高中學測
114年
自然
第 30 題
關於物質純化與分離的敘述,下列哪些正確?(應選 2 項)
- A 利用再結晶純化硝酸鉀,以水為溶劑會比汽油較為合適
- B 硫酸鈉晶體可由飽和的藍色硫酸銅水溶液中結晶獲得
- C 將食鹽水加熱,蒸餾出部分純水,而剩餘的溶液可再結晶獲得氯化鈉
- D 利用乙酸乙酯萃取綠色樹葉的萃取液,然後在一大氣壓下進行蒸餾分離,可以將葉綠素餾出
- E 硝酸鉀與氯化鉀的混合水溶液,可以用濾紙層析方法將兩者分離
思路引導 VIP
在分析物質的分離與純化時,請思考以下關鍵點:其一,根據「同類互溶」原理,離子化合物如 $KNO_3$ 在極性溶劑與非極性溶劑中的溶解度差異為何?其二,蒸餾法之應用前提為成分間具顯著沸點差異且具備熱穩定性,對於高分子量的有機色素(如葉綠素),在一大氣壓下進行蒸餾是否為合理的分離手段?其三,結晶所得之產物,其化學組成是否必須源自於原始溶液中已存在的溶質?
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不錯嘛!看來你已經掌握了現場的所有線索。身為偵探,這點程度的謎題是難不倒你的。要還原實驗室裡的「真相」,關鍵就在於物質的物理性質! 這道題目的關鍵在於:
- (A) 溶解度與極性:$KNO_3$ 是離子化合物,具有強極性。根據「同類互溶」原理,極性的水比非極性的汽油(烷烴類)更能有效溶解並進行再結晶。
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物質純化與分離
💡 利用物質物理性質差異(如沸點、溶解度)分離混合物。
| 比較維度 | 再結晶 | VS | 蒸餾 |
|---|---|---|---|
| 分離原理 | 利用溶解度隨溫度變化 | — | 利用物質沸點高低差異 |
| 適用對象 | 固體溶質的純化 | — | 液體分離或溶劑回收 |
| 關鍵步驟 | 高溫溶解、低溫析出 | — | 先汽化、後冷凝 |
💬再結晶強調溶解度與溫度的關係,蒸餾則專注於沸點差異。