Question

为了从酒精和水的混合物中分离水和酒精，张小同学依据已学过的知识，提出一种方案：依据水和酒精凝固点不同可将水和酒精分开．为此，他利用家中的电冰箱的冷冻室做了如下实验：他将配有不同比例的水和酒精的混合物放入冷冻室中，并用温度计监测混合液的温度，定时观察，他所测数据和观察到的现象如下表：

V酒精/mL	V水/mL	V酒精/V水	观察现象
12.5	12.5	1/2	-8℃未发现凝固
12.5	30	1/4	-8℃未发现凝固
12.5	75	1/6	-8℃混合液开始凝固
12.5	370	≈1/30	-6℃混合液开始凝固，酒精并未从水中分离出来
12.5	750	≈1/60	-4℃混合液开始凝固，酒精并未从水中分离出来

（1）请你仔细看一看表中的数据和记录的现象，张小同学是否能将水和酒精从混合液中分开？
（2）在水中添加酒精对水的凝固点有何影响？
（3）请你来设计一种能将酒精和水从混合液中分离的实验．

Answer 1

分析：（1）要分析张小同学是否能将水和酒精从混合液中分开，关键要看实验中水、酒精中有没有一种凝固了，如果其中一种凝固了，而另一种仍然保持液体状态，或者两者同时凝固，则说明将两者物质分离了；否则就没有分开．
（2）正常情况下水的凝固点是0℃，可以从表格中观察，看在水中添加酒精后，水的凝固点与0℃的关系，便不难找出具体影响．
（3）除了本题猜想中的利用凝固点进行分离，还可以考虑用其他物态变化进行分离，如根据沸点不同来设计方案．

解答：解：（1）从实验表格的最后一列可以看出，水和酒精刚开始没有凝固，而当体积比达到一定值时，混合液可以凝固，但是并没有将水和酒精分离开，所以用张小同学的方案不能将水和酒精从混合液中分开．
（2）通常情况下水的凝固点是0℃，从表格的最后一列不难看出，在水中添加酒精后，凝固点低于0℃，所以添加酒精后会导致水的凝固点降低．
（3）既然不能用凝固的方法将二者分离，则可以考虑用汽化的方法来分离，因为水的沸点是100℃，而酒精的沸点是78.5℃，所以可以将混合液放在容器中加热，然后用冷凝管进行收集即可．
故答案为：（1）不能；（2）水的凝固点会变低；（3）可将它们加热至78.5℃，酒精全部汽化，水汽化很少，如果将挥发出的气体收集起来，通入冷凝管．最后将冷凝管中的液体收集起来，这就是酒精，则能达到分离水与酒精的目的．

点评：本题的前两问并不难，只要观察表格中的数据，是很容易得到答案的．关键是第三问，属于开放性问题，解答时要注意思考的方向，把握住从各种物态变化入手进行考虑，因为水和酒精混合是液体，既然不能通过“液→固”的方向实现分离，则可以考虑通过“液→气”的方向实现分离，这样就不难相等汽化了．