2014物质分离与除杂专题

1 物质分离与除杂物质分离与除杂 一 物质分离是物质分离是把混合物里的几种物质分开 得到较纯净的物质 而除杂则是从已知成分的 混合物中除去所含杂质 从而得到较纯净物质 二 物质的分离 提纯和除杂原则 1 操作方法简便易行 且不污染环境 2 反应后不能引人新的杂质 不能辞旧迎新 3 加入的试剂只与杂质反应 不与原物反应 不能玉石俱焚 4 除杂结束前 要保留原物质的状态 不能旧貌变新颜 三 方法方法 分离某种混合物或从混合物中提纯某种物质 通常有两大类方法 物理方法和化 学方法 1 1 物理方法 物理方法 1 过滤过滤 适合于固 液分离 固体不溶 如 CaCl2中含有少量 CaCO3杂质 先将混合物加 水溶解 CaCl2能溶解 CaCO3不溶 过滤 蒸发滤液 得到 CaCl2固体 如果要获得 CaCO3 可洗涤烘干 又如 从氯酸钾与二氧化锰共热完全分解后的剩余物中分离出二氧化 锰 2 结晶结晶 从溶液中得到晶体的过程 结晶方法有两种 一种是蒸发结晶法 这种方法适 合于溶解度随温度变化影响不大的物质 如 从氯化钠溶液中得到氯化钠固体 另一种是冷 却热饱和溶液 或降温结晶 法 这种方法适合于溶解度随温度变化影响相当大的物质 从 硝酸钾溶液中得到硝酸钾晶体 拓展应用 拓展应用 从氯化钠 硝酸钾 的混合物中分离出氯化钠 先制成溶液 然后升温蒸发 由 于氯化钠的溶解度随温度升高变化影响不大 大量氯化钠结晶析出 过滤可得到氯化钠 然 后洗涤即可 从硝酸钾 氯化钠 的混合物中分离出硝酸钾 先在较高温度下制成 KNO3的 饱和溶液 然后逐步冷却 由于 KNO3的溶解度随温度的升高而显著增大 温度降低 大部 分 KNO3晶体析出 而 NaCl 的溶解度随温度的升高变化缓慢 所以大部分 NaCl 仍留在溶液 中 过滤 得到 KNO3晶体 3 蒸馏蒸馏 适合于液 液分离 液体沸点不同 如根据各组分的沸点不同提炼石油 工业 制取取氧气等 常用的分离方法还有 磁铁磁铁吸引吸引 适合于将铁从其它固体混合物中分离出来 如 Fe 粉和 C 粉的混合物 用吸铁石可以将 Fe 粉分离出来 2 化学方法化学方法 化学方法除杂的原则 所加试剂一般只与杂质反应 而不与所要物质反应 除去旧 的杂质不引入新杂质 反应后的产物容易分离 有气 有水 有沉淀 1 沉淀法沉淀法 适合于杂质中含有能生成沉淀的离子 如 Cl SO42 CO32 OH 如固体 NaNO3中含有少量 Na2CO3杂质 将混合物加水溶解 加入适量 Ca NO3 2溶液 Ca NO3 2与 Na2CO3反应生成 NaNO3和 CaCO3沉淀 过滤 蒸发滤液获得 NaNO3固体 2 气化法气化法 适合于杂质中含有能生成气体的离子 如 CO32 如 NaNO3固体中含有少量 Na2CO3杂质 可将混合物加水溶解 再加入适量 HNO3溶液 HNO3与 Na2CO3反应生成 NaNO3 H2O 和 CO2 再蒸发滤液 获得 NaNO3固体 3 加热法加热法 适合于通过加热可使杂质分解 如 CaO 中含有 CaCO3 可采用高温加热的方 法 使 CaCO3分解成 CaO 和 CO2 除去杂质 4 吸收法吸收法 适合于气体混合物的除杂 如 CO 中含有 CO2时 可将混合气体通过盛有 NaOH 的浓溶液 将所得气体干燥即可 H2 HCl 5 置换法置换法 如固体 ZnSO4中含有少量 CuSO4杂质 可将混合物溶解之后 加入适量 Zn 粉 再过滤除去被置换出来的 Cu 蒸发滤液获得 ZnSO4固体 6 溶解法溶解法 如铜中含铁或铜中含锌 C CuO 7 还原法还原法 适合于气体混合物 有还原性气体 如 CO2中含有少量 CO 时 将混合气体 通过足量热的 CuO CO 和 CuO 反应生成 CO2和 Cu 杂质被除掉 8 逆向思维法逆向思维法 适合于杂质无法选择试剂出去的情况 如从氯化钡和氢氧化钠的混合物 中分离出氯化钡 先配成溶液 然后先加入适量的碳酸钠溶液 充分反应后过滤 向滤渣中 加入稀盐酸即可生成氯化钡溶液 最后蒸发即可 三 操作 选择具体的操作方法以最终想得到什么物质为主进行思考 特别提醒 特别提醒 要注意区分主要物质与杂质的关系 除杂剂的量的控制 例一 拟用实验方法除去下列 各物质中的少量杂质 限从 A D 提供的试剂及操作方法 进行选择 并将序号填在相应的横线上 A 加适量的稀盐酸 搅拌 蒸发 结晶 B 加适量的稀盐酸 搅拌 过滤 洗涤沉淀 干 燥 C 加适量的水 溶解 过滤 洗涤沉淀 干燥 D 加适量的水 溶解 过滤 蒸发结晶 碳酸钙中含少量碳酸钠 铜粉中含少量杂质氧化铜粉末 氯化钠中含杂质碳酸钠 氯化钾中含少量杂质二氧化锰 四 需要注意的其他问题 除氧气一般用灼热的铜网 二氧化碳中含有一氧化碳时 不能采用点燃的方法 而 是通过灼热的氧化铜 一氧化碳中含有二氧化碳时 最好将混合气体通过氢氧化钠溶液而 不是石灰水 气体的除杂 先净化后干燥 如氢气中含有二氧化碳和水 碳粉中含有氧 化铜时 将混合物放入稀盐酸中 充分反应后过滤 洗涤 干燥即可 氧化铜中含有碳粉 时 采用在空气 或氧气 中加热 即可除去碳粉 例二 选用合适的试剂除去下列物质中的少量杂质 并写出反应的化学方程式 1 生石灰 碳酸钙 2 氯化钾晶体 碳酸钾 3 碳酸钙固体 碳酸钠 4 一氧化碳 二氧化碳 5 氯化钠溶液 硫酸铜 6 Cu 粉 Fe 粉 2 例三 请回答下列与物质提纯有关的问题 1 下列两个方案都可以除去铜粉中的少量氧化铜 用稀盐酸除去氧化铜 用 CO 还原氧化铜 从环境保护和操作简便等方面考虑 较好的方案是 选填 或 2 要除去 K2SO4溶液中的少量 KOH 不能选用稀盐酸 原因是会生成 填写具体物 质的名称或化学式 而引入新的杂质 3 要使 NaCl 溶液中的少量 Na2SO4转化为沉淀而除去 可选用适量的 4 要除去氢气中的少量水蒸气和氯化氢气体 将混合气体先通过足量的浓硫酸再通过足量 的氢氧化钠溶液后 氢气中仍含有的杂质是 习题精练 1 为了除去下表物质中的杂质 括号内为杂质 所选试剂 过量 及操作方法均正确的是 物质选用试剂 过量 操作方法 ACu CuO 氧气通入氧气并加热 BCO2 HCl 氢氧化钠溶液气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶 C CuSO4溶液 硫酸 氧化铜加入过量的 CuO 过滤 D KCl 溶液 K2CO3 氯化钙溶液加入氯化钙溶液充分反应后过滤 2 下表中 除去物质所含杂质的方法正确的是 物质所含杂质除去杂质的方法 A NaCl 溶液 NaOH 加入稀盐酸 pH 等于 7 B CuO 粉末 C 加入过量稀盐酸 充分反应 C MnO2KNO3 足量的水 溶解 过滤 蒸发 D KCl 溶液 CuCl2 加入氢氧化钠溶液至不再产生沉淀 3 下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法 其中错误的是 物质所含杂质除去杂质的方法 ACOCO2 通过足量氢氧化钠溶液 干燥 BNaCl 泥沙溶解 过滤 蒸发 C NaOH 溶液 Na2CO3 加入足量稀盐酸至不再产生气泡 D Cu NO3 2溶液 AgNO3 加入过量的铜粉 过滤 4 除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是 物 质杂 质除杂试剂提 纯 方 法 ACO2COO2 点燃 BKClMnO2 水溶解 过滤 蒸发 C CaCl2溶液盐酸 Na2CO3 过滤 蒸发 DNa2CO3Na2SO4BaCl2 溶解 过滤 洗涤 5 下列除去杂质的方法中正确的是 选项物质杂质除杂质的方法 ACaCl2溶液稀盐酸过量碳酸钙 过滤 BKOH 溶液KCl适量稀盐酸 CNaCl 溶液Na2CO3适量硝酸钙溶液 过滤 DO2CO通过灼热的氧化铜 6 下列除去物质中的少量杂质 括号内为杂质 的方法 正确的是 A CO CO2 通过足量的灼热氧化铜 B MnO2粉末 KCl 溶解 过滤 洗涤 干燥 C FeSO4溶液 CuSO4 加入足量锌粉 过滤 D Na2SO4溶液 NaCl 加入适量硝酸银溶液 过滤 7 除去下列各组物质中的杂质 所用试剂和方法均正确的是 物质杂质除杂所用试剂和方法 AO2HCl 气体先通过 NaOH 溶液 再通过浓硫酸 BNaOHCa OH 2溶液先加入过量的 Na2CO3溶液 再过滤 CNaClNa2CO3加入澄清的石灰水 过滤 DCaOCaCO3加入适量的稀盐酸 蒸发 8 要除去下列各组物质中的少量杂质 所选试剂和方法不可行的是 选项物质杂质试剂 方法 AO2水蒸气通过浓 H2SO4洗气 BMnO2炭粉在空气中灼烧 CKCl 溶液BaCl2加入适量的 Na2SO4溶液 过滤 DFeSO4溶液CuSO4加入足量铁屑 充分反应后过滤 9 除去下列各物质中少量杂质的方法 不合理的是 选项物质所