专题 混合物的分离和提纯.doc

专题 ： 混合物的分离和提纯一、物质的提纯（除杂）1、物质的除杂和提纯是通过适当的方法把混合物中的杂质除去，得到纯净物的实验操作。提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质，只要求被提纯的物质最终复原，不要求将除去的杂质复原。2、有关除杂（提纯）的原则除杂时应注意以下几点：（1）不能“玉石俱焚”。即试剂一般与杂质反应，不与要保留的物质反应。但特殊情况下，所加试剂需要和保留物质反应，但最终要转化成需要保留的物质。如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加过量的NaOH溶液过滤洗涤加适量稀盐酸。（2）“不增”、“不减”。即不增加新的杂质，不减少要保留的物质。（3）不污染环境。即要求所选用的除杂方法，不能产生可污染环境的物质。（4）不能“旧貌变新颜”。即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。（5） 连续除去多种杂质，要考虑加试剂的顺序、过量试剂的去除等（6）易分：操作简单易行，杂质和被提纯物容易分离 （7）操作可行3、除杂方法的几个优化原则先考虑物理方法，再用化学方法应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。4、常见气体的除杂的方法待除气体方法或试剂H2通过灼热的氧化铜，然后再除去产生的水蒸气。CO通过灼热的氧化铜，然后再除去产生的CO2O2通过炽热的铜网CO2通过澄清石灰水或NaOH溶液。（后者吸收效果更好）HCl水或NaOH溶液，除CO2中的HCl用饱和的NaHCO3溶液NH3稀硫酸、盐酸等溶液H2O（又叫气体干燥）通过无水硫酸铜或浓硫酸或碱石灰、生石灰、氢氧化钠。注意：气体的净化通常最后一部是除去水蒸气（即干燥在最后）食品袋内干燥剂通常是生石灰，双吸剂是铁粉，吸收氧气和水分，氢氧化钠固体是双吸剂，可吸收空气里的水和二氧化碳。5、常见酸碱盐的除杂离子常用试剂反应原理H+碱溶液或碳酸盐 H+OH-=H2O2H+ + CO32-= H2O+ CO2OH-酸溶液或盐溶液H+OH-=H2OCu2+ 2 OH-=Cu(OH)2Cl-硝酸银溶液Ag+ Cl- =AgClSO42-可溶性钡盐Ba2+ +SO42-=BaSO4CO32-酸溶液或可溶性钡盐或可溶性钙盐2H+ + CO32-= H2O+ CO2Ba2+ CO32-=BaCO3Ca2+ CO32-=CaCO3NH4+碱溶液NH4+ OH-=NH3+H2O二、混合物的分离混合物的分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开,分离完成后各组分要保持（经过化学反应使混合物的组分经过转化而分离还要恢复为）原有的物质组成和状态。三、分离和提纯的主要方法1、物理方法（1）过滤法：固体与液体混合物的分离，可溶性固体与不溶性固体混合物的分离。如粗盐的提纯，分离KCl和MnO2混合物。（2）蒸馏法：利用物质沸点不同，来分离互溶混合物，如工业上制取氧气。（3）结晶法：根据混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度随温度变化不同时，可采用结晶法除杂。如分离NaCl与KNO3的混合物（4）磁铁法：利用磁铁能把铁吸引，可以把铁从其他不能被铁吸引的杂质中分离出来或从不能被铁吸引的物质中把铁杂质除去。2、化学方法（1）化气法：在溶液中加入适量的试剂（酸），使所含杂质转化为气体除去，主要指碳酸盐，所选的酸主要由主要成分的酸根决定，加入酸要适量。如除Na2SO4中Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4Na2SO4+ CO2+ H2O（2）沉淀法：在溶液中加入试剂，将杂质转化为沉淀过滤除去。如除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl（3）置换法：利用金属活动性顺序除去某些盐溶液中所含杂质（盐），将杂质通过置换反应而除去，如除FeSO4中的CuSO4，可加过量的铁粉，再过滤：CuSO4+Fe=Cu+FeSO4 (4) 加热法：杂质受热易分解，通过加热将杂质除去，如除CaO中的CaCO3可加热：CaCO3CaO+ CO2（5）溶解法：将杂质溶于某种试剂而除去，如除C粉中的CuO粉，可加适量稀硫酸，再过滤：CuO+ H2SO4=CuSO4+ H2O（6）转化法：将杂质通过化学反应转化为主要成分，如除CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO：CO+CuOCu+CO2（7）逆推法：当混合物中的杂质无法直接除去时使用，如除去CaCl2中NaCl杂质时，杂质Na+无法除去，只好先加Na2CO3溶液，把Ca2+转化为CaCO3沉淀，过滤，洗涤得到CaCO3，再加适量稀盐酸，得到CaCl2三、气体的净化与干燥1、气体净化的几种方法吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常见气体吸收剂见下表：吸收剂吸收的气体杂质吸收剂吸收的气体杂质水可溶性气体：HCl、NH3等NaOH固体CO2、HCl、H20无水CuSO4H2O碱石灰CO2、HCl、H20灼热的铜网O2NaOH溶液CO2、HCl灼热的CuOH2、CO浓硫酸H20转化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去CO2中的少量CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO，CO + CuO Cu + CO2。2、气体的干燥和除杂气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥要根据气体的性质，一般原则是：酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由干燥剂状态决定。气体的除杂试剂的选用：首先必须考虑制备气体的性质，使所选试剂不与主要气体反应，然后依据杂质气体的性质予以确定。酸雾或酸性气体（如用盐酸制氢气时产生的HCl气体）可用氢氧化钠溶液、石灰水等碱溶液或饱和碳酸钠溶液除去。 水蒸气可用浓硫酸、无水硫酸铜、或碱石灰等除去。 碱性气体可用酸溶液除去。常见的干燥剂干燥剂可干燥气体不可干燥气体干燥装置名称或化学式酸碱性状态浓H2SO4酸性液态H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等NH3A固体NaOH生石灰碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HClB或C常用干燥装置如下：除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是“长进短出”。除杂试剂为固体时，常选用干燥管（球形或U形），气体一般是“大进小出”。需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯。4、装置连接顺序的确定规律： （1）除杂和干燥的先后顺序：若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气 体肯定混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过NaOH溶液，再通过浓H2SO4。若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。原因：加热时气体中最好不混有水蒸气。如除去CO2中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H2SO4，再通过灼热的CuO。(2)除去多种杂质气体的顺序：一般是酸性较强的气体先除去。如N2中混有HCl、H2O(气)、O2时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O2(用灼热的铜网)。(3)检验多种气体的先后顺序：（一般先验水）有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO2。专题热点透析题型一、物理方法除杂例1、下列各组物质，只用结晶法就可分离的是（B ）A、 酒精和水 B 、KNO3 和 NaCl C、 MnO2和KCl D 、CaCO3和泥沙【点拨】结晶法适用于分离溶解度受温度影响不同的可溶性固体混合物，B中两种物质都可溶，适合用结晶法分离或提纯。题型二、化学方法除杂例2、除去氯化钠溶液中含有的少量氢氧化钠，可以选用的试剂是（ A ）A、 盐酸 B 、 酚酞 C、 二氧化碳 D 、 碳酸钠【点拨】氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水，故可加入盐酸除去氢氧化钠。例3、用括号中的试剂除去下列物质中所含杂质，所用药品错误的是（A ）A、NaOH溶液中混有Na2CO3（稀硫酸） B、NaCl溶液中混有Na2SO4（BaCl2）C、KCl溶液中混有K2CO3（稀盐酸） D、CO混有CO2(NaOH溶液)【点拨】NaOH溶液中混有Na2CO3加入稀硫酸时，不仅除去了Na2CO3，同时将目标物质NaOH也除去了，应加入适量的Ca(OH)2溶液,本题考查除杂质原则，不增、不减、易分。例题4、实验室欲制备干燥的CO2，所需药品为（ D）A、大理石、稀盐酸、NaOH（固） B、碳酸钙、稀盐酸、生石灰 C、石灰石、浓盐酸、NaOH（固） D、石灰石、稀盐酸、浓H2SO4 【点拨】A 、B、C、中的干燥剂都与CO2反应，干燥剂不能和被干燥的气体反应。例5、写出将下列物质中所含杂质转化为主要成分的化学方程式（括号为杂质）（1）Na2SO4(H2SO4) （2）Na2CO3(NaOH) （3）NaCl (Na2CO3)【解答】（1）H2SO4 +2 NaOH= Na2SO4 +2H2O （2）Na2CO3+2 HCl=2 NaCl+CO2+H2O（3）Ca(OH)2 + Na2CO3= CaCO3+2 NaOH【点拨】酸、碱、盐除杂其方法是将杂质转化为沉淀、气体、水。一是要找准杂质是什么离子，二是根据酸、碱、盐性质结合其溶解性选用恰当的试剂。例题6、 粗食盐中常含CaCl2、MgCl2、Na2SO4杂质，需加入NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液和盐酸（均过量），然后过滤、蒸发，可制得精盐，所加四种溶液的顺序正确的是（ ） A、NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl B、BaCl2、Na2CO3、HCl 、NaOH C、Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl D、BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl 【解答】AD 【点拨】解此题要明确NaOH溶液与MgCl2反应，除Mg2+，BaCl2与Na2SO4反应除SO42-，Na2CO3不仅与CaCl2反应除Ca2+，还要与过量的BaCl2反应除Ba2+，因此Na2CO3一定放在BaCl2后，而盐酸是除去过量的Na2CO3，放在最后。8、下表中除杂所选用的试剂及操作方法均正确的一组是(括号内为杂质)（ ）9、下表中，除去物质中所含少量杂质的方法错误的是（ ）选项物质所含杂质除去杂质的方法AN2气体O2将气体缓缓通过灼热的铜网BMnO2粉末KCl加水溶解，过滤、洗涤、烘干CCO2HCl将气体通入饱和碳酸氢钠溶液DKCl溶液CaCl2加入适量碳酸钠，充分反应后过滤 10、若N2中混有少量的H2、CO2和水蒸气，欲将这些杂质完全除去，要用下列操作：通过浓硫酸通过灼热的氧化铜通过NaOH溶液通过浓盐酸。以下操作组合，哪一种组合最好（ ）A、 B、 C、 D、11、下列各组混合物中，用一种试剂不能将括号内的杂质除去的是 （ ）A.CuSO4 (Na2SO4) B.C (CuO) C.CO2 (CO) D.NaCl (MgCl2)12、某电池厂排放的污水pH=4，并含有重金属离子Pb2+，下列合理的治理方案是向污水中加入（ ）A.石灰石和铜粉 B.生石灰和铁粉 C.纯碱和木炭粉 D.烧碱和铝粉13、某溶液中含有 AgNO3、Ba(NO3)2、Cu(NO3)2三种物质，要使溶液中的Ag+、Ba2+ 和Cu2+ 分别生成沉淀并加以分离，可使用的试剂有： NaCl 溶液， Na2CO3 溶液， NaOH 溶液，则加入试剂的顺序是 （ ）。A、 B、 C、 D、 14、欲除去NaNO3 溶液中含有少量的 NaCl 和 BaCl2 杂质，得到纯净的NaNO3 溶液，应依次加入适量的 （ ）。A、AgNO3 溶液，稀 H2SO4 B、稀 H2SO4 ， AgNO3 溶液C、 Na2SO4 溶液，AgNO3 溶液 D、AgNO3 溶液 ，K2CO3 溶液15、分离FeCl3、KCl、BaSO4的混合物，在不引入其他杂质的情况下，应该采用的一组试剂是 （ ）。A、水、硝酸银溶液、稀硝酸 B、水、氢氧化钠溶液、盐酸C、水、氢氧化钾溶液、盐酸 D、水、氢氧化钾溶液、稀硝酸 16、请你从提供的试剂中，选择一种以除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)。用所选试剂的序号填空(每种试剂只能选用一次)。AH2O BAgNO3溶液CNaOH溶液 DNa2CO3溶液 EBa(NO3)2溶液 FBaCl2溶液 CO(CO2) ； NaOH 溶液Ca(OH)2 ；NaNO3溶液(NaCl) ；盐酸(硫酸) 。17、海洋是地球上最大的储水库，浩瀚的海洋蕴藏着丰富的化学资源。（1）目前世界上60%的镁是从海水中提取的。其主要步骤如下：提取Mg的过程中，试剂A可以选用_，试剂B选用_，由无水MgCl2制取Mg的反应类型为 。分离出Mg(OH)2后的NaCl溶液中还含有CaCl2、Na2SO4等杂质，为了获得NaCl溶液，在分离后的溶液中依次加入过量的BaCl2溶液、Na2CO3溶液，过滤，再向滤液中加入适量盐酸。实验中加入过量BaCl2溶液是为了除去 ；加入过量Na2CO3溶液的目的是 （2）从海水中制得的氯化钠除食用外，还常用作工业原料生产相应的化工产品，如工业上利用氯化钠和水在通电条件下生成烧碱、氢气和氯气，试写出上述化学方程式： 。18、要从BaCl2和NaOH混合固体中获得纯净的BaCl2，设计方案如下：(1)方案一：将混合物溶于足量的水，过滤、蒸干。该方案不合理，原因是 ；(2)方案二，将混合物溶于足量的水，再加入适量的CuCl2溶液，充分反应后过滤、蒸干。该方案不合理的原因是 。(3)合理的方案是：将混合物溶于足量的水，先用适量试剂把BaCl2转化为含钡不溶物，过滤；再用足量试剂将不溶物转化为BaCl2溶液，蒸干。所用试剂和试剂依次是 2011年中考真题专题汇编：专题三、物质的分离与提纯一、 选择题1、（2011年浙江衢州，19题）如图所示的四个装置图及其使用方法的说明中，错误的一项是（A）2、（2011年山东济宁，18题）下面除去混合物中少量杂质(括号内为杂质)的方案中，不合理的是（A）混合物 思路方法 选用物质ACO2(CO) 点燃 空气BNaOH(Na2CO3)沉淀、过滤 石灰乳Ca(OH)2CFeCl2(CuCl2) 置换、过滤 铁粉DNaCl(MgCl2) 沉淀、过滤 NaOH3、（2011年山东滨州，15题）除去下列物质中的少量杂质，所用试剂或方法不正确的是（B） 选项 物质 杂质 试剂或方法 A NaCl 固体 泥沙 加水溶解、过滤、蒸发 B NaCl 溶液 Na2C03 滴加硫酸溶液至不再产生气泡 C KNO3 溶液Ba(N03)2 滴加适量K2SO4溶液、过滤 D N2 02 通过红热的铜丝4、（2011四川宜宾，10题）除去下列物质中的杂质所选用的试剂或操作方法不正确的一组是（ A ）物质所含杂质除去杂质的试剂或方法ACaOCaCO3HClBCuOCu灼烧CNaOH溶液Na2CO3适量Ca(OH)2溶液、过滤DO2H2O干燥6、（2011年江苏苏州，27题）洗涤是化学实验中的基本操作，下列有关操作合理的是（A）A过滤时用蒸馏水洗涤滤纸上的硫酸钡沉淀，以除去其表面的可溶性杂质B使用滴瓶滴加试剂后，立即用蒸馏水洗净滴管并放回原瓶C刚加热过高锰酸钾的试管，立即用冷水冲洗D用洗洁精清洗热水瓶里长期积淀的水垢7、（2011年山东济南，10题） 除去下列各物质中混有的少量杂质，所用试剂和操作方法均正确的是序号物质杂质所用试剂和操作方法AH2HCl通过足量的NaOH溶液、干燥BNa2CO3溶液Na2SO4溶液加入过量的Ba（NO3）2溶液，过滤CNaCl固体细沙加入足量的水溶解，过滤D铁粉Fe2O3加入适量的稀盐酸，过滤9、（2011年江西南昌，13题）下列做法正确的是（D） A加入适量的氢氧化钡溶液以除去NaCl溶液中的少量Na2SO4 B加入适量的碳酸钙粉末以除去盐酸溶液中的少量CaCl2C用点燃的方法除去CO2中混有的少量CO D用氢氧化钠溶液处理硫在氧气中燃烧产生的气体10、（2011年江苏泰州，19题）除去下列物质中括号内少量杂质的方法，合理的是（C）ACaO(CaCO3)：加入足量的稀盐酸 BCO2(CO)：在氧气中点燃CH2(HCl、H2O)：把混合气体通过盛有足量生石灰和烧碱混合固体的干燥管DKNO3(K2SO4)：溶解，加入过量的硝酸钡溶液，过滤11、（2011年湖南株洲，4题） 食盐是重要的调味品，精盐是由粗盐提纯而来，在提纯过程中通常不需要的操作是（ B） A蒸发 B吸附 C过滤 D溶解12、（2011年湖南邵阳，20题）除去下列各物质中的少量杂质（括号内为杂质），其中方法错误的是（ B ）A .Cu粉（Fe粉）：用磁铁吸 B .NaOH（NaNO3）：加稀盐酸C. NaCl（泥沙）：溶解、过滤、蒸发 D. O2（水蒸气）：用浓H2SO4干燥13、（2011年江苏无锡，19题）除去下表所列物质中含有的杂质，所选试剂及操作方法均正确的是（B）选项物质杂质除去杂质所选试剂操作方法A二氧化碳一氧化碳氧气点燃B氯化钾碳酸钾稀盐酸蒸发C锌铁稀硫酸过滤D氧化钙碳酸钙稀盐酸蒸发14、(2011年上海，45题)右图装置可用于气体的收集、检验、除杂和体积的测量等，不能完成的实验是（D）A.气体从a端通入，收集氧气B.瓶内装有澄清石灰水，检验氧气中是否混有二氧化碳C.瓶内装有氢氧化钠溶液，吸收一氧化碳中混有的二氧化碳D.在b端接量筒，瓶内装满水，测量气体的体积15、（2011年湖北襄阳，16题）下列除去杂质所选择的试剂错误的是（D ）选项物质杂质所选试剂ACO2水蒸气浓硫酸BCaCl2溶液盐酸CaCO3CCuCuO稀盐酸DNaCl溶液NaOH溶液BaCl2溶液16、（2011年甘肃兰州，7题）现有粗盐：液态氧：纯碱：洁净的海水。对上述物质的分类正确的是（ ）A.盐- B.单质- C.碱- D.纯净物-17、（2011年甘肃兰州，23题）除去下列物质中混有的少量杂质（括号中的物质为杂质）所设计的试验方案或操作中，合理的是（A） 、KNO3晶体（NaCl）:将固体溶于水，配置成热的饱和溶液，采用降温结晶的方法、CO2气体（HCl）:将气体通过装有NaOH溶液得洗气瓶 、BaCl2溶液（Ba（OH）2）:加入适量得稀硫酸，过滤、O2(N2):将混合气体通过炽热得铜网。18、（2011年广东湛江，13题）下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是（括号内为杂质） 选项物质除杂试剂（足量）操作方法ACO2（HCl）氢氧化钠溶液气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶BNaCl（Na2CO3）盐酸加入足量盐酸、蒸发、结晶CMnO2（NaCl）水加入足量水溶解、过滤、洗涤、干燥DCu（CuO）氧气通入足量氧气并加热二、填空、简答题1、（2011年山东烟台，25题)21世纪是海洋开发与利用的世纪。烟台的“十二五”规划确立了“蓝色经济”发展战略，海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。 (1)海水淡化：蒸馏法淡化海水是利用海水中各成份的 不同分离出淡水；高压反渗透膜法淡化海水是利用海水中各成份的 不同分离出淡水。 (2)制盐：制粗盐。从卤水中提取粗盐用的结晶方法是 。粗盐纯化。粗盐中含有泥沙、硫酸镁、氯化钙等杂质。将粗盐溶于水，然后通过如下操作即可得到较纯的氯化钠：a过滤b加过量的Ba(OH)2溶液；c加适量的盐酸；d加过量的Na2CO3溶液；e蒸发。正确的操作顺序是 (填字母)。(3)制碱：氨碱法制纯碱的流程图如下： 完成图中“( )”的内容： ； ； 。(4)制镁：工业上一般用电解熔融状态的氯化镁制金属镁，若以卤水(含有硫酸镁、氯化钠和氯化钙)为起始原料来制取金属镁，请画出制镁的流程图。(1)沸点 颗粒大小 (2)蒸发结晶 bdace(过滤可重复使用)(3)NH3 CO2 加热(或热解)（4）（2分，写出中间两步即给分）2、（2011年江苏苏州，33题）氧化钠是生活必需品，也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐，一般经过下操作流程： (1)操作中必须用到的一种仪器是 （填序号）。 A研钵 B量筒 C烧杯 D试管(2)操作中需要将圆形滤纸折叠处理，下列图示中不该出现的情形是 （填序号）。 A B C D(3)操作中除用到三脚架、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳外，还需要用到 等仪器。该操作中容