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愛迪生實驗課第 6 堂練習：混合物分離、過濾與蒸發結晶
本堂整理第 2 單元「物質的世界」中混合物分離題型，聚焦過濾、粗鹽精製與蒸發結晶。解題時先找物質差異，再決定分離方法與操作順序。
愛迪生實驗課第 6 堂練習：混合物分離、過濾與蒸發結晶
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學習目標
1. 能依顆粒大小、溶解度、沸點與磁性選擇合適分離方法。
2. 能說出粗鹽精製的順序：溶解、過濾、蒸發、結晶。
3. 能解釋過濾操作中的濾紙、漏斗、玻璃棒與漏斗頸靠杯壁的目的。
4. 能判斷蒸發結晶中溶劑與溶質的去向。
觀念
觀念一：分離方法要看性質差異
混合物分離不是背單一答案，而是先找差異：顆粒大小不同可過濾，溶解度不同可先溶解再過濾，沸點或揮發性不同可蒸發或蒸餾，磁性不同可磁吸，有色色素可用色層分析。
分離方法選擇 例題 1
用濾網把煮熟的麵條從熱水中撈起，主要利用哪一種分離原理？
分離方法選擇 例題 2
| 混合物 | 主要差異 | 適合方法 |
|---|---|---|
| 咖啡渣和咖啡液 | 顆粒大小不同 | 過濾 |
| 食鹽水 | 水較易蒸發 | 蒸發結晶 |
| 彩色墨水 | 吸附力與溶解度不同 | 色層分析 |
依表中資料，下列配對何者正確？
分離方法選擇 例題 3
某混合物含有鐵粉、細砂和食鹽。若要分別得到鐵粉與食鹽，下列流程何者最合理？
觀念
觀念二：粗鹽精製流程
含泥沙的粗鹽要先加水，讓食鹽溶解而泥沙不溶；接著過濾，使泥沙留在濾紙上、食鹽水成為濾液；最後加熱蒸發水分，讓食鹽結晶析出。整個過程屬於物理分離。
粗鹽精製流程 例題 1
含泥沙的粗鹽要精製成食鹽晶體，正確步驟通常為何？
粗鹽精製流程 例題 2
依流程圖判斷，下列哪一個說明正確？
粗鹽精製流程 例題 3
關於食鹽與細砂混合物的分離，下列敘述何者正確？
觀念
觀念三：過濾操作與器材功能
過濾常用濾紙、漏斗、玻璃棒與燒杯。濾紙要貼緊漏斗，玻璃棒用於引流，漏斗頸靠杯壁可減少濾液濺出。冷凝管屬蒸餾器材，通常不是過濾器材。
過濾操作 例題 1
進行過濾實驗時，下列哪一項器材通常不需要？
過濾操作 例題 2
依圖中過濾裝置，下列哪一個操作原因正確？
過濾操作 例題 3
| 器材 | 主要用途 |
|---|---|
| 漏斗與濾紙 | 分離不溶固體與溶液 |
| 玻璃棒 | 引流，避免液體外流 |
| 蒸發皿 | 加熱濾液，使水分蒸發 |
| 冷凝管 | 蒸餾時冷卻蒸氣，粗鹽精製通常不需要 |
依器材用途表判斷，在粗鹽精製中，下列敘述何者錯誤？
觀念
觀念四：蒸發結晶
蒸發結晶用於從溶液中取回『已溶解』的溶質：加熱使水分汽化離開，食鹽或糖等溶質留下形成晶體（屬物理變化，成分不變）。過濾只能擋住不溶解的固體顆粒，無法分離已溶解的溶質，這正是要改用蒸發結晶的原因。
蒸發結晶 例題 1
將澄清食鹽水放在蒸發皿中加熱，最後蒸發皿中主要留下什麼？
蒸發結晶 例題 2
依圖判斷，下列敘述何者正確？
蒸發結晶 例題 3
食鹽完全溶解於水中後，要把食鹽重新取回，下列敘述何者正確？
觀念
觀念五：分離依據的延伸——密度與沸點（蒸餾／分餾）
前面用顆粒大小（過濾）、溶解度（溶解＋過濾）、易揮發（蒸發結晶）分離。
還有兩種常考依據：(1) 密度差異——把砂和木屑倒進水裡，密度小的木屑浮起、密度大的砂下沉就分開了；(2) 沸點差異（蒸餾／分餾）——緩緩加熱含多種成分的液體，沸點低的先汽化離開、沸點高的最後才走。
液態空氣能分餾出氮和氧，就是靠沸點不同。
依密度差異分離（浮沉） 例題 1
小華不小心將砂子、木屑混在同一燒杯內，他在燒杯內加入水，發現木屑浮在水面、砂子沉入水中而輕易分開。他是利用砂子與木屑的何種性質？
依沸點差異分離（蒸餾順序） 例題 2
一液體中含有甲、乙、丙三種純物質，其沸點分別為 40℃、60℃、200℃。將此液體緩緩加熱，何者最先從液體中消失（汽化離開）？
液態空氣分餾 例題 3
張老師說：「若將液態空氣緩緩加熱，會發現氮氣比氧氣先沸騰汽化成氣體。」三位同學的說法——甲：氮氣的性質比氧氣活潑；乙：氧氣的沸點比氮氣高；丙：液態空氣至少含有兩種以上的物質。較合理的是哪些？
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