5甲a2-與諾貝爾化學獎有關的分離技術

1、組別：五甲A2組,組長：舒洋組員：徐薈朋、顏葉清、趙輝、安康制作人：舒洋,與多項Nobel獎緊密相關的分離技術 ——重結晶,① 哪些諾貝爾化學獎與分離技術有關？,② 化學中分離技術有哪些？提純、重結晶技術有哪些要點？實驗過程中有哪些基本操作，注意事項是什么？,③ 假設用海鹽提純?yōu)槭秤名}，除去其中的雜質，用到了哪些化學原理？,④ 設計一個實驗，用結晶提純的方法得到純產品。,與多項Nobel獎緊密相關的分離技術 ——重

2、結晶,哪些諾貝爾化學獎與分離技術有關？,,,,,,,Q 1,,·1906年穆瓦桑，法國人分離元素氟、并發(fā)明穆瓦桑熔爐。·1911年 M．居里（居里夫人）(Marie Curie，1667—1934)(女) 法國人，發(fā)現(xiàn)鐳和釙，并分離鐳。·1952年A．馬丁 (Arcger Martin，1910—)法辛格 (Richard Synge，1914—) 英國人，發(fā)明分配色譜。,Q 2,Q 3,Q 4,,

3、,,,,化學中分離技術有哪些？ 提純、重結晶技術有哪些要點？ 實驗過程中有哪些基本操作，注意事項是什么？,,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,混合物分離的物理方法：過濾法 / 蒸發(fā)法 / 結晶法混合物提純的化學方法: 沉淀法 / 轉化法 / 溶解法 / 吸收法,化學中的分離技術,,,,,,,,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,重結晶(recrystallization)：將晶體溶于溶劑或熔融以后，又重新從溶液或熔體中結晶

4、的過程。又稱再結晶。重結晶可以使不純凈的物質獲得純化，或使混合在一起的鹽類彼此分離。,① 將需要純化的化學試劑溶解于沸騰或將進沸騰的適宜溶劑中；② 將熱溶液趁熱抽濾，以出去不溶的雜質；③ 將濾液冷卻，使結晶析出；④ 濾出結晶，必要時用適宜的溶劑洗滌結晶。,提純、重結晶的技術要點,,,,,,,,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,一不增 (提純過程中不增加新的雜質)；二不減 (不減少欲被提純的物質)；三易分離 (被

5、提純物與雜質容易分離)；四易復原 (被提純物質要復原)。,提純、重結晶的技術要點,,,,,,,,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,① 除雜試劑必須過量；② 過量試劑必須除盡 (因為過量試劑帶入新的雜質)；③ 除雜途徑選最佳。,提純、重結晶的技術要點,,,,,,,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,過濾中的注意要點：一貼、二低、三靠 蒸發(fā)中的注意要點：玻璃棒攪拌，余熱蒸干濾液。,提純、重結晶的技術要點,,,,,,,Q 1,Q

6、 2,Q 3,Q 4,,,,,,,假設用海鹽提純?yōu)槭秤名}，除去其中的雜質，用到了哪些化學原理？,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,,,,,,,· 不溶性雜質可通過溶解過濾的方法除去；· 可溶性雜質主要是 Ca2+、Mg2+、K+和SO42- 等離子，可以通過兩種方法除去。,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,雜質的去除,① 生成難溶化合物的沉淀而被過濾除去，如：Mg2+、K+和SO42- 等離子；,① 利用不同溫度、不

7、同的量的情況下溶解度的不同而予以去除， 如食鹽中的K+離子。,,,,,,,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,,,,,,,,① 粗鹽溶液中加入稍微過量的BaCl2溶液，先除去SO42- ：,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,Ba2+ + SO42- = BaSO4,,② 將溶液過濾，除去BaSO4沉淀，再在所得濾液中加入NaOH和Na2CO3混合液，以除去Ca2+、Mg2+和過量的Ba2+。,Mg2+ + 2OH- = Mg(OH)2

8、 ；Ca2+ + CO32- = CaCO3 ；Ba2+ + CO32- = BaCO3 ；,,,,③ 過濾除去沉淀，上述濾液中過量的NaOH和Na2CO3，可以用HCL中和除去。,④ 蒸發(fā) & 結晶,,,,,,,對于沉淀-溶解反應：,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,,其中：反應商,沉淀-溶解反應的摩爾吉布斯函數(shù)變?yōu)椋?,,,,,,我們要比較吉布斯自由能與0的大小，來判斷反應的方向：,Q 1,Q

9、 2,Q 3,Q 4,,① ，此時為正反應方向，沉淀溶解；,，,② , G=0 ，此時為正反應達到平衡，為飽和溶液；,,③ , G>0

10、 ，此時為逆反應方向，有沉淀析出；,,→ 利用溶度積規(guī)則，可以判斷沉淀的生成或溶解。,,,,,,,實 驗 設 計 ——粗硫酸銅提純,Q 1,Q 2,Q 3,Q 4,粗硫酸銅提純,,,,,,,,,所需試劑及儀器,實驗步驟及基本操作,注意事項,實驗目的及 原理,實驗目的及原理,,,,,,,,,,,實驗目的：1. 通過氧化反應及水解反應了解提純硫酸銅的方法。 2. 練習臺秤的使用以及過濾、蒸發(fā)、

11、結晶等基本操作。,,實驗原理,CuSO4,,,不溶性雜質,可溶性雜質，如：Fe2+，F(xiàn)e3+,,過濾除去,,①：將Fe2+轉換成Fe3+；②：調節(jié)溶液PH值至4左右（利用溶度積規(guī)則， 溶液中PH值為4左右，先析出Fe(OH)3； PH為2左右時，開始生成Cu(OH)2沉淀；）③：析出Fe(OH)3 沉淀，過濾；④：結晶或重結晶純化；,所需試劑及儀器,,,,,,,,,,藥品：HCl (2mol&

12、#183;L-1)、H2SO4 (1mol·L-1)、NH3·H2O（6mol·L-1）、NaOH（1 mol·L-1）、KSCN（1mol·L-1）、H2O2（3％）、粗硫酸銅；其他：濾紙、pH試紙；,,儀器,,臺秤、研缽、漏斗和漏斗架、抽濾裝置一套、蒸發(fā)皿。,實驗步驟及基本操作,,,,,,,,,,稱取9g粗硫酸銅晶體，在研缽中研細后，再稱取其中8g作提純用，余下1g用以比較提純前后

13、硫酸銅中的雜質鐵離子含量的多少。,,,8g硫酸銅,,30mL蒸餾水,加熱溶解,溶解,,加入H2O2,再加入1 mol·L-1NaOH至pH≈4,使亞鐵離子轉換為鐵離子,,,Fe(OH)3沉淀,傾瀉法過濾,,濾液,,,,,,,,,濾液,1 mol·L-1H2SO4至pH≈1.5,加熱,蒸發(fā)、濃縮、結晶,冷卻,抽濾,吸干水分,稱量G1,純度檢驗,,,,,1g純硫酸銅,1 mL H2SO42mL H2O2,10mLH

14、20，煮沸,Fe3+→Fe(OH)3沉淀 Cu2+→[Cu(NH3)4]2+,6 mol·L-1的NH3·H2O,過濾,1 mol·L-1NH3·H2O洗滌沉淀,純度檢驗的步驟：,使亞鐵離子轉換為鐵離子,沉淀,,3mL 2mol·L-1熱HCl溶解沉淀,在兩次得到的濾液中分別加入2滴KSCN,濾液,,血紅色溶液（顏色對比）,,注意事項,,,,,,,,,,注意事項：&