專題六：物質(zhì)的分離、除雜和提純

1、 專題六：物質(zhì)的別離、除雜和提純 歸納整理 物質(zhì)的別離、除雜和提純是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個重要環(huán)節(jié)。 所謂別離就是用物理或化學(xué)的方法將混合物 中的各組分一一分開。別離完成后各組分要保持經(jīng)過化學(xué)反響使混合物的組分經(jīng)過轉(zhuǎn)化而別離還要恢復(fù) 為原有的物質(zhì)組成和狀態(tài)。除雜和提純是將混合物中的某組分用物理或化學(xué)的方法除去而得到純物質(zhì)。 在提純物質(zhì)的過程中除了選擇適宜的試劑外，還應(yīng)選擇適宜的雜質(zhì)或產(chǎn)物，以便于同被提純物進(jìn)行分 離。 現(xiàn)將有關(guān)要點(diǎn)歸納如下： 1、應(yīng)注意幾個“不 不能“玉石俱焚。即試劑一般與雜質(zhì)反響，不與要保存的物質(zhì)反響。但特殊情況下，所加試劑需 要和保存物質(zhì)反響， 但最終要轉(zhuǎn)化成需要保存的物質(zhì)。 如

2、除去FeCl3溶液中的NaCl,可加過量的NaOH 一過濾一洗滌一加適量稀鹽酸。 “不增、“不減。即不增加新的雜質(zhì)，不減少要保存的物質(zhì)。 不污染環(huán)境。即要求所選用的除雜方法，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì)。 不能“舊貌變新顏。即除雜結(jié)束前，要恢復(fù)保存物質(zhì)的原有狀態(tài)。 2、除雜方法的幾個優(yōu)化原那么 假設(shè)同時有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇那些簡單易行、除雜徹底的方法。 應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保存物質(zhì)的方法，即“一舉兩得。 先考慮物理方法，再用化學(xué)方法。 拓展延伸 一、氣體的凈化與枯燥 1、氣體凈化的幾種方法 吸收法：用吸收劑將雜質(zhì)氣體吸收除去。如，除去 CO中混有白少量 CO,可先用濃NaOhB

3、液吸收 CO,再用濃硫酸等枯燥劑除去水蒸氣。 常見氣體吸收劑見下表： 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 水 可溶性氣體：HCl、NH等 NaOHK 體 CO、HCl、H20 無水CuSO H2O 堿石灰 CO、HCl、H20 灼熱的銅網(wǎng) C2 NaOHO CO、HCl 灼熱的CuO Hb、CO 濃硫酸 H20 轉(zhuǎn)化法：通過化學(xué)反響，將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所要得到的氣體。如，除去 CO中的少量CQ可將混合氣體 通過足量的灼熱 CuO CO + CuO Cu + CO2。 2、氣體的枯燥 氣體的枯燥是通過枯燥劑來實(shí)現(xiàn)的，選擇枯燥要根據(jù)氣體的性質(zhì)，一般原那么是：酸性枯燥劑 不能用來枯燥堿性氣

4、體，堿性枯燥劑不能用來枯燥酸性氣體，枯燥裝置由枯燥劑狀態(tài)決定。 常見的枯燥劑 枯燥劑 可十燥氣體 不可十燥氣體 枯燥 裝置 名稱或化學(xué)式 酸堿性 狀態(tài) 濃HSO 酸性 液態(tài) H2、N2、Q、CO、HCl、 CH、CO? NH A 固體NaOH 生石灰 堿性 固公 H2、Q、N2、CH、CO NH等 CO、SO、HCl B或C 無水CaCh 中性 固公 除NH外所有氣體 NH3 B或C 常用枯燥裝置如下: 注意：選擇吸收裝置時，要注意進(jìn)、出氣體導(dǎo)管的連接方法，假設(shè)用“洗氣瓶，要注意“長進(jìn)短出 假設(shè)用枯燥管要注意“大進(jìn)小出。先除去氣體中含有的其他雜質(zhì)，枯燥除去水蒸氣的操作放在最后。 二、物質(zhì)的別離

5、和提純 別離和提純的主要方法 方法 適用范圍或原理 舉例 物 過濾法 固體與液體混合物的別離 可溶性固體與/、溶性固體混合物的別離 粗鹽的提純 理 結(jié) 蒸發(fā) 別離溶質(zhì)與溶劑 從含有HCl的NaCl溶液中別離 方 晶 除去易揮發(fā)的雜質(zhì) 出固體NaCl 法 法 降低溫度 可溶性固體溶質(zhì)溶解度受溫度影響變化大小 別離NaCl與KNO的混合物 小同 續(xù)表 方法 適用范圍或原理 舉例 化 學(xué) 方 法 化氣法 與雜質(zhì)反響生成氣體而除去 除 NaSQ 中 N&CO,可力口稀 H2SO4 N&CO+ H2SQ =N&SQ+ CQ T + H2O 沉淀法 將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去 除去N

6、aCl中的N&SO,可加適量的 BaCl2： N&SO+ BaCl2=BaSOj +2NaCl 置換法 將雜質(zhì)通過置換反響們除去 除Fe SO中的Cu SO,可加過量的鐵粉，再過濾： CuSO+Fe=Cu+Fe SQ 溶解法 將雜質(zhì)溶于杲種試劑而除去 除C粉中的CuO粉，可加適量稀硫酸，再過濾： CuO+ HzSO=CuS(4+ H2O 加熱法 雜質(zhì)受熱易分解，通過加熱將雜質(zhì) 除去 除CaO中白C CaCOX力口熱：CaCO 高溫 CaO+ CO T 轉(zhuǎn)化法 將雜質(zhì)通過化學(xué)反響轉(zhuǎn)化為主要 成分 除CO中的CO可將氣體通過灼熱的 CuO CO+CuO Cu+CO 當(dāng)然，實(shí)際別離與

7、提純還會有一些其他方法，在實(shí)際解題時要因題而解，也可以綜合而靈活地 運(yùn)用幾種方法。 問題探究 問題1除去NaCl溶液中的雜質(zhì)Ba(OH)2,假設(shè)只準(zhǔn)參加一種試劑，那么這種試劑是 。 【分析】除去雜質(zhì)的方法有多種，原那么是不引入新的雜質(zhì)，對所提純的物質(zhì)不能改變，把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成 所需要的物質(zhì)，便于別離。如將雜質(zhì)被溶液吸收；將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或沉淀；將不溶的雜質(zhì)轉(zhuǎn)為可溶物等。 根據(jù)題目要求，除去 Ba(OH，可以參加帶有 SO2-的試齊【J,如N&SO、CuSQ HSQ等，它們都能與 Ba(OH)2 反響生成BaSO沉淀。但是，如果選用 N&SO溶液，除了生成 BaSO,同時還有NaOH

8、T生，NaOH能溶于 水的，無法與NaCl分開。等于除去BaOH2的同時又引進(jìn)了新的雜質(zhì) NaOH如果選用CuSO蛤液，那么生成 BaSO和 CuOH2兩種沉淀，再經(jīng)過過濾，即可得到較純的 NaCl。當(dāng)然參加 Fe2SO43溶液也可除去雜質(zhì) BaOH2。假設(shè)選用 HSO,那么生成BaSO和水，也可除去雜質(zhì) BaOH2。 【答案】 CuSQ或Fe2SO43或H2SO 問題2除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉，應(yīng)選用適量的試劑是 A.稀硫酸 B.硝酸銀 C.澄清石灰水 D.稀鹽酸 【分析】此題除去雜質(zhì)碳酸鈉，可考慮參加酸溶液與碳酸鈉發(fā)生復(fù)分解反響，把雜質(zhì)變成 CO氣體逸 出。但要注意參加的酸只能是鹽

9、酸，否那么又會產(chǎn)生新的鈉鹽雜質(zhì)。 【答案】D 問題3別離NaCl、FeCl3和BaSO的混合物，應(yīng)選用的一組試劑是 A. H 2Q AgNO、HNO B. H 2。NaOH HNO C. H 2Q NaOH HCl D. H 2。KOH HNO 【分析】 此題中， 因 NaCl、FeCl3均溶于水，BaSO難溶于水， 所以先用水溶解， 利用溶解性差異過 濾別離， 然后用 NaOHB液與濾?反響，NaCl未變化，F(xiàn)eCL被轉(zhuǎn)化為FeOH3 J ,通過過濾分別得到濾液 和沉淀，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得純潔的 NaCl,將沉淀與HCl溶液反響，可使轉(zhuǎn)化為 FeOH3的FeCl3得以復(fù) 原。在別離操作中同樣

10、要遵循不能引入新雜質(zhì)的原那么，所以選 Co 【答案】C 問題4為了除去粗鹽中的 CaCl2、MgSO及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進(jìn)行以下 5項(xiàng)操作：過濾； 加過量的NaOH液；加適量鹽酸；加過量NaCO溶液；加過量的BaCl2溶液。正確的操作順序是 A. B. C. D. 【分析】除去多種雜質(zhì)時，要考慮參加試劑的順序，為了保證將雜質(zhì)除盡，所加試劑必須過量，因此 為了不引進(jìn)新雜質(zhì)，后面參加的試劑要能除去前面參加的試劑。 此題參加試劑及順序是：a加過量的BaCl2 溶液，除去SO; b加過量的NaOH液，除去Mg2+; c加過量的N&CO溶液除去Ba2+、Ca2+; d過濾，除去 生成的沉

11、淀CaC BaC3 MgOH和泥沙；e加適量的鹽酸，除去過量的 CO和OH由于b和a順 序互換，不影響除雜目的，所以前兩步操作順序可顛倒。 【答案】C Do 學(xué)以致用 一、選擇題每題只有一個選項(xiàng)符合題意 1、氮?dú)饣煊猩倭繗錃狻⒍趸己退魵?，欲獲得枯燥純潔的氮?dú)?，可采取以下操作：通過濃硫酸， 通過填充氧化銅的加熱管，通過氫氧化鈉濃溶液，通過濃鹽酸。最好的組合順序是 A、一一 B一一 C、一一 D、一一 2、以下各組物質(zhì)中的雜質(zhì)括號內(nèi)為雜質(zhì)，只需參加適量稀硫酸就能除去的是 A. NaCl N&CO B. Fe Cu C. Na 2CG CaCO D. HCl BaCL 3、以下各組物質(zhì)

12、的溶液，不另加試劑無法一一鑒別的是 A.NaOH HCl CuSO 4 MgSO4 B.NazCO K 2SO BaCl 2 HCl C.KNO HCl CaCl 2 NaOH D.NH4NO H 2SO NaOH MgCl 2 4、別離以下各組物質(zhì)的方法不正確的選項(xiàng)是 A.用過濾法別離氧化銅和硫酸銅的混合物 B.用結(jié)晶法別離氯化鈉和硝酸鉀的混合物 C.用蒸儲法依據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)的不同別離煤油和水的混合物 D.通過灼熱的氧化銅除去 CO中白CO,得純潔的CO 5、下表是各物質(zhì)所含的少量雜質(zhì)以及除去這些雜質(zhì)所選用的試劑或操作方法，其中正確的選項(xiàng)是 選項(xiàng) 物質(zhì) 雜質(zhì) 除雜試劑或操作方法 A 氯化鈉溶液

13、氯化鎂 參加適量燒堿溶液，再過濾 B 硝酸鈉溶液 硫酸鈉 參加適量氯化鋼溶液，再過濾 C 熟石灰 石灰心 高溫煨燒 D 二氧化碳 一氧化碳 通過澄清石灰水 6、按照加水溶解、過濾、蒸發(fā)的順序進(jìn)行操作，可以別離的一組混合物是 A.木炭粉和二氧化鎰 B. 鐵粉和硫酸銅晶體 C.氯化鋼和硫酸鉀 D. 二氧化鎰和氯化鈉 7、以下實(shí)驗(yàn)方案中，能到達(dá)預(yù)期目的的是 A. 用NaOHB液除去CO中混有的HCl氣體 B. 用點(diǎn)燃的方法除去 CO中混有白少量CQ C. 用稀鹽酸除去熱水瓶膽壁上的水垢主要成分 CaCO和MgOH2 D.用BaCl2溶液除去KNO溶液中混有的少量 ESQ,得到純潔的KNO溶液 8、實(shí)

14、驗(yàn)操作方法：稱量，過濾，蒸發(fā)，結(jié)晶；其中可用于混合物別離的是 A. B. C. D. 二、填空題 9、右圖所示的裝置有多種用途。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，氣體既可從 a導(dǎo)入也可 瓶中既可參加其他物質(zhì)，也可以參加不同的液體或固體顆粒等。請根據(jù)要求 下表，然后結(jié)合物理知識答復(fù)以下問題： 用途 氣體入口 a或b 瓶中物質(zhì) 收集H2 排氣法收集CO 空氣 排水法收集Q 水 除去H2中的雜質(zhì)HCl氣體 枯燥CO氣體 驗(yàn)證COt體中含有CO雜質(zhì)并 除去 結(jié)合物理知識，簡述在表內(nèi)第項(xiàng)中，排水法收集 Q操作成功的原理 。 10、為除去NKSO溶液中含有的雜質(zhì) NKCO,甲、乙、丙三位同學(xué)分別選用一種試劑適量進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。 請

15、你對他們所選用的試劑進(jìn)行評價： 學(xué)生 選用試劑 評價是否可行，并簡述埋由 甲 HCl 乙 H2SO 丙 Ba(OH)2 11、某課外活動小組通過 Internet網(wǎng)上資料得知：廢棄的定影液中含有一定量的 AgNQ他們從攝影店收 集到一些廢棄的定影液，準(zhǔn)備將其中的銀以單質(zhì)的形式回收。于是。他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)活動： 1設(shè)計(jì)方案參加比銀活潑的金屬單質(zhì) 除去金屬混合物中的雜質(zhì) 2小組討論 選擇參加的金屬 甲同學(xué)認(rèn)為：向定影液中參加過量的銅粉，那么得到的金屬混合物含有銀和銅； 乙同學(xué)認(rèn)為：向定影液中參加過量的鐵粉，那么得到的金屬混合物含有銀和鐵。你認(rèn)為以從b 口導(dǎo)入。 將相關(guān)內(nèi)容填入 同學(xué)的方案更合理，

16、其原因是 。該方案的化學(xué)方程 式為 O 除去銀粉中混有的金屬 向金屬混合物中參加的試劑是 ,化學(xué)方程式為。 3 3)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)過程如下： 斤比比斤比比 K K 相較活潑金屬相較活潑金屬( (過量過量) )q.a電電. . . 寸皿寸皿 廢不定影液 - - 金屬混匕物+溶液A 請答復(fù)：操作a是,需要用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和 ;溶液B中溶質(zhì)的化學(xué)式 為。 (4)產(chǎn)品驗(yàn)證請你設(shè)計(jì)一個簡單方法驗(yàn)證得到的銀中是否含有鐵粉，方法是 答案 一、選擇題 1、C 2、D 3、C 4、D 5、A 6、D 7、C 8、D 二、填空題 9、b,空氣；a;b;a, NaOH容液或AgNO溶液或水；a,濃H2SQ;a,澄清的石灰水或 Ba(OH)2 溶液10、甲：不行，除去N&CO的同時又引入了新雜質(zhì) NaCl。乙： 行，除去NaCO的同時增加了 N&SO, 而且沒引入新雜質(zhì)。丙：不行，除去 N&