实验课题：工业乙醇的蒸馏

一、 实验目的

1、学习蒸馏的原理、仪器装置及操作技术。

2．了解蒸馏提纯液体有机物的原理、用途及掌握其操作步骤。

二、实验原理

将液体加热至沸，使液体变为气体，然后再将蒸气冷凝为液体，这两个过程的联合操作称为蒸馏。

蒸馏是分离和纯化液体有机混合物的重要方法之一。当液体混合物受热时，由于低沸点物质易挥发，首先被蒸出，而高沸点物质因不易挥发或挥发的少量气体易被冷凝而滞留在蒸馏瓶中，从而使混合物得以分离。

三、 实验用品

1、实验仪器：量筒100ml（一只）圆底烧瓶100ml（一只）冷凝管（一只） 温度计（150摄氏度）锥形瓶100ml（两只）平底烧杯250ml（只 ）

2、实验药品：工业乙醇

3、其他：沸石 加热装置

四、操作步骤

1、取30ml工业乙醇倒入100ml圆底烧瓶中，加入2~3粒沸石，以防止暴沸。

2、按蒸馏装置安装好仪器

3、通入冷凝水。

4、用水浴加热，注意观察蒸馏烧瓶中蒸汽上升情况及温度计读数的变化。当瓶内液体开始沸腾时，蒸汽逐渐上升，当蒸汽包围温度计水银球时，温度计读数急剧上升。蒸汽进入冷凝管被冷凝为液体滴入锥形瓶，记录从蒸馏头支管滴下第一滴馏出液时的温度t1，然后当温度上升到75摄氏度时换一个干燥的锥形瓶作接受器，收集馏出液，并调节热源温度，控制在75—80摄氏度之间，控制蒸馏速度为每秒1—2滴为宜，直到圆底烧瓶内蒸馏完毕停止蒸馏。

5、停止蒸馏时，先移去热源，待体系稍冷却后关闭冷凝水，自上而下、自后向前拆卸装置。

6、量取并记录收集的乙醇的体积v1.

五、实验装置图

请将装置图在此处添上

六、数据处理

第一滴馏出液滴下时的温度t1

实际产量：

回收率：

七、思考题

1、是否所有具有固定沸点的物质都是纯物质？为什么？

2、什么叫沸点？液体的沸点和大气压有什么关系？

1

3．蒸馏时加入沸石的作用是什么？如果蒸馏前忘记加沸石，能否立即将沸石加至将近沸腾的液体中？当重新蒸馏时，用过的沸石能否继续使用？

4、温度计水银球的上部为什么要与蒸馏头侧管的下限在同一水平上？过高或过低会造成什么结果？

5、在蒸馏过程中，为什么要控制蒸馏速度为每秒1—2滴？蒸馏速度过快时对实验结果有何影响？

2

 

第二篇：实验2-2 海水的蒸馏

物质的分离与提纯教学设计

第四课时

（实验2-2 海水的蒸馏）

1．实验目标

（1）了解蒸馏操作的原理，实验装置的安装要点。

（2）掌握蒸馏分离液态混合物的方法。

2．预习指导

利用溶液中各组分的沸点不同通过加热使各成分（沸点要有较大的差异）分别蒸发出来，并且将不易挥发的物质留在母液中。 海水和蒸馏水的密度因其盐分的含量不同而不同，海水的密度较大，因此浮力较大。海水淡化是人类解决淡水资源稀缺的方法之一。 教师要介绍本实验仪器的使用方法及其注意事项。密度计根据其长度选用合适的量筒，也可以在讲台前事先准备样品，让同学观察测量、记录数据。

温度计的位置是要重点讨论的：温度计要在蒸馏烧瓶的支管处，这样才能真实地反映蒸馏出的馏分的沸点。

由于液态物质的结构不同，在沸腾时，有的会发生暴沸现象，使得气体体积迅速膨胀，引起仪器爆裂等事故。所以在蒸馏烧瓶中要加入一些碎瓷片，或加入毛细玻璃管。

冷却水的流向为下进上出，这样冷却的效果好。可以做对比实验（将冷却水的接口顺序反接），分别测量进口的水和出口的水的温度，加以比较。

实验前后要对比实验，实验前用下列方法检验海水中的离子： Na+：用焰色反应，可以观察到黄色的焰色；K+：用焰色反应，透过蓝色钴玻璃，可以观察到浅紫色的焰色；Cl-：加入硝酸银溶液，可以观察到白色沉淀，加入硝酸，沉淀不溶解；SO42-：加入氯化钡溶液可

以观察到白色沉淀，加入盐酸，沉淀不溶解。实验后用同样方法检验在蒸馏水中是否还有上述离子。

3．实验要求

（1）测量海水的密度

（2）如果密度计不够或条件不允许，可以在讲台上统一做一份。与海水的密度数据比较；如果用盐配制海水可以将密度调到1．022～1．025 g/cm3。

4．问题与讨论

（1）海水和蒸馏水的密度由于其盐分的含量不同而不同，海水的密度较大，因此浮力较大。

（2）粗盐的制取与提纯是为了制取固体NaCl，所以，水分是要蒸发除去；而制取淡水是要除去盐分，所以要蒸馏；两种方法目标产物不同，装置、方法均不同。

5．拓展实验

（1）启发、鼓励学生用代用品设计蒸馏装置，并制取蒸馏水。

（2）也可用蒸馏的方法制取无水乙醇。（提示：以96%以上的乙醇为原料）

实验原理分离乙醇和水的方法与分离海水不同，因为乙醇和水会形成共沸物。工业乙醇中的乙醇含量为75%左右，利用乙醇和水沸点（78．5 ℃和100 ℃）的不同，通过蒸馏工业乙醇，可使乙醇汽化并分离出来。由于乙醇分子与水分子之间有较强的相互作用，蒸馏时总会有少量的水随乙醇一起汽化。所以冷凝并收集到的蒸馏物中仍有少量水，但其乙醇含量较工业乙醇提高了。

在两种以上沸点不同又可完全互溶的液体所组成的混合物中，组分分子之间存在较强的相互作用力，在蒸馏时，得到的是具有最低沸点（比所有组分沸点都低）或最高沸点（比所有组分沸点都高）的馏出物。这些馏出物组成与溶液组成相同，沸点也恒定，蒸完冷凝后的液体称为共沸混合物，简称共沸物。如乙醇的沸点是78．5 ℃，它与水共沸物的沸点是78．15 ℃。

实验步骤

（1）测量乙醇的密度

取50 mL工业乙醇置于100 mL量筒中，小心放入密度计，测量其密度，记录数据，查阅相关物理化学手册，得该工业乙醇的质量分数。

（2）蒸馏

①向100 mL蒸馏瓶中加入50 mL工业乙醇，加入几粒沸石，以防止暴沸。

②连接好蒸馏装置，通入冷凝水。

③小心加热，观察蒸馏烧瓶中蒸汽的变化和温度计示数的变化。当第一滴液体从冷凝管进入锥形瓶时，记录下此时的温度t1，然后调

节温度使从冷凝管流出的液体的流速为1～2滴/秒。当温度不再发生变化时，用干燥的锥形瓶接受液体，同时记录下此时的温度t2，继续

观察温度计示数的变化，当温度计的数值上升1 ℃时，即停止蒸馏，

记录此时的温度t3。

④停止蒸馏，先撤去热源，待温度降到40 ℃左右时，关闭冷凝水，然后按与连接装置顺序相反的步骤拆卸装置。

（3）测量蒸馏产品的密度

将蒸馏得到的液体倒入100 mL量筒中，小心放入密度计，测量其密度。

（4）整理分析实验数

利用有关物理化学手册，查得蒸馏后乙醇的质量分数，并与蒸馏前工业乙醇的质量分数对比，分析本次蒸馏提纯的效果。