A4物质分离与除杂

1、物质分离与除杂一、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， 如，从空气中分离出氧气； 而除杂则是从已知成分的混合物中除去所含杂质，使某一物质纯净。在物质的分离和除杂时，要考虑以下因素：所用原理正确，方法可行，操作简便。 除去原杂质，不引入新杂质。反应后混合物易于分离（生成气体、水和沉淀）二、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 、物理方法（ 1） 过滤 ：适合于固 - 液分离（固体不溶） 。如氯化钾中含有少量二氧化锰杂质，先将混合 物加水溶解，氯化钾能溶解，二氧化锰不溶，过滤，蒸发滤液，得到氯化钾固体。如果要获 得二氧化锰

2、，可洗涤烘干。（ 2） 结晶 ：适合于固 -固分离（物质和杂质均可溶且溶解度随温度的变化趋势不同）。结晶有两种情况：一种是蒸发结晶法，这种方法适合于溶解度随温度升高变化影响不大的物质， 如从氯化钠和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； 一种是降温结晶法， 这种方法适合于溶解度随温度升高变化影响相当大的物质，如从氯化钠和硝酸钾的混合物中分离出硝酸钾，先在较高温度下制成KNQ的饱和溶液，然后逐步冷却，由于KNO的溶解度随温度的升高而显著增大，温度降低，大部分KNO晶体析出

3、，而NaCI的溶解度随温度的升高变化缓慢，所以大部分NaCI仍留在溶液中，过滤，得到 KNO晶体。（3）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。（4） 吸引法：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、 化学方法化学方法除杂的原则：所加试剂只与杂质反应，而不与所要物质反应；不引入新杂 质；反应后的产物容易分离（有气、有水、有沉淀）；最好在除杂的同时能增加被提纯物质的量。 （不增、不减、易分）（1）沉淀法 ：适合于杂质中含有能生成沉淀的离子（如 CI- 、 SO42-、 C O32-） 。如固体 N

4、aNO3 中含有少量 NaaCO杂质，将混合物加水溶解，加入适量 Ca（NO）2溶液，Ca（NO）2与NaCG反 应生成NaNO和CaCO沉淀，过滤，蒸发滤液获得 NaNO固体。（2）气化法：适合于杂质中含有能生成气体的离子 （如CO2-）。如NaNO固体中含有少量 NqCO 杂质，可将混合物加水溶解，再加入适量 HNO溶液，HNO与NCO反应生成NaNO、H2O和 CO,再蒸发滤液，获得 NaNO固体。（3） 加热法：适合于通过加热可使杂质分解。如CaO中含有CaCO,可采用高温加热的方法， 使CaCO分解成CaO和 CO,除去杂质。（4） 吸收法：适合于气体混合物的除杂。如 CO中含有CO

5、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。（5）置换法：适合于固体混合物。如固体 ZnSQ中含有少量CuSQ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 ZnSO固体。（6）溶解法 ：适合于金属混合物的除杂。 （其中一种金属位于金属活动顺序中氢之后,另一 种位于之前）如铜中含铁或铜中含锌。（7） 还原法：适合于气体混合物（有还原性气体）。如CO中含有少量 CO时，将混合气体 通过足量热的 CuQ CO和CuO反应生成CO和Cu,杂质被除掉。（ 8） 反向思维法 ：适合于杂质无法选择试剂除去的情况。如从氯化钡和氢氧化钠的混合物 中

6、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。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。C.加适量的水，溶解、过滤、洗涤沉淀。D. 加适量的水，溶解、过滤、蒸发结晶。碳酸钙中含少量碳酸钠C。铜粉中含少量杂质氧化铜粉末B。氯化钠中含杂质碳酸钠A。氯化钾中含少量杂质二氧化锰 _D。四、需要注意的其他问题：除氧

7、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（括号内为杂质），并写出具体操作方法。（1）CaO（CaCO） （2）KCl 晶体（CO） （3）CaCO固体（NaCO）（4）CO （CO） （5）NaCl 溶液（CuSO） （6）FeCl3（ NaC

8、l）（总结这类题的思考方向，总是向着碳酸盐沉淀和碱沉淀的方向思考，然后用相应的酸溶解，如氯化钙中含有杂质硝酸钾；硫酸镁中含有杂质氯化钾）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还原氧化铜你认为较好的方案是（选填“”或“”）；Cu粉（Fe粉）向混合物中加 CuSO溶液，充分反应后过滤向混合物中加过量的稀H2SQ，充分反应后过滤从除杂效果等方面考虑，较好的方案是（选填“”或“”）要除去 &SQ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：（4）要使NaCl溶液中的少量 NqSQ转化

9、为沉淀而除去，可选用适量的 ，（5）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.除去下列物质中的杂质 （括号内为杂质），所选用的试剂及操作方法均正确的一组是（0物质所含杂质除去杂质的方法ANaCI溶液(NaCO)加入稀硫酸至不再产生气泡BCaO(CaCO)加入过量稀盐酸，充分反应CN2气体(OR:将气体缓缓通过灼热的铜网DFe粉(Cu 粉)加入CuSO4溶液，过滤2.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（C）物质选用试剂（过量）操作方法ACu(CuO)氧气通入氧气

10、并加热BCO(HCI)氢氧化钠溶液气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶CCuSO溶液（硫酸）氧化铜过滤DKCI 溶液(KCQ)氯化钙溶液加入氯化钙溶液充分反应后过滤3. （2008十堰）下列实验方案设计不合理的是 （B）A. 粗盐提纯：溶解过滤蒸发B. 除去NaOH溶液中混有的NazCO:加适量稀HCIC. 除去KCI溶液中混有的KzCO:加适量稀HCID. 除去CaCO中混有的CaCIz:加水过滤洗涤干燥4下表中，除去物质所含杂质的方法正确的是（A ）物质所含杂质除去杂质的方法ANaCI溶液NaOH加入稀盐酸pH等于7BCuO粉 末C加入过量稀盐酸，充分反应CMnOKNO足量的水，溶解、过滤、蒸

11、发DKCI溶液CuCIz加入氢氧化钠溶液至不再产生沉淀5.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（C）物质所含杂质除去杂质的方法ACOCO通过足量氢氧化钠溶液，干燥BNaCI泥沙溶解、过滤、蒸发CNaOH溶 液NaCO:加入足量稀盐酸至不再产生气泡DCu（NO）2溶液AgNO加入过量的铜粉，过滤6.除去下列物质中所含少量杂质的方法正确的是（B ）物质杂质除杂试剂提纯方法ACQCOQ点燃BKCIMnO水溶解、过滤、蒸发CCaCI2溶液盐酸NaCO过滤、蒸发丁DNaCONqSOBaCb溶解、过滤、洗涤7. 除去KCI溶液中混有的少量 KzCO,选用的试剂是（B ）A.HzSQ溶液 B. 稀盐酸 C.K 2SQ溶液 D. AgNO 3溶液8. 下列除杂方法正确的是（C ）A.用NaOH除去CO中混有的HCI B.用点燃的方法除去 CO中混有少量的COC.用水除去MnO中混有的KCI D.用硝酸除去 NaCI