1、混合物的分离和提纯分层作业设计如皋中学 李爱忠作业设计初衷:本专题中要求学生掌握的混合物分离与提纯方法有过滤、蒸发、蒸馏、分液、萃取等,在学完了相关内容后,学生应当具有的知识有:固体与固体混合物,若一种易溶,另一种难溶,可用溶解、过滤法;若二者均易溶,根据其溶解度受温度的影响不同,用蒸发结晶或蒸发浓缩、冷却结晶。液体与液体混合物,若互不混溶时,用分液法;若沸点相差较大时,用分馏法;若溶质在不同溶剂中的溶解度不同时,用萃取分液法。气体与气体混合物,一般可用洗气法或化学转化法等。所以,作业的分层设计可从简单分离方案设计、仪器选择、实验操作、实验评价等角度展开。在作业设计过程中,针对不同实验、不同学
2、生群体,以上内容均应有所呈现。同时本着学以致的原则,还应设计具有一定综合性较强的应用题(与日常生活、工业生产密切相关的),但比例应较小。另外,在非选择题的设计中,同一题中也应设计不同梯度的问题,让不同层次的学生都能得分,尽可能不出现全对、全错的情况。在以下的作业设计中共有12题(选择题8题、非选择题4题),三种难度级别的内容以3:7:2的比例出现,题后附考查目标和答案。作业设计案例:1A 下列混合物的分离和提纯方法中,主要是从溶解性角度考虑的是A蒸发 B蒸馏 C萃取 D过滤说明考查不同分离方法所运用的原理。答案C2A 关于粗盐提纯的下列说法正确的是A溶解粗盐时,应加入大量的水,防止食盐溶解不完
3、全B过滤时用玻棒在漏斗内轻轻搅动以加快过滤速度C为了防止加热过程中液体飞溅,可在蒸发皿的下方垫上石棉网D当蒸发到还有少量液体时,停止加热,利用余热将溶液蒸干说明粗盐的提纯是本章的重点实验,本题重点考查其中的基本操作。答案D3B 下列各图所示的实验原理或操作正确的是 甲 乙 丙 丁A图甲:除去CO气体中混有的少量CO2B图乙:萃取碘水中的碘时,振荡分液漏斗中的混合液C图丙:蒸发精制食盐水获得得NaCl晶体D图丁:将酒精和水分离说明本题考查了重要实验中的原理、装置、仪器选择及操作等问题。答案B4B 欲使CuSO45H2O、NH4HCO3和SiO2的混合物分离开来,必要的实验操作为A加热溶解过滤结晶
4、B溶解过滤蒸发结晶C加热溶解蒸发过滤D溶解过滤蒸馏蒸发说明本题是一道简单的实验方案判断题。答案A5B (02南宁市)下表为各物质中所含少量杂质及除去杂质所选用的试剂或操作方法。其中正确的一组为序号物质杂质除杂质应选用的试剂或操作方法KNO3溶液KOH加入FeCl3溶液,并过滤FeSO4溶液CuSO4加入过量铁粉,并过滤H2CO2NaOH溶液洗气、浓硫酸干燥NaNO3CaCO3高温灼烧A B C D说明本题思维容量较大,包含一道题中包含了试剂的选择、操作的判断等。答案C6B 过氧化氢的沸点比水高,且受热容易分解。某试剂厂欲将7%8%的过氧化氢溶液浓缩至30%,可采用的适宜方法是A常压蒸馏B减压蒸
5、馏C加生石灰蒸馏D加压蒸馏说明本题考查了学生理解题意、灵活应用的能力。答案B7B 粗盐中含有可溶性杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,若要得到纯净的NaCl固体,有如下实验操作:加入过量Ba(OH)2溶液 加入过量NaOH溶液 加入过量BaCl2溶液 加入过量Na2CO3溶液 加入过量盐酸 过滤 蒸发结晶。下列试剂选择及操作顺序不正确的是AB C D说明本题考查学生对实验目的的理解、试剂的选择及实验操作顺序等。答案AC8C 海洋中有丰富的食品、矿产、能源、药物和水产资源,下图为海水利用的部分过程(Br2的性质与碘类似)。下列有关说法正确的是A实验室中粗盐提纯的最后一步为过滤B从图中可知,
6、除去Na2CO3中混有的少量NaHCO3,可用加热法C步骤包括加盐酸溶解、蒸发结晶D步骤在实验室中可在分液漏斗中完成说明本题考查学生阅读图表、提取信息、利用信息解决问题的能力。答案BD9B 实验室测定NaCl样品中Na2SO4杂质含量时,常用方法是:向样品溶液中加入BaCl2溶液、测量生成BaSO4沉淀的质量进行计算。试回答下列问题: 在进行沉淀操作时,如何确认沉淀已经完全? 。 洗涤沉淀的基本操作是_ _。 如何检验沉淀是否洗净? 。 所得沉淀需进行干燥处理,如何确认沉淀已完全干燥? 。说明考查物质分离过程中沉淀的相关操作,对学生的基本功有较高要求,设定为B级。答案 在靠近液面的地方再滴加一
7、滴BaCl2溶液,观察有没有新的沉淀生成 沿玻璃棒向过滤器内沉淀上加入蒸馏水,让水面浸没沉淀,自然滤下,重复23次 用小试管取最后一次的洗涤液少许于试管内,向其中滴加AgNO3溶液,观察有无沉淀生成,若没有,则沉淀已洗净;否则未洗净 连续两次称量质量相等(或连续两次称量质量差在误差允许范围内)10A 从海藻中提取单质碘时,可先将海藻晒干、灼烧成灰,然后按下图所示进行实验:温度计进水口出水口已知步骤发生的主要化学反应为2NaICl22NaClI 2,试回答下列问题: 步骤、采用的分离方法分别分别为 、 、 ;其中步骤使用的主要玻璃仪器是 ,有机层在_层(选填“上”或“下”)。 某同学在完成步骤时
8、,设计了右图所示实验装置,该实验装置有两处明显的错误,请指出 ;最后晶态碘在里聚集。 欲使水层中的溶质析出,可采用的实验方法是 。 欲检验步骤后的水层中是否还有I2,实验的方法和现象是 。说明这是一道综合题,考查了操作判断、仪器识别与选择、装置评价、物质的检验等,内容较基础,设定为A级。答案 过滤 萃取 蒸馏 分液漏斗 下 温度计的水银球应在蒸馏烧瓶的支管处;冷却水的进出口颠倒;烧杯加热应垫石棉网 蒸馏烧瓶 蒸发 取少量水层溶液于试管中,滴入淀粉液,若溶液不变蓝色,说明不含I2;若变蓝色,说明含有I2。11B 硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质,草木灰的主要成分是碳酸钾,民间曾用硝土和草木
9、灰作原料来制取硝酸钾。其主要生产流程为: 上述第步中趁热过滤的原因是_;步骤中滤液可重复使用的理由是_。 参考右图,解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体,而用冷却结晶得到KNO3晶体的原因: 。说明本题考查了学生对不同结晶分离原理的分析,有较高难度,设定为 B级。答案 减少过滤时KNO3的损失(或其他合理表达)滤液中含有较多的KNO3(或重复利用滤液中的KNO3,节约原料,提高原料的利用率) NaCl的溶解度受温度变化的影响较小,KNO3的溶解度受温度变化的影响较大12C 已知NH4Cl受热易分解为NH3和HCl,生成的NH3和HCl又能立即化合成NH4Cl,整个过程的现象类似于升华。现有一份由NH4Cl、SiO2、Fe2O3三种物质组成的混合物,请按右图所示形式设计出分离的实验流程图。说明这是一道实验设计题,不只是设计方案,还要写成流程图,难度较高,设定为C级。答案02 - 5 -