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综合科学 · 课程

解读环境案例中的分离步骤

水样里有固体、液体和溶解的物质,题目问哪种方法分离什么、按什么顺序。

本页内容
  1. 哪种方法对应哪种差异?
  2. 例题(虚构数据)
  3. 要提防的错误
  4. 自我检测
  5. 接下来学什么?

在环境案例中,题目给你一个混合水样,要求你设计或解读一套分离步骤。每一步都需要写出方法的名称,以及一个涉及物质之间差异的理由。

本课属于混合任务中的化学推理。下面的数据是为教学虚构的,并已标明。这里只讲推理,危险性只做概念性的讨论。

哪种方法对应哪种差异?

  • 过滤把不溶的固体与液体分开,因为固体颗粒太大,无法穿过滤纸。
  • 蒸发或结晶把溶解的固体与溶剂分开,因为溶剂变成蒸气离开,固体留下。
  • 简单蒸馏把纯溶剂从溶液中分离出来,因为溶剂沸腾后被冷凝并收集。
  • 分液漏斗把两种互不相溶的液体分开,因为一种浮在另一种上面。

例题(虚构数据)

从一条海边排水沟取得 500 cm³ 的水样。水样含有沙泥、表面一层薄薄的油和溶解的盐。

题目: 提出一套得到纯水的分离步骤,并说明每一步的理由。然后求沙泥的浓度和盐的浓度。

第 1 步,除去油。 油与水不相溶并浮在水面,所以先用分液漏斗(或小心撇去)把它取走。

第 2 步,过滤。 沙泥不溶于水。过滤把它们留在滤纸上,盐溶液则穿过滤纸。

第 3 步,蒸馏滤液。 水的沸点比盐低,盐不会沸腾离开。水蒸气被冷凝后收集为纯水,盐则留下。

第 4 步,固体的浓度。 干燥的沙泥质量为 4.0 g,来自 500 cm³。500 cm³ = 0.500 dm³,所以浓度 = 4.0 ÷ 0.500 = 8.0 g/dm³。

第 5 步,盐的浓度。 取 50.0 cm³ 滤液蒸发,留下 1.75 g 盐。50.0 cm³ = 0.0500 dm³,所以浓度 = 1.75 ÷ 0.0500 = 35.0 g/dm³。

检查: 8.0 × 0.500 = 4.0 g,35.0 × 0.0500 = 1.75 g,两者都和数据吻合。

要提防的错误

错误答案:“先过滤水样除去盐,再蒸发除去沙。”

这位学生把方法配错了物质。沙不溶,会被过滤截留;盐已溶解,会穿过滤纸。

纠正的办法是在选方法之前先问:“它是溶解了,还是没有溶解?”第二个常见错误是题目要求 g/dm³,却写成 g/cm³。

自我检测

1. 250 cm³ 水样得到 2.0 g 干燥的沙。沙的浓度是多少 g/dm³?

查看答案

250 cm³ = 0.250 dm³。浓度 = 2.0 ÷ 0.250 = 8.0 g/dm³。

2. 蒸发 20.0 cm³ 滤液,留下 0.70 g 盐。盐的浓度是多少 g/dm³?

查看答案

20.0 cm³ = 0.0200 dm³。浓度 = 0.70 ÷ 0.0200 = 35 g/dm³。

3. 为什么要用蒸馏而不是过滤,从滤液中得到纯水?

查看答案

盐是溶解的,它的粒子会和水一起穿过滤纸。蒸馏能把两者分开,因为水沸腾后被冷凝成液体收集,而盐不会沸腾离开。

接下来学什么?

接着学习把酸性证据与推测的物质类别联系起来,练习从测量结果得出结论。你可以回到把化学方程式与质量变化联系起来复习单位换算的习惯,混合练习里也有一道分离顺序题。

如果你的答案写对了方法却漏了理由,我们的老师可以在一对一线上综合科学补习中陪你练习这类表述。

常见问题

为什么分离步骤的顺序很重要?

每种方法只对某一种差异有效,例如颗粒大小、溶解性或沸点。先除去大颗粒固体,可以避免它们堵塞后面的步骤;溶解的盐也只能在不溶物除去之后再分离。

过滤能除去溶解的盐吗?

不能。溶解的盐的粒子非常小,会和水一起穿过滤纸。过滤是把不溶的固体与液体分开。要把溶解的盐和水分开,需要蒸发、结晶或蒸馏。

需要写出每种方法怎么操作吗?

先看题目的指令词。如果要求你说出并说明某种方法,就写出它所利用的性质。本课只教推理,实验操作由老师在实验室里监督下示范。

更新于:

下一步

如果你认识每种分离方法,却在顺序和理由上失分,一对一的老师可以用新的水样陪你练习这个判断过程。

一小时付费试听课,按所安排老师确认的收费,RM80 起。 其他费用、时间安排及后续课程,在试听课后由家长与老师直接确认。

补习由家长或监护人安排。用 WhatsApp 把这页发给他们,他们就可以替你咨询。

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