資源簡介 第66講 物質的分離與提純1.掌握物質分離和提純的方法。2.能綜合運用物質的不同性質對常見的物質進行分離和提純。考點一 物質分離、提純的常用物理方法辨認下列五個裝置:1.固—液分離(1)圖1為________裝置:適用于不溶性固體與液體的分離。操作注意:一貼、二低、三靠。(2)圖2為________裝置:①溶解度隨溫度變化不大的易溶性固體溶質,采用蒸發結晶;②溶解度隨溫度變化較大的易溶性固體溶質,采用蒸發濃縮、降溫結晶的方法。注意:在蒸發結晶操作中:①玻璃棒的作用:攪拌,防止液體局部過熱而飛濺;②當有大量晶體析出時,停止加熱,利用余熱蒸干而不能直接蒸干。2.液—液分離(1)圖3為________裝置,分離兩種互不相溶且易分層的液體。注意:下層液體從下口放出,上層液體由上口倒出。(2)圖4為________裝置,分離沸點相差較大且互溶的液體混合物。注意:①溫度計的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處;②蒸餾燒瓶中加沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸;③冷凝管水流方向為下口進,上口出。3.固—固分離圖⑤裝置操作名稱:________。適應于某種組分易升華的混合物的分離。【師說·助學】 加速過濾的裝置——抽濾由于水流的作用,使裝置a、b中氣體的壓強減小,故使過濾速率加快。【易錯診斷】 判斷正誤,錯誤的說明理由。1.過濾時,為加快過濾速度,應用玻璃棒不斷攪拌漏斗中的液體:_______________________________________________________________________。2.根據食用油和汽油的密度不同,可選用分液的方法分離:_______________________________________________________________________。3.用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸餾的方法分離溴與乙醇:_______________________________________________________________________。4.在蒸餾過程中,若發現忘加沸石,應停止加熱立即補加:_______________________________________________________________________。5.利用加熱的方法分離NH4Cl和I2的固體混合物:_______________________________________________________________________。【教考銜接】典例1 [2023·浙江6月,12]苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實驗小組設計粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下:下列說法不正確的是( )A.操作Ⅰ中依據苯甲酸的溶解度估算加水量B.操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaClC.操作Ⅲ緩慢冷卻結晶可減少雜質被包裹D.操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體典例2 [2023·遼寧卷,17節選]2-噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體,其制備方法如下:Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300 mL液體A和4.60 g金屬鈉,加熱至鈉熔化后,蓋緊塞子,振蕩至大量微小鈉珠出現。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10 ℃,加入25 mL噻吩,反應至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至-10 ℃,加入稍過量的環氧乙烷的四氫呋喃溶液,反應30 min。Ⅳ.水解。恢復室溫,加入70 mL水,攪拌30 min;加鹽酸調pH至4~6,繼續反應2 h,分液;用水洗滌有機相,二次分液。Ⅴ.分離。向有機相中加入無水MgSO4,靜置,過濾,對濾液進行蒸餾,蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后,得到產品17.92 g。回答下列問題:(1)步驟Ⅱ的化學方程式為________________________________。(2)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是________________________(填名稱);無水MgSO4的作用為________。(3)產品的產率為________(用Na計算,精確至0.1%)。【對點演練】考向一 物質分離操作注意事項1.(1)從MgSO4溶液中得到MgSO4固體的實驗操作包括____________、冷卻結晶、________、洗滌、干燥等一系列操作,在此過程中玻璃棒的作用是________(填序號)。①引流 ②攪拌加速溶解 ③攪拌使溶液受熱均勻,防止暴沸(2)過濾后,若濾液渾濁,需________________________。渾濁的原因可能是________________________________。(3)硫酸鋁和硫酸銨的混合液經蒸發濃縮至溶液表面剛出現薄層晶體時即停止加熱,然后冷卻結晶,得到銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]。溶液不能蒸干的原因是_____________________________________________________________________。(4)分液時,分液漏斗中的液體很難滴下,可能的原因是_______________________________________________________________________。考向二 根據溶解度曲線選擇分離、提純的方法2.圖甲、圖乙所示為一些物質的溶解度隨溫度變化的曲線。(1)A點KNO3溶液是____________(填“飽和溶液”或“不飽和溶液”)。(2)將B點KNO3溶液變成飽和溶液的方法有_______________________________________________________________________。(3)常溫下,由NaCl稀溶液獲取NaCl固體的方法是____________。(4)常溫下由KNO3稀溶液獲取KNO3固體的方法是________________________________________________________________________。(5)NaCl固體中含少量KNO3,提純NaCl固體的方式是_______________________________________________________________________。(6)KNO3固體中含少量NaCl,提純KNO3固體的方式是_______________________________________________________________________。(7)圖乙所示為Na2SO3的溶解度隨溫度的變化曲線。常溫下由Na2SO3稀溶液獲取Na2SO3固體的方法是_______________________________________________________________________。考點二 物質分離、提純的化學方法1.分離、提純物質遵循的“四原則”“三必須”2.常見的化學提純方法(1)洗氣法:把混合氣體通入某液體中除去。(2)加熱法:使雜質分解、氧化、升華等。(3)沉淀法:加入沉淀劑或調pH使雜質轉化為沉淀。(4)氧化還原反應:加入氧化劑或還原劑使雜質轉化為被提純的物質。(5)電解法:利用電解原理來分離、提純物質。(6)調節pH法:通過加入試劑來調節溶液的pH,使溶液中某組分沉淀而分離的方法。一般是加入相應的難溶或微溶物來調節。【易錯診斷】 判斷正誤,錯誤的說明理由。1.CO2中的HCl可通過飽和Na2CO3溶液除去:______________________________________________________________________。2.向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末,充分攪拌后過濾可除去雜質FeCl3:_______________________________________________________________________。3.將Cl2和HCl的混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2:_______________________________________________________________________。4.除去NaCl溶液中少量的Na2S,可加入適量AgCl后再過濾:_______________________________________________________________________。【教考銜接】典例[2020·全國卷Ⅰ,9]下列氣體去除雜質的方法中,不能實現目的的是( )選項 氣體(雜質) 方法A. SO2(H2S) 通過酸性高錳酸鉀溶液B. Cl2(HCl) 通過飽和的食鹽水C. N2(O2) 通過灼熱的銅絲網D. NO(NO2) 通過氫氧化鈉溶液【對點演練】考向一 常見氣體的除雜方法及裝置選擇1.除去氣體中的雜質通常有如下3套裝置:氣體(括號內為雜質) 除雜試劑 裝置①CO2(CO)②CO(CO2)③N2(O2)④CO2(HCl)⑤CO2(SO2)⑥Cl2(HCl)⑦CH4(C2H4)考向二 常見溶液的除雜方法2.(1)FeCl3溶液(FeCl2):方法________________________________________________________________________。(2)CuCl2酸性溶液(FeCl3):方法________________________________________________________________________。(3)如何用提供的試劑除去食鹽水中的Ca2+、Mg2+和:________________________________________________________________________。①NaOH溶液 ②鹽酸 ③BaCl2溶液 溶液考向三 常見固體混合物的除雜方法3.括號內為雜質。(1)Na2CO3固體(NaHCO3):方法____________,化學方程式________________________________________________。(2)NaCl(I2):方法________________________________________________________________________。(3)Fe2O3(Al2O3):方法是加過量NaOH溶液,過濾、洗滌,離子方程式為________________________________________。(4)CuO(C):方法________________,化學方程式__________________________________。(5)鎂粉(鋁粉):方法________________________________,化學方程式________________________________________。考向四 化工流程中的物質分離與提純4.研究物質的性質時,首先要分離提純物質,對物質進行分離提純是化學實驗的重要內容。現需要純凈的氯化鈉溶液,但實驗室中只有混有硫酸鈉、碳酸氫銨的氯化鈉固體。某同學設計了一個除去雜質獲得純凈氯化鈉溶液的實驗方案:(1)操作①中發生反應的化學方程式是________________________________________。(2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸鋇溶液________(填“能”或“不能”)。如果能,下一空不需要回答;如果不能,請說明理由:________________________________________________________________________。(3)操作③的目的是________________________________________________________________________。(4)操作④的目的是________________________________________________________________________。考向五 離子交換法在物質分離提純中的應用5.強酸性陽離子交換樹脂的交換原理為:2R—SO3H+Ca2+===(R—SO3)2Ca+2H+,“離子交換法”凈化水的過程如圖所示,回答下列問題。(1)經過陽離子交換樹脂后,水中陽離子的總數________(填“變多”“變少”或“不變”)。(2)通過陰離子交換樹脂后,在圖中框內畫出相應微粒模型。(3)通過凈化處理后的水的導電性________(填“降低”“升高”或“不變”)。(4)陰離子交換樹脂中發生反應的離子方程式為________________________________。微專題21 利用溶解度曲線進行物質分離【要點歸納】1.常見物質的溶解度曲線2.根據溶解度受溫度影響選擇不同的物質分離方法(1)對于大多數固體物質,溶解度隨溫度升高而增大,如KNO3,應采取蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾的方法結晶。(2)對于溶解度隨溫度變化不大的固體物質,如NaCl,應采取蒸發結晶的方法結晶。(3)若KNO3溶液中混有NaCl,結晶的方法是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾,從而得到較純凈的KNO3固體。(4)若NaCl溶液中混有KNO3,結晶的方法是蒸發濃縮至有較多固體析出時趁熱過濾,從而得到較純凈的NaCl固體。(5)帶有結晶水的晶體,一般采取蒸發濃縮、冷卻結晶的方法。【典題示例】典例[2023·山東卷,17節選]鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備Li2CO3的工藝流程如下:已知:常溫下,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2。相關化合物的溶解度與溫度的關系如圖所示。回答下列問題:(1)濾渣Ⅰ的主要成分是__________________(填化學式);精制Ⅰ后溶液中Li+的濃度為2.0 mol·L-1,則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應控制在________ mol·L-1以下。(2)精制Ⅱ的目的是__________________________________;進行操作X時應選擇的試劑是________,若不進行該操作而直接濃縮,將導致____________________。解題思路【對點演練】1.如圖是MgSO4、NaCl的溶解度曲線。下列說法正確的是( )A.MgSO4的溶解度隨溫度升高而增大B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大C.在t2 ℃時,MgSO4的飽和溶液通過降溫或升溫均能析出晶體D.把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2℃時,會有晶體析出2.有關物質的溶解度如圖所示。向含Na2Cr2O7的濾液中加入適量KCl,蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到________(填字母)得到的K2Cr2O7固體產品最多。A.80 ℃ B.60 ℃ C.40 ℃ D.10 ℃3.硫酸錳在不同溫度下結晶可分別得到MnSO4·7H2O、MnSO4·5H2O和MnSO4·H2O。硫酸錳在不同溫度下的溶解度和該溫度范圍內析出晶體的組成如圖所示。從過濾所得的濾液中獲得較高純度MnSO4·H2O的操作是控制溫度在80~90 ℃之間蒸發結晶、______________,使固體MnSO4·H2O與溶液分離,__________________________、真空干燥。4.工業上制取氯酸鉀的主要步驟為Ⅰ.將Cl2通入石灰漿,在75 ℃左右充分反應,然后過濾;Ⅱ.向濾液中加入稍過量的KCl固體,進行適當操作可析出KClO3固體。下圖是有關物質的溶解度曲線。步驟Ⅱ中,若溶液中KClO3的含量為147 g·L-1,則KClO3的物質的量濃度為____________。從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是________________________。5.Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等,下圖為制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法:已知:①鹵塊的主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如上圖。(1)加入BaCl2的目的是除________(填離子符號),如何判斷該離子已除盡:________________________________________________________________________。(2)加入NaClO3飽和溶液會發生反應:MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl↓,請利用該反應,結合溶解度圖,制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為①取樣,加入NaClO3飽和溶液充分反應;②蒸發濃縮;③____________;④冷卻結晶;⑤過濾、洗滌,獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。答題規范⑨ 沉淀的分離操作【答題模板】1.用特定洗滌液洗滌的目的蒸餾水 除去表面的可溶性雜質冰水 除去表面的可溶性雜質,降低××的溶解損耗××飽和溶液 除去表面的可溶性雜質,降低××的溶解損耗醇洗 除去××晶體表面水分,易于干燥2.洗滌操作沿玻璃棒向過濾器(漏斗)中注入適量蒸餾水(或其他洗滌液)至恰好浸沒沉淀,待其自然流盡后,重復操作2~3次。3.檢驗沉淀是否洗凈取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中,加入××試劑(必要時加熱,如檢驗),不產生××沉淀(或溶液不變××色或不產生××氣體),說明沉淀已經洗滌干凈。【典題示例】典例在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質量分數時,可以在混合物中加入過量BaCl2溶液,沉淀,然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質量。(1)怎樣判斷是否沉淀完全_______________________________________________________________________。(2)過濾完畢后,洗滌沉淀的目的是_______________________________________________________________________。(3)洗滌沉淀的方法為_______________________________________________________________________。(4)判斷沉淀是否洗凈的方法是_______________________________________________________________________。【規范精練】1.利用工業FeCl3制取純凈的草酸鐵晶體[Fe2(C2O4)3·5H2O]的實驗流程如圖所示。所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗滌,其目的是_______________________________________________________________________。2.草酸鐵鉀{Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O(Fe為+3價)}為亮綠色晶體,易溶于水,難溶于乙醇。110 ℃失去結晶水,230 ℃或見光易分解,是一種軍用光敏材料。實驗室制備草酸鐵鉀的流程如下:(1)結晶時將飽和溶液用冰水浴冷卻的目的是____________________________,避光晾干的目的是____________________________。(2)用乙醇洗滌而未用水洗滌的目的是_______________________________________________________________________。第66講 物質的分離與提純考點一夯實·必備知識1.(1)過濾 (2)蒸發2.(1)分液 (2)蒸餾3.升華易錯診斷1.錯誤。過濾時,不能用玻璃棒攪拌漏斗中的液體。2.錯誤。食用油和汽油互相溶解,不能用分液法分離。3.錯誤。乙醇溶于水,不能用乙醇萃取溴水中的溴。4.錯誤。應停止加熱,冷卻后補加。5.錯誤。加熱時,NH4Cl分解生成NH3和HCl,I2升華為碘蒸氣;降溫后,NH3和HCl又化合為NH4Cl固體、碘蒸氣同時凝華為固態I2。突破·關鍵能力教考銜接典例1 解析:苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化鈉,加水、加熱溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,從而形成懸濁液;趁熱過濾出泥沙,同時防止苯甲酸結晶析出;將濾液冷卻結晶,大部分苯甲酸結晶析出,氯化鈉仍留在母液中;過濾、用冷水洗滌,便可得到純凈的苯甲酸。操作Ⅰ中,為減少能耗、減少苯甲酸的溶解損失,溶解所用水的量需加以控制,可依據苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量,A正確;操作Ⅱ趁熱過濾的目的,是除去泥沙,同時防止苯甲酸結晶析出,NaCl含量少,通常不結晶析出,B不正確;操作Ⅲ緩慢冷卻結晶,可形成較大的苯甲酸晶體顆粒,同時可減少雜質被包裹在晶體顆粒內部,C正確;苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水,所以操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體,既可去除晶體表面吸附的雜質離子,又能減少溶解損失,D正確。答案:B典例2 解析:(1)步驟Ⅱ中和Na反應生成2-噻吩鈉和H2,化學方程式為2+2Na―→2+H2↑。解析:(2)步驟Ⅴ中的操作有過濾、蒸餾,過濾需用到漏斗、玻璃棒、燒杯,蒸餾的過程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管,無需使用的是球形冷凝管和分液漏斗;向有機相中加入無水MgSO4的作用是除去水。解析:(3)步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300 mL液體A和4.60 g金屬鈉,Na的物質的量為=0.2 mol,步驟Ⅱ中Na完全反應,根據方程式可知,理論上可以生成0.2 mol 2-噻吩乙醇,產品的產率為×100%=70.0%。答案:(1)2+2Na―→2+H2↑(2)球形冷凝管和分液漏斗 除去水(3)70.0%對點演練1.答案:(1)蒸發濃縮 過濾 ①③(2)更換濾紙,重新過濾 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣(3)防止晶體失去結晶水,也防止可溶性雜質析出(4)沒有打開分液漏斗頸上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽沒有與漏斗上的小孔對齊)2.答案:(1)飽和溶液(2)降溫、加入KNO3固體、加熱蒸發再冷卻至原來的溫度(3)蒸發結晶(4)蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾(5)將固體混合物加入熱水,攪拌、趁熱過濾(或將固體加水溶解,將溶液蒸發至有大量固體析出,停止加熱,趁熱過濾)(6)將固體加水溶解,將溶液蒸發濃縮至出現晶膜,停止加熱,冷卻后有固體析出,過濾(7)加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,在高于34 ℃條件下趁熱過濾考點二夯實·必備知識易錯診斷1.錯誤。CO2中的HCl應通過飽和NaHCO3溶液除去。2.錯誤。加入CaCO3粉末,充分攪拌、過濾除去雜質FeCl3,但又生成CaCl2雜質。應該用MgCO3粉末代替CaCO3粉末。3.錯誤。將Cl2和HCl的混合氣體通過飽和食鹽水后,得到含水蒸氣的Cl2。4.正確。突破·關鍵能力教考銜接典例 解析:A項,二氧化硫也有較強的還原性,也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,不能實現除雜目的;B項,飽和的食鹽水可以除去氯氣中的氯化氫氣體,同時可以降低氯氣的溶解度,能達到除雜的目的;C項,雜質氧氣會與灼熱的銅絲反應,生成氧化銅固體,而氮氣不會與銅反應,能達到除雜的目的;D項,混合氣體通過氫氧化鈉溶液,NO不與氫氧化鈉溶液反應,而NO2會與氫氧化鈉溶液反應生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水,能達到除雜的目的。答案:A對點演練1.答案:①灼熱CuO C ②NaOH濃溶液或堿石灰 A或B ③灼熱銅網 C ④飽和NaHCO3溶液 A ⑤飽和NaHCO3溶液 A ⑥飽和食鹽水 A ⑦溴水 A2.答案:(1)通入氯氣或滴加氯水 (2)加入CuO或Cu2(OH)2CO3 (3)依次加入稍過量的①③④過濾,所得濾液用②調至酸性除去過量的NaOH和碳酸鈉(注③要在④前)3.答案:(1)加熱分解 2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑(2)加熱使I2升華(3)Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-(4)在空氣中灼燒 C+O2 CO2(5)加過量NaOH溶液,過濾、洗滌 2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑4.解析:NH4HCO3可通過加熱分解而除去;Na2SO4中的可通過加入BaCl2溶液除去。答案:(1)NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O(2)不能 選用Ba(NO3)2溶液會引入新的雜質離子(3)除去過量的Ba2+(4)除去溶解在溶液中的CO2氣體和HCl5.答案:(1)變多 (2) (3)降低(4)H++OH-===H2O微專題21典題示例典例 解析:(1)加入生石灰是為了除去水浸后濾液中殘留的Mg2+、,則濾渣Ⅰ的主要成分為Mg(OH)2、CaSO4;精制Ⅱ加入純堿的目的是沉淀Ca2+而不沉淀Li+,根據Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2,精制Ⅰ后溶液中c(Li+)=2.0mol·L-1,知應控制c()<=mol·L-1=0.005 5 mol·L-1。(2)精制Ⅰ加入的生石灰過量,精制Ⅱ加入純堿(過量)的目的是除去溶液中Ca2+,操作X是為了除去過量的碳酸鈉,結合“濃縮”時得到NaCl可知,加入的試劑為鹽酸,若不進行該操作而直接濃縮,由于Na2CO3水解使溶液呈堿性,則會有LiOH析出。答案:(1)Mg(OH)2、CaSO4 0.005 5(2)除去溶液中Ca2+ 鹽酸 有LiOH析出對點演練1.解析:A項,t2 ℃之前,MgSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,t2 ℃之后,隨溫度的升高而降低;B項,t1 ℃、t3 ℃時,NaCl、MgSO4的溶解度相等;C項,t2 ℃時MgSO4的溶解度最大,溫度升高或降低,溶解度均減小;D項,把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2℃時,由飽和溶液變成不飽和溶液,不會有晶體析出。答案:C2.解析:發生反應為2KCl+Na2Cr2O7===K2Cr2O7+2NaCl,根據題圖,可知溫度越低,K2Cr2O7的溶解度越小,析出的重鉻酸鉀固體越多,即冷卻到10 ℃左右時得到的K2Cr2O7固體最多,故D項正確。答案:D3.解析:據溶解度曲線圖,要從過濾所得濾液中獲得較高純度的MnSO4·H2O晶體,應在80~90 ℃之間進行蒸發結晶、趁熱過濾,再用80~90 ℃的蒸餾水洗滌MnSO4·H2O晶體2~3次,最后真空干燥。答案:趁熱過濾 用80~90 ℃的蒸餾水洗滌2~3次4.解析:若溶液中KClO3的含量為147 g·L-1,則1 L溶液中含有KClO3的物質的量是=1.2 mol,因此物質的量濃度為1.2 mol·L-1。由于氯酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大,所以從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的操作應該是蒸發濃縮、冷卻結晶。答案:1.2 mol·L-1 蒸發濃縮、冷卻結晶5.解析:(2)Mg(ClO3)2的溶解度受溫度變化影響大,溫度高時溶解度較大,溫度低時溶解度較小,所以需要趁熱過濾除去氯化鈉。答案:(1) 靜置,取少量上層清液于試管中,加入BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,則已沉淀完全 (2)趁熱過濾答題規范⑨典題示例典例 答案:(1)向上層清液中再加入BaCl2溶液,若產生白色沉淀,說明未沉淀完全,反之則沉淀完全(2)洗去可溶性雜質(Na+、Cl-)等(3)沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,待蒸餾水自然流下后,重復2~3次(4)取少許最后一次洗滌液于試管中,滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若產生白色沉淀,說明沉淀未洗凈,反之已洗凈規范精練1.答案:除去雜質,減少草酸鐵晶體的溶解損耗2.答案:(1)有利于析出更多的晶體 防止晶體見光分解(2)減少洗滌過程中的溶解損耗(共61張PPT)第66講 物質的分離與提純1.掌握物質分離和提純的方法。2.能綜合運用物質的不同性質對常見的物質進行分離和提純。考點一考點二考點一辨認下列五個裝置:1.固—液分離(1)圖1為________裝置:適用于不溶性固體與液體的分離。操作注意:一貼、二低、三靠。(2)圖2為________裝置:①溶解度隨溫度變化不大的易溶性固體溶質,采用蒸發結晶;②溶解度隨溫度變化較大的易溶性固體溶質,采用蒸發濃縮、降溫結晶的方法。注意:在蒸發結晶操作中:①玻璃棒的作用:攪拌,防止液體局部過熱而飛濺;②當有大量晶體析出時,停止加熱,利用余熱蒸干而不能直接蒸干。過濾蒸發2.液—液分離(1)圖3為________裝置,分離兩種互不相溶且易分層的液體。注意:下層液體從下口放出,上層液體由上口倒出。(2)圖4為________裝置,分離沸點相差較大且互溶的液體混合物。注意:①溫度計的水銀球在蒸餾燒瓶的支管口處;②蒸餾燒瓶中加沸石或碎瓷片的目的是防止暴沸;③冷凝管水流方向為下口進,上口出。3.固—固分離圖⑤裝置操作名稱:________。適應于某種組分易升華的混合物的分離。分液蒸餾升華【師說·助學】 加速過濾的裝置——抽濾由于水流的作用,使裝置a、b中氣體的壓強減小,故使過濾速率加快。【易錯診斷】 判斷正誤,錯誤的說明理由。1.過濾時,為加快過濾速度,應用玻璃棒不斷攪拌漏斗中的液體:___________________________________________________________。2.根據食用油和汽油的密度不同,可選用分液的方法分離:___________________________________________________________。3.用乙醇萃取出溴水中的溴,再用蒸餾的方法分離溴與乙醇:___________________________________________________________。4.在蒸餾過程中,若發現忘加沸石,應停止加熱立即補加:___________________________________________________________。5.利用加熱的方法分離NH4Cl和I2的固體混合物:___________________________________________________________。錯誤。過濾時,不能用玻璃棒攪拌漏斗中的液體。錯誤。食用油和汽油互相溶解,不能用分液法分離。錯誤。乙醇溶于水,不能用乙醇萃取溴水中的溴。錯誤。應停止加熱,冷卻后補加。錯誤。加熱時,NH4Cl分解生成NH3和HCl,I2升華為碘蒸氣;降溫后,NH3和HCl又化合為NH4Cl固體、碘蒸氣同時凝華為固態I2。【教考銜接】典例1 [2023·浙江6月,12]苯甲酸是一種常用的食品防腐劑。某實驗小組設計粗苯甲酸(含有少量NaCl和泥沙)的提純方案如下:下列說法不正確的是( )A.操作Ⅰ中依據苯甲酸的溶解度估算加水量B.操作Ⅱ趁熱過濾的目的是除去泥沙和NaClC.操作Ⅲ緩慢冷卻結晶可減少雜質被包裹D.操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體答案:B解析:苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水。粗苯甲酸中混有泥沙和氯化鈉,加水、加熱溶解,苯甲酸、NaCl溶解在水中,泥沙不溶,從而形成懸濁液;趁熱過濾出泥沙,同時防止苯甲酸結晶析出;將濾液冷卻結晶,大部分苯甲酸結晶析出,氯化鈉仍留在母液中;過濾、用冷水洗滌,便可得到純凈的苯甲酸。操作Ⅰ中,為減少能耗、減少苯甲酸的溶解損失,溶解所用水的量需加以控制,可依據苯甲酸的大致含量、溶解度等估算加水量,A正確;操作Ⅱ趁熱過濾的目的,是除去泥沙,同時防止苯甲酸結晶析出,NaCl含量少,通常不結晶析出,B不正確;操作Ⅲ緩慢冷卻結晶,可形成較大的苯甲酸晶體顆粒,同時可減少雜質被包裹在晶體顆粒內部,C正確;苯甲酸微溶于冷水,易溶于熱水,所以操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體,既可去除晶體表面吸附的雜質離子,又能減少溶解損失,D正確。典例2 [2023·遼寧卷,17節選]2 -噻吩乙醇(Mr=128)是抗血栓藥物氯吡格雷的重要中間體,其制備方法如下:Ⅰ.制鈉砂。向燒瓶中加入300 mL液體A和4.60 g金屬鈉,加熱至鈉熔化后,蓋緊塞子,振蕩至大量微小鈉珠出現。Ⅱ.制噻吩鈉。降溫至10 ℃,加入25 mL噻吩,反應至鈉砂消失。Ⅲ.制噻吩乙醇鈉。降溫至-10 ℃,加入稍過量的環氧乙烷的四氫呋喃溶液,反應30 min。Ⅳ.水解。恢復室溫,加入70 mL水,攪拌30 min;加鹽酸調pH至4~6,繼續反應2 h,分液;用水洗滌有機相,二次分液。Ⅴ.分離。向有機相中加入無水MgSO4,靜置,過濾,對濾液進行蒸餾,蒸出四氫呋喃、噻吩和液體A后,得到產品17.92 g。回答下列問題:(1)步驟Ⅱ的化學方程式為________________________________。解析: 步驟Ⅱ中 和Na反應生成2 -噻吩鈉和H2,化學方程式為2 +2Na―→2 +H2↑。(2)下列儀器在步驟Ⅴ中無需使用的是________________________(填名稱);無水MgSO4的作用為________。球形冷凝管和分液漏斗除去水解析:步驟Ⅴ中的操作有過濾、蒸餾,過濾需用到漏斗、玻璃棒、燒杯,蒸餾的過程中需要直形冷凝管不能用球形冷凝管,無需使用的是球形冷凝管和分液漏斗;向有機相中加入無水MgSO4的作用是除去水。(3)產品的產率為________(用Na計算,精確至0.1%)。70.0%解析:步驟Ⅰ中向燒瓶中加入300 mL液體A和4.60 g金屬鈉,Na的物質的量為=0.2 mol,步驟Ⅱ中Na完全反應,根據方程式可知,理論上可以生成0.2 mol 2-噻吩乙醇,產品的產率為×100%=70.0%。【對點演練】考向一 物質分離操作注意事項1.(1)從MgSO4溶液中得到MgSO4固體的實驗操作包括____________、冷卻結晶、________、洗滌、干燥等一系列操作,在此過程中玻璃棒的作用是________(填序號)。①引流 ②攪拌加速溶解 ③攪拌使溶液受熱均勻,防止暴沸(2)過濾后,若濾液渾濁,需________________________。渾濁的原因可能是________________________________。蒸發濃縮過濾①③更換濾紙,重新過濾 濾紙破損、濾液超過濾紙邊緣(3)硫酸鋁和硫酸銨的混合液經蒸發濃縮至溶液表面剛出現薄層晶體時即停止加熱,然后冷卻結晶,得到銨明礬晶體[NH4Al(SO4)2·12H2O]。溶液不能蒸干的原因是___________________________________________________________。(4)分液時,分液漏斗中的液體很難滴下,可能的原因是___________________________________________________________。防止晶體失去結晶水,也防止可溶性雜質析出沒有打開分液漏斗頸上的玻璃塞(或玻璃塞上的凹槽沒有與漏斗上的小孔對齊)考向二 根據溶解度曲線選擇分離、提純的方法2.圖甲、圖乙所示為一些物質的溶解度隨溫度變化的曲線。(1)A點KNO3溶液是____________(填“飽和溶液”或“不飽和溶液”)。(2)將B點KNO3溶液變成飽和溶液的方法有___________________________________________________________。(3)常溫下,由NaCl稀溶液獲取NaCl固體的方法是____________。(4)常溫下由KNO3稀溶液獲取KNO3固體的方法是___________________________________________________________。飽和溶液降溫、加入KNO3固體、加熱蒸發再冷卻至原來的溫度蒸發結晶蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾(5)NaCl固體中含少量KNO3,提純NaCl固體的方式是___________________________________________________________。(6)KNO3固體中含少量NaCl,提純KNO3固體的方式是___________________________________________________________。(7)圖乙所示為Na2SO3的溶解度隨溫度的變化曲線。常溫下由Na2SO3稀溶液獲取Na2SO3固體的方法是___________________________________________________________。將固體混合物加入熱水,攪拌、趁熱過濾(或將固體加水溶解,將溶液蒸發至有大量固體析出,停止加熱,趁熱過濾)將固體加水溶解,將溶液蒸發濃縮至出現晶膜,停止加熱,冷卻后有固體析出,過濾加熱濃縮溶液至有大量晶體析出,在高于34 ℃條件下趁熱過濾考點二1.分離、提純物質遵循的“四原則”“三必須”2.常見的化學提純方法(1)洗氣法:把混合氣體通入某液體中除去。(2)加熱法:使雜質分解、氧化、升華等。(3)沉淀法:加入沉淀劑或調pH使雜質轉化為沉淀。(4)氧化還原反應:加入氧化劑或還原劑使雜質轉化為被提純的物質。(5)電解法:利用電解原理來分離、提純物質。(6)調節pH法:通過加入試劑來調節溶液的pH,使溶液中某組分沉淀而分離的方法。一般是加入相應的難溶或微溶物來調節。【易錯診斷】 判斷正誤,錯誤的說明理由。1.CO2中的HCl可通過飽和Na2CO3溶液除去:___________________________________________________________。2.向MgCl2溶液中加入CaCO3粉末,充分攪拌后過濾可除去雜質FeCl3:___________________________________________________________。3.將Cl2和HCl的混合氣體通過飽和食鹽水可得到純凈的Cl2:___________________________________________________________。4.除去NaCl溶液中少量的Na2S,可加入適量AgCl后再過濾:___________________________________________________________。錯誤。CO2中的HCl應通過飽和NaHCO3溶液除去。錯誤。加入CaCO3粉末,充分攪拌、過濾除去雜質FeCl3,但又生成CaCl2雜質。應該用MgCO3粉末代替CaCO3粉末。錯誤。將Cl2和HCl的混合氣體通過飽和食鹽水后,得到含水蒸氣的Cl2。正確。【教考銜接】典例[2020·全國卷Ⅰ,9]下列氣體去除雜質的方法中,不能實現目的的是( )選項 氣體(雜質) 方法A. SO2(H2S) 通過酸性高錳酸鉀溶液B. Cl2(HCl) 通過飽和的食鹽水C. N2(O2) 通過灼熱的銅絲網D. NO(NO2) 通過氫氧化鈉溶液答案:A解析:A項,二氧化硫也有較強的還原性,也能被酸性高錳酸鉀溶液氧化,不能實現除雜目的;B項,飽和的食鹽水可以除去氯氣中的氯化氫氣體,同時可以降低氯氣的溶解度,能達到除雜的目的;C項,雜質氧氣會與灼熱的銅絲反應,生成氧化銅固體,而氮氣不會與銅反應,能達到除雜的目的;D項,混合氣體通過氫氧化鈉溶液,NO不與氫氧化鈉溶液反應,而NO2會與氫氧化鈉溶液反應生成硝酸鈉、亞硝酸鈉和水,能達到除雜的目的。【對點演練】考向一 常見氣體的除雜方法及裝置選擇1.除去氣體中的雜質通常有如下3套裝置:氣體(括號內為雜質) 除雜試劑 裝置①CO2(CO) ②CO(CO2) ③N2(O2) ④CO2(HCl) ⑤CO2(SO2) ⑥Cl2(HCl) ⑦CH4(C2H4) 灼熱CuOCNaOH濃溶液或堿石灰A或B灼熱銅網C飽和NaHCO3溶液A飽和NaHCO3溶液A飽和食鹽水A溴水A考向二 常見溶液的除雜方法2.(1)FeCl3溶液(FeCl2):方法___________________________________________________________。(2)CuCl2酸性溶液(FeCl3):方法___________________________________________________________。(3)如何用提供的試劑除去食鹽水中的Ca2+、Mg2+和:___________________________________________________________。①NaOH溶液 ②鹽酸 ③BaCl2溶液 溶液通入氯氣或滴加氯水加入CuO或Cu2(OH)2CO3依次加入稍過量的①③④過濾,所得濾液用②調至酸性除去過量的NaOH和碳酸鈉(注③要在④前)考向三 常見固體混合物的除雜方法3.括號內為雜質。(1)Na2CO3固體(NaHCO3):方法____________,化學方程式________________________________________________。(2)NaCl(I2):方法__________________________________________。(3)Fe2O3(Al2O3):方法是加過量NaOH溶液,過濾、洗滌,離子方程式為________________________________________。(4)CuO(C):方法________________,化學方程式_______________。(5)鎂粉(鋁粉):方法________________________________,化學方程式________________________________________。加熱分解2NaHCO3Na2CO3+H2O+CO2↑加熱使I2升華Al2O3+2OH-+3H2O===2[Al(OH)4]-在空氣中灼燒C+O2 CO2加過量NaOH溶液,過濾、洗滌2Al+2NaOH+6H2O===2Na[Al(OH)4]+3H2↑考向四 化工流程中的物質分離與提純4.研究物質的性質時,首先要分離提純物質,對物質進行分離提純是化學實驗的重要內容。現需要純凈的氯化鈉溶液,但實驗室中只有混有硫酸鈉、碳酸氫銨的氯化鈉固體。某同學設計了一個除去雜質獲得純凈氯化鈉溶液的實驗方案:(1)操作①中發生反應的化學方程式是___________________________。(2)操作②中BaCl2溶液能否改用硝酸鋇溶液________(填“能”或“不能”)。如果能,下一空不需要回答;如果不能,請說明理由:___________________________________________________________。(3)操作③的目的是___________________________________________________________。(4)操作④的目的是___________________________________________________________。NH4HCO3NH3↑+CO2↑+H2O不能選用Ba(NO3)2溶液會引入新的雜質離子除去過量的Ba2+除去溶解在溶液中的CO2氣體和HCl考向五 離子交換法在物質分離提純中的應用5.強酸性陽離子交換樹脂的交換原理為:2R—SO3H+Ca2+===(R—SO3)2Ca+2H+,“離子交換法”凈化水的過程如圖所示,回答下列問題。(1)經過陽離子交換樹脂后,水中陽離子的總數________(填“變多”“變少”或“不變”)。(2)通過陰離子交換樹脂后,在圖中框內畫出相應微粒模型。(3)通過凈化處理后的水的導電性________(填“降低”“升高”或“不變”)。(4)陰離子交換樹脂中發生反應的離子方程式為________________________________。變多降低H++OH-===H2O微專題21 利用溶解度曲線進行物質分離【要點歸納】1.常見物質的溶解度曲線2.根據溶解度受溫度影響選擇不同的物質分離方法(1)對于大多數固體物質,溶解度隨溫度升高而增大,如KNO3,應采取蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾的方法結晶。(2)對于溶解度隨溫度變化不大的固體物質,如NaCl,應采取蒸發結晶的方法結晶。(3)若KNO3溶液中混有NaCl,結晶的方法是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾,從而得到較純凈的KNO3固體。(4)若NaCl溶液中混有KNO3,結晶的方法是蒸發濃縮至有較多固體析出時趁熱過濾,從而得到較純凈的NaCl固體。(5)帶有結晶水的晶體,一般采取蒸發濃縮、冷卻結晶的方法。【典題示例】典例[2023·山東卷,17節選]鹽湖鹵水(主要含Na+、Mg2+、Li+、Cl-、和硼酸根等)是鋰鹽的重要來源。一種以高鎂鹵水為原料經兩段除鎂制備Li2CO3的工藝流程如下:已知:常溫下,Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2。相關化合物的溶解度與溫度的關系如圖所示。回答下列問題:(1)濾渣Ⅰ的主要成分是__________________(填化學式);精制Ⅰ后溶液中Li+的濃度為2.0 mol·L-1,則常溫下精制Ⅱ過程中濃度應控制在________ mol·L-1以下。(2)精制Ⅱ的目的是__________________________________;進行操作X時應選擇的試劑是________,若不進行該操作而直接濃縮,將導致____________________。Mg(OH)2、CaSO40.005 5除去溶液中Ca2+鹽酸有LiOH析出解析:(1)加入生石灰是為了除去水浸后濾液中殘留的Mg2+、,則濾渣Ⅰ的主要成分為Mg(OH)2、CaSO4;精制Ⅱ加入純堿的目的是沉淀Ca2+而不沉淀Li+,根據Ksp(Li2CO3)=2.2×10-2,精制Ⅰ后溶液中c(Li+)=2.0mol·L-1,知應控制c()<=mol·L-1=0.005 5 mol·L-1。(2)精制Ⅰ加入的生石灰過量,精制Ⅱ加入純堿(過量)的目的是除去溶液中Ca2+,操作X是為了除去過量的碳酸鈉,結合“濃縮”時得到NaCl可知,加入的試劑為鹽酸,若不進行該操作而直接濃縮,由于Na2CO3水解使溶液呈堿性,則會有LiOH析出。解題思路【對點演練】1.如圖是MgSO4、NaCl的溶解度曲線。下列說法正確的是( )A.MgSO4的溶解度隨溫度升高而增大B.NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大C.在t2 ℃時,MgSO4的飽和溶液通過降溫或升溫均能析出晶體D.把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2℃時,會有晶體析出答案:C解析:A項,t2 ℃之前,MgSO4的溶解度隨溫度的升高而增大,t2 ℃之后,隨溫度的升高而降低;B項,t1 ℃、t3 ℃時,NaCl、MgSO4的溶解度相等;C項,t2 ℃時MgSO4的溶解度最大,溫度升高或降低,溶解度均減小;D項,把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2℃時,由飽和溶液變成不飽和溶液,不會有晶體析出。2.有關物質的溶解度如圖所示。向含Na2Cr2O7的濾液中加入適量KCl,蒸發濃縮,冷卻結晶,過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到________(填字母)得到的K2Cr2O7固體產品最多。A.80 ℃ B.60 ℃ C.40 ℃ D.10 ℃答案:D解析:發生反應為2KCl+Na2Cr2O7===K2Cr2O7+2NaCl,根據題圖,可知溫度越低,K2Cr2O7的溶解度越小,析出的重鉻酸鉀固體越多,即冷卻到10 ℃左右時得到的K2Cr2O7固體最多,故D項正確。3.硫酸錳在不同溫度下結晶可分別得到MnSO4·7H2O、MnSO4·5H2O和MnSO4·H2O。硫酸錳在不同溫度下的溶解度和該溫度范圍內析出晶體的組成如圖所示。從過濾所得的濾液中獲得較高純度MnSO4·H2O的操作是控制溫度在80~90 ℃之間蒸發結晶、______________,使固體MnSO4·H2O與溶液分離,__________________________、真空干燥。趁熱過濾用80~90 ℃的蒸餾水洗滌2~3次解析:據溶解度曲線圖,要從過濾所得濾液中獲得較高純度的MnSO4·H2O晶體,應在80~90 ℃之間進行蒸發結晶、趁熱過濾,再用80~90 ℃的蒸餾水洗滌MnSO4·H2O晶體2~3次,最后真空干燥。4.工業上制取氯酸鉀的主要步驟為Ⅰ.將Cl2通入石灰漿,在75 ℃左右充分反應,然后過濾;Ⅱ.向濾液中加入稍過量的KCl固體,進行適當操作可析出KClO3固體。下圖是有關物質的溶解度曲線。步驟Ⅱ中,若溶液中KClO3的含量為147 g·L-1,則KClO3的物質的量濃度為____________。從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的方法是________________________。1.2 mol·L-1蒸發濃縮、冷卻結晶解析:若溶液中KClO3的含量為147 g·L-1,則1 L溶液中含有KClO3的物質的量是=1.2 mol,因此物質的量濃度為1.2 mol·L-1。由于氯酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大,所以從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的操作應該是蒸發濃縮、冷卻結晶。5.Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等,下圖為制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法:已知:①鹵塊的主要成分為MgCl2·6H2O,含有MgSO4、FeCl2等雜質。②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如上圖。(1)加入BaCl2的目的是除________(填離子符號),如何判斷該離子已除盡:____________________________________________________________。靜置,取少量上層清液于試管中,加入BaCl2溶液,若無白色沉淀生成,則已沉淀完全(2)加入NaClO3飽和溶液會發生反應:MgCl2+2NaClO3===Mg(ClO3)2+2NaCl↓,請利用該反應,結合溶解度圖,制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為①取樣,加入NaClO3飽和溶液充分反應;②蒸發濃縮;③____________;④冷卻結晶;⑤過濾、洗滌,獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。解析:Mg(ClO3)2的溶解度受溫度變化影響大,溫度高時溶解度較大,溫度低時溶解度較小,所以需要趁熱過濾除去氯化鈉。趁熱過濾答題規范⑨ 沉淀的分離操作【答題模板】1.用特定洗滌液洗滌的目的蒸餾水 除去表面的可溶性雜質冰水 除去表面的可溶性雜質,降低××的溶解損耗××飽和溶液 除去表面的可溶性雜質,降低××的溶解損耗醇洗 除去××晶體表面水分,易于干燥2.洗滌操作沿玻璃棒向過濾器(漏斗)中注入適量蒸餾水(或其他洗滌液)至恰好浸沒沉淀,待其自然流盡后,重復操作2~3次。3.檢驗沉淀是否洗凈取少量最后一次洗滌液于一潔凈的試管中,加入××試劑(必要時加熱,如檢驗),不產生××沉淀(或溶液不變××色或不產生××氣體),說明沉淀已經洗滌干凈。【典題示例】典例在測定Na2SO4和NaCl的混合物中Na2SO4的質量分數時,可以在混合物中加入過量BaCl2溶液,沉淀,然后過濾、洗滌、烘干、稱量得到BaSO4的質量。(1)怎樣判斷是否沉淀完全____________________________________________________________。(2)過濾完畢后,洗滌沉淀的目的是___________________________________________________________。向上層清液中再加入BaCl2溶液,若產生白色沉淀,說明未沉淀完全,反之則沉淀完全洗去可溶性雜質(Na+、Cl-)等(3)洗滌沉淀的方法為___________________________________________________________。(4)判斷沉淀是否洗凈的方法是___________________________________________________________。沿玻璃棒向漏斗中注入蒸餾水至浸沒沉淀,待蒸餾水自然流下后,重復2~3次取少許最后一次洗滌液于試管中,滴加稀HNO3酸化的AgNO3溶液,若產生白色沉淀,說明沉淀未洗凈,反之已洗凈【規范精練】1.利用工業FeCl3制取純凈的草酸鐵晶體[Fe2(C2O4)3·5H2O]的實驗流程如圖所示。所得Fe2(C2O4)3·5H2O需用冰水洗滌,其目的是___________________________________________________________。除去雜質,減少草酸鐵晶體的溶解損耗2.草酸鐵鉀{Kx[Fe(C2O4)y]·3H2O(Fe為+3價)}為亮綠色晶體,易溶于水,難溶于乙醇。110 ℃失去結晶水,230 ℃或見光易分解,是一種軍用光敏材料。實驗室制備草酸鐵鉀的流程如下:(1)結晶時將飽和溶液用冰水浴冷卻的目的是____________________________,避光晾干的目的是____________________________。(2)用乙醇洗滌而未用水洗滌的目的是___________________________________________________________。有利于析出更多的晶體防止晶體見光分解減少洗滌過程中的溶解損耗 展開更多...... 收起↑ 資源列表 第66講 物質的分離與提純.docx 第66講 物質的分離與提純.pptx 縮略圖、資源來源于二一教育資源庫