物質(zhì)的分離與提純

1、物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純【知識(shí)梳理知識(shí)梳理】一、基本原理1.物質(zhì)的分離是通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒?，把混合物中的各種物質(zhì)彼此分開(kāi)，并且恢復(fù)到各種物質(zhì)的原來(lái)存在狀態(tài)，分別得到純凈物；而物質(zhì)的提純是通過(guò)適當(dāng)?shù)姆椒ò鸦烊肽澄镔|(zhì)里的少量雜質(zhì)除去，以便獲得相對(duì)純凈的物質(zhì)，又稱除雜。2.除去雜質(zhì)過(guò)程中必須遵循的原則：①不增——所選試劑不能帶入新的雜質(zhì)。②不減——所選試劑只與雜質(zhì)反應(yīng)而不與被提純的物質(zhì)反應(yīng)。③易分——試劑與雜質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物與被提純的物質(zhì)容易

2、分離。XkB1.com④最佳——在除去雜質(zhì)的同時(shí)能增加被提純物質(zhì)的量。二、物質(zhì)分離與提純的方法1.質(zhì)的分離與提純常用的物理方法：方法適用范圍或原理舉例過(guò)濾法難溶性固體與液體的分離、可溶性固體與難溶性固體的分離從雙氧水制氧后的廢物中提取MnO2；從氯酸鉀和二氧化錳混合制取氧氣后的混合物中提取MnO2。蒸發(fā)結(jié)晶溶質(zhì)的溶解度隨溫度的變化較小，則用蒸發(fā)結(jié)晶法NaCl中混有少量的KNO3時(shí)，可采用此法提純NaCl降溫結(jié)晶溶質(zhì)的溶解度隨溫度的變化較

3、大且溶液飽和，則用降溫結(jié)晶法KNO3中混有少量的NaCl時(shí)，可采用此法提純KNO3結(jié)晶法升溫結(jié)晶溶質(zhì)的溶解度隨溫度的升高而減小Ca(OH)2中混有KNO3時(shí)，可采用此法提純Ca(OH)2物理方法蒸餾分離沸點(diǎn)不同的液體混合物石油煉制，酒精溶液中提取酒精，制取蒸餾水等2常用的化學(xué)方法①化氣法：與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去。如：除NaCl中Na2CO3，可加適量稀HCl，蒸發(fā)——Na2CO32HCl＝2NaClCO2↑H2O②沉淀法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為

4、沉淀過(guò)濾除去。如：除去NaCl中的Na2SO4，可加適量的BaCl2，過(guò)濾——Na2SO4BaCl2=BaSO4↓2NaCl③置換法：將雜質(zhì)通過(guò)置換反應(yīng)而除去。如：除FeSO4溶液中的CuSO4，可加過(guò)量的鐵粉，過(guò)濾——CuSO4Fe=CuFeSO4④溶解法：將雜質(zhì)溶于某種試劑而除去。除C粉中的CuO粉，可加適量稀硫酸，再過(guò)濾——CuOH2SO4=CuSO4H2O除Cu粉中的Fe粉，可加入適量的稀鹽酸，再過(guò)濾——Fe2HCl＝FeCl2

5、H2↑⑤加熱法：雜質(zhì)受熱易分解，通過(guò)加熱將雜質(zhì)除去。h.com如：除CaO中的CaCO3可加熱——CaCO3CaOCO2↑⑥轉(zhuǎn)化法：將雜質(zhì)通過(guò)化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為主要成分。如：除CO2中的CO，可將氣體通過(guò)灼熱的CuO——COCuOCuCO2⑦吸收法：用吸收劑將雜質(zhì)氣體吸收除去。如：除去CO中混有的少量CO2，可用濃NaOH溶液吸收CO2——CO22NaOH=Na2CO3H2O除去CO2中混有的少量HCl，可用飽和的NaHCO3溶液吸收——H

6、ClNaHCO3=NaClCO2↑H2O三、氣體的干燥氣體的干燥是通過(guò)干燥劑來(lái)實(shí)現(xiàn)的，選擇干燥要根據(jù)氣體的性質(zhì)，一般原則是：酸性干燥劑不能用來(lái)干燥堿性氣體，堿性干燥劑不能用來(lái)干燥酸性氣體，干燥裝置由干燥劑狀態(tài)決定。⑴常見(jiàn)的干燥劑干燥劑可干燥氣體不可干燥氣體干燥裝置濃H2SO4H2、O2、CO2、HCl、CH4等NH3A固體NaOH或堿石灰H2、O2、CH4、NH3等CO2、HClB或C⑵常用干燥裝置如下：wWw.Xkb1.cOm【點(diǎn)撥】

7、選擇吸收裝置時(shí)，要注意進(jìn)、出氣體導(dǎo)管的連接方法，若用“洗氣瓶”，要注意“長(zhǎng)進(jìn)短出”，若用干燥管要注意“大進(jìn)小出”。先除去氣體中的其他雜質(zhì)，最后干燥除去水蒸氣。四、酸堿鹽溶液的除雜技巧⑴被提純物與雜質(zhì)所含陽(yáng)離子相同時(shí)，選取與雜質(zhì)中的陰離子不共存的陽(yáng)離子，再與被提純物中的陰離子組合出除雜試劑，如Na2SO4（NaOH）：可選用稀H2SO4為除雜試劑（生成物為Na2SO4和H2O，達(dá)到目的）；KCl（K2SO4）：可選用BaCl2溶液為除雜試

8、劑（生成物為BaSO4沉淀和KCl，達(dá)到目的）⑵被提純物與雜質(zhì)所含陰離子相同時(shí)，選取與雜質(zhì)中陰離子不共存的陰離子，再與被提純物中的陽(yáng)離子組合出除雜試劑，如NaCl（BaCl2）：可選用Na2SO4溶液為除雜試劑（生成物為BaSO4沉淀和NaCl，達(dá)到目的）；KNO3（AgNO3）：可選用KCl溶液為除雜試劑（生成物為AgCl沉淀和KNO3，達(dá)到目的）。⑶被提純物與雜質(zhì)所含陰陽(yáng)離子都不相同時(shí)，選取與雜質(zhì)中陰陽(yáng)離子都不共存的陰陽(yáng)離子組合出除

9、雜試劑。如NaNO3（CuSO4）：可選用Ba(OH)2溶液為除雜試劑(生成物為Cu(OH)2沉淀與BaSO4沉淀)?！镜淅馕龅淅馕觥縲Ww.xKb1.coM例1下列措施能達(dá)到目的是（）A用NaOH溶液除去CO2氣體中混有的HCl氣體B用點(diǎn)燃的方法除去CO2氣體中少量的CO氣體C用稀鹽酸除去熱水瓶中的水垢（主要成分是碳酸鈣和氫氧化鎂）D用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混入的少量K2SO4過(guò)____裝置（填裝置代號(hào)）。⑵要除去混合氣

10、體中的水蒸氣，應(yīng)將混合氣體從_________端通入（填接口字母）。⑶若將丙裝置裝滿水，可用于收集氧氣，氣體應(yīng)從____________端通入（填接口字母）。14.現(xiàn)有某河水水樣，有異味，還有固體小顆粒。為了凈化該水樣，某化學(xué)興趣小組對(duì)水樣進(jìn)行如下處理。⑴向水樣中加入明礬攪拌溶解，靜置一段時(shí)間后，進(jìn)行__________（填操作名稱），除去固體小顆粒；再向?yàn)V液中加入活性炭，利用其___________性除去水樣中的異味，得到凈化水Ⅰ。⑵

11、向凈化水Ⅰ中通入氯氣殺菌消毒，得到凈化水Ⅱ。該過(guò)程中發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：Cl2H2O=HClHClO（次氯酸）。則次氯酸中氯元素的化合價(jià)為_(kāi)________價(jià)。⑶為了判斷凈化水Ⅱ是硬水還是軟水，可加入_________進(jìn)行檢驗(yàn)。15.某食鹽樣品中含有少量沙土、氯化鈣和氯化鎂以下是除去食鹽樣品中沙土、氯化鈣和氯化鎂的實(shí)驗(yàn)流程：根據(jù)流程圖回答：⑴操作Ⅰ的名稱是_________，加入的試劑A是_______，沉淀是_________；⑵寫(xiě)出N

12、aOH與雜質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式_________________________________；⑶加入試劑B的目的是__________________________________；⑷蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)用到玻璃棒的作用是_______________________________________。16.某學(xué)習(xí)小組將“從空氣中制取氮?dú)狻弊鳛檠芯空n題，以下是他們的實(shí)驗(yàn)方案：方案一：⑴圖1中裝置B的作用是__________________，裝

13、置C的作用是________________________________。方案二：⑵將空氣通過(guò)圖1中A、B裝置后，收集于圖2的廣口瓶中，用圖2裝置代替裝置C進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)中用紅磷而不用木炭的原因是_______________________；X⑶此法得到的氮?dú)獠患?，?qǐng)你分析可能的原因是________________________________________；⑷在工業(yè)上，分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕馐抢盟鼈僟__________

14、_____的不同。17.實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置制取干燥純凈的CO2氣體，并驗(yàn)證CO2中混有HCl氣體（假設(shè)每步均完全反應(yīng)）⑴寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式；⑵D裝置的作用是_______________________，D裝置中的現(xiàn)象是______________________，D裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是____________________________________。⑶將上圖裝置按題目要求連接起來(lái)，正確順序是_______

15、___________________（填端口字序號(hào)）。17.氫氧化鈉固體保存不善會(huì)變質(zhì)而產(chǎn)生碳酸鈉。為了除去氫氧化鈉中的碳酸鈉雜質(zhì)，興趣小組最初設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案。請(qǐng)回答下列問(wèn)題：⑴按照此方案_______（填“能”或否）得到純凈的氫氧化鈉固體。理由是；⑵你認(rèn)為要得到較純凈的氫氧化鈉固體，應(yīng)選擇除雜試劑是________（填物質(zhì)的名稱），加入該試劑后分離除去沉淀A的實(shí)驗(yàn)操作方法是_______，雜質(zhì)與該試劑反應(yīng)的化學(xué)方程式是。19.為

16、了除去氯化鈉樣品中的碳酸鈉雜質(zhì)，某興趣小組將樣品溶解后進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：⑴A溶液中溶質(zhì)可能為_(kāi)_____________；⑵將無(wú)色溶液與沉淀B分離的操作①的方法名稱是______________；⑶從無(wú)色溶液得到固體物質(zhì)C的操作②的方法名稱是_______________；⑷因?yàn)锳溶液過(guò)量，此方案得到的固體物質(zhì)C中混有新的雜質(zhì)，為了既能除去雜質(zhì)碳酸鈉，又能有效地防止新雜質(zhì)的引入，可向樣品溶液中加入過(guò)量的______________后，直接進(jìn)

17、行操作②即可得到純凈的氯化鈉固體。寫(xiě)出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：________________________________。20.要除去NaCl樣品中少量的Na2SO4和CuCl2雜質(zhì)，請(qǐng)根據(jù)所提供的試劑：NaOH溶液、稀HCl、BaCl2溶液分析并完成下列有關(guān)問(wèn)題：⑴第一步：取NaCl樣品溶于水，加入過(guò)量的_________試劑，完全反應(yīng)后，過(guò)濾，除去CuCl2雜質(zhì)；所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是_____________________

18、___________；⑵第二步：在第一步所得濾液中加適量的______試劑，完全反應(yīng)后過(guò)濾，除去樣品中________雜質(zhì)；⑶第三步：在第二步所得濾液中加足量的稀HCl，完全反應(yīng)后進(jìn)行______操作，最后得到NaCl固體。21.某化學(xué)興趣小組利用鋅和濃鹽酸以及如圖所示裝置來(lái)制取干燥、純凈的氫氣，并驗(yàn)證氣體中的雜質(zhì)。⑴實(shí)驗(yàn)中看到B中無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色，這說(shuō)明產(chǎn)生氣體中含有雜質(zhì)_______（填化學(xué)式），除此以外，還可能含有雜質(zhì)氣體是__

19、__________（填名稱）。為了檢驗(yàn)該雜質(zhì)可將E裝置連接到上述裝置中__________（填序號(hào)）之間，氣體從（填a或b）進(jìn)入裝置E，E中所放試劑為_(kāi)_____觀察到的現(xiàn)象是________________________。⑵C裝置的作用是_____________________________________。⑶此實(shí)驗(yàn)收集氫氣的下列方法，你認(rèn)為合理的是_____（填編號(hào)）。①向上排空氣法②用干癟氣球收集③排水法。22.某化工廠排

20、放的廢液中含有大量的硫酸鋅和硫酸銅，化學(xué)興趣小組的同學(xué)根據(jù)所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)了一個(gè)方案，用來(lái)回收金屬銅并得到硫酸鋅晶體，主要過(guò)程如圖所示：蒸發(fā)①②③④加入過(guò)量鋅粉溶液銅工業(yè)溶液固體A加入適量B污泥廢液混合溶液硫酸鋅晶體NaCl濾液蒸餾水操作Ⅰ濾液過(guò)量NaOH過(guò)濾試劑A過(guò)濾濾液沉淀試劑B蒸發(fā)結(jié)晶樣品NaCl固體蒸發(fā)NaCl固體混合物溶于水（NaOH溶液中含少量Na2CO3）適量BaCl2溶液濾液沉淀操作②固體物質(zhì)C樣品溶液過(guò)量A溶液操作①無(wú)色溶