还是分离液体?是利用溶解度?还是沸点?
别背“原理”,要懂“动作”。动作对了,答案自然对。
高一化学,别被术语吓住。把每一步操作想象成厨房里的家务——过滤像淘米,蒸馏像烧酒,萃取像用油捞辣椒红,蒸发像熬糖浆。生活里早就有化学,只是你没注意。
练熟这四招,期中考试实验题稳拿满分。》
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