提纯与分离原理

1、物质的分离和提纯一、基本原理1. 物质的分离是把混合物经过处理和转化分开后，要求恢复原来的状态。2. 物质的提纯只要求弃去杂质，不要求将杂质复原。在除去杂质过程中必须遵循：不增所选试剂不能带入新的杂质不减所选试剂只与杂质反应而不与被提纯的物质反应易分试剂与杂质反应的产物与被提纯的物质容易分离二、物质分离与提纯的物理方法1. 过滤过滤适用于液体和其中不溶性固体的分离。如从双氧水制氧后的废物中提取Mn02。说明：过滤操作三原则一贴、二低、三靠。2. 结晶结晶用于分离可溶性固体与液体，包括浓缩结晶和冷却结晶。如果溶质的溶解度随温度的变化较小，则用浓缩结晶，如从NaCI溶液中分离出NaCI；如果溶质的

2、溶解度随温度的变化较大且溶液饱和，则用冷却结晶，如从KNO3饱和溶液中分离kno3。说明：蒸发操作中要二防防止晶体飞溅，故不得蒸干；防止蒸发引起化学变化（水解、氧化、分解），如aici3溶液蒸发过程中要不断充入HCI，蒸发NaHCO3溶液时要在低温、低压下进行。3蒸馏蒸馏适用于沸点不同且互溶的液体之间的分离。如分离酒精和水，分离H2SO4和醋酸。说明：操作四注意一一加热之前先加碎瓷片；温度计水银球位于烧瓶的支管口处；冷凝管中的水流方向是“低口进入，高口流出”不可蒸干。4观察法观察被鉴别物质的颜色、状态如CuCI2、FeCI3、NaCI溶液；02和Cl25.嗅闻法判断气体或有挥发性的物质的不同气

3、味，如nh3与02三、化学方法1.加热法常用于易分解的物质，如碳酸氢盐、硝酸盐、氨盐；难溶碱、结晶水合物失水2.显色法利用某些离子在特定试剂中显示特殊颜色检验，如石蕊、酚酞、pH试纸检验H+或OH；Fe3+遇SCN-呈红色，遇苯酚呈紫色3. 水融法被鉴别物质加水后有特殊现象，如硫酸铜及水变蓝；CaC2加水产生气体4. 点燃法主要用于被鉴别物质的助燃性或可燃性，及可燃物的燃烧现象、产物。如某些气体燃烧火焰呈蓝色；氢气在氯气中火焰呈苍白色化学中的“离子共存”问题近几年各地的中考试题中经常出现“物质共存”、“离子共存”的题型，对于物质在溶液中的共存，从实质上来讲也就是构成物质的离子间的共存。初中部分

4、只需掌握复分解反应中的离子共存问题，即同一溶液中如离子之间符合下列三个条件之一就会发生离子反应，离子之间便不能在溶液中共存。生成难溶物或微溶物：如SO42-与Ba2+、Ag+；OH-与Cu2+、Fe3+、Mg2+、Al3+；Ag+与Cl-、CO32-、SO32-、S2-；Mg2+、Ba2+、Ca2+与CO32-、SO32-、PO43-等不能大量共存生成气体或挥发性物质：如NH4+与OH-,H+与CO32-、HCO3-等不能大量共存。生成水：OH-与H+不能大量共存另外，还应该注意题中的附加隐含条件的应用规律：(1) 溶液无色透明时，则溶液中肯定没有有色离子。常见的有色离子是Cu2+(蓝色)、F

5、e2+(浅绿色)、Fe3+(黄棕色)、MnO4-(紫色)。例一：在无色透明的溶液中，下列各组离子能大量共存的是()(A)H+、Cl-、Ba2+、CO32-(B)Ag+、K+、NO3-、Cl-(C)K+、OH-、Cl-、Na+(D)Fe3+、Cl-、NO3-、Na+分析:先找有颜色的离子D选项有Fe3+被排除，再找不能共存的离子A项的Ba2+、CO32-,B项的Ag+、Cl-故选C例二：下列离子能在同一溶液中大量共存并且形成无色溶液的是()A.Zn2+、Cu2+、Cl-、SO42-B.K+、Ba2+、NO3-、Cl-C.Mg2+、Cl-、Na+、OHD.K+、Na+、H、OH分析：本题的前提条件

6、是溶液无色且离子相互间不能发生化学反应。A中Cu2+为蓝色;C中会生成Mg(0H)2沉淀;D中会有水生成。故答案为B例三：在无色透明的溶液中，下列各组离子能大量共存的是()(A)H+、Cl、Ba2+、C032(B)Ag+、K+、N03、Cl(C)K+、0H、Cl、Na+(D)Fe3+、Cl、N03、Na+分析：正确选项需满足无色透明、能大量共存两个隐含条件，故答案为C。(2) 碱性溶液中肯定不存在与0H-起反应的离子；酸性溶液中肯定不存在与H+起反应的离子。酸性溶液、pH=1的溶液、能使pH试纸变红的溶液、使石蕊试液变红等，在分析各选项组的离子时，还需考虑H+的存在；碱性溶液、pH=14的溶液

7、、能使pH试纸变蓝的溶液，使石蕊试液变蓝或使酚酞试液变红的溶液等；在分析各选项组的离子时，还需考虑0H-的存在。例四：在无色透明的酸性溶液中，能大量共存的一组离子是()。(A)NH4+、Al3+，S042、N03(B)K+、Na+、0H、Cl(C)K+、Mg2+、C032、S042(D)Ca2+、Na+、HC03、0H分析：正确选项需满足无色透明、强酸性(有H+存在时)、能大量共存三个条件，故答案为A。例五：在碱性溶液中，一定能大量共存的离子组是()。(A)Al3+、NH4+、S042、Cl(B)Na+、S042、K+、C032(C)K+、Fe2+、Cl、Mg2+(D)Ba2+、Na+、Cu2

8、+、N03分析：正确选项需满足碱性溶液(有0H存在时)、能大量共存两个条件，故答案为B。(3) 能与金属反应产生H2的溶液、在分析各选项组的离子时，还需考虑H+或0H的存在。例六：若在加入铝粉能放出氢气的溶液中，分别加入下列各组离子，可能共存的是()(A)NH4+、Na+、N03、C032(B)Ba2+、Na+、Mg2+、HC03(C)Ca2+、K+、N03、Cl(D)N03、K+、S04、0H分析：正确选项需满足加入铝粉能放出氢气(有H+或0H存在时)、可能大量共存两个条件，故答案为CD。说明：（1）分析问题时还要看清楚题目要求回答的是能大量共存还是不能大量共存，不要选出相反的答案。（2）具

9、体到题目中，可能是这些条件之一，也可能是这些条件的组合，分析问题时，要逐一找出，同时满足要求，才能作出正确答案。例七：下列物质能大量共存于水溶液中的是（）A.硝酸、氢氧化钙、氯化钠B.硝酸钾、氯化铜、硫酸铵C.氢氧化钠、硫酸镁、氯化钡D.盐酸、碳酸钠、硝酸钙分析：多种物质能否共存与同一溶液中，判断的标准是看它们能不能相互反应，不能反应，就能相互共存。A项中硝酸与氢氧化钙反应；C项中硫酸镁既与氢氧化钠反应，又和氯化钡反应；D项中碳酸钠既和盐酸反应，又和硝酸钙反应。故答案为B1. （06，河南模拟）下列各组中的物质（酸过量），依次加入水中并不断搅拌，最终能得到无色溶液的是（）A.氯化铁、氢氧化钠、

10、稀盐酸B.氢氧化钙、碳酸钠、稀盐酸C.硫酸、氯化钡、稀硝酸D.硝酸银、氯化钾、稀硝酸2. （07，江苏扬州）某溶液能与镁反应生成氢气，则下列各组物质在该溶液中能大量存在的是（）A.KClNaClNa2SO4B.NaClNaNO3AgNO3C.Na2CO3NaClNaNO3D.HClNaClNa2SO43. （07，泰州模考）在pH=1的无色溶液中能大量共存的离子组是（）A.NH4、Mg2+、Cl-、Mg2+B.K+、Ba2+、OH、NO3-C.Mg2+、Cu2+、Cl-、SO42D.Na+、Cl-、Ba2+、SO424、有的酸会有相同的化学性质，如：都可以使指示剂显示出相同的颜色；都可以跟碱反

11、应；都可以跟金属氧化物反应等，这里因为在酸的溶液中都有一种相同离子，所以，酸的这些通性可以认为就是的化学性质，同样的，不同的碱也会有相同的化学性质，这是因为碱溶液中都有一种相同的离子。5、氢氧化铁（能、不能）使石蕊试液变成蓝色，原因是。6、在稀硫酸溶液中可能存在离子是（）AOHBCO32-CBa2+DCl-7、在澄清石灰水中不可能存在的离子是()ANa+BCl-CNO3DCO32-8、某无色溶液中含有盐酸，则溶液中还可能存在的溶质有()A硫酸铜B氧化钙C硫酸锌D氢氧化钠9、将混有少量氧化铜的铁粉，加入到盛有稀硫酸的烧杯中，充分反应后有铁剩余，此时过滤，则得到的滤液中可能存在的离子是()AH+B

12、Fe2+CCu2+DFe3+10、往某无色溶液中加稀盐酸，会产生一种可以使澄清石灰水变浑浊的气体，则原溶液中可能存在的离子是()AH+BCa2+CBa2+DK+11、下列各组离子，能在溶液中共存的是：()A.Na+NO3Ag+Cl-B.K+Na+NO3Cl-C.Ba2+Cl-SO42-K+D.Ca2+Na+CO32-Cl-12、现有以下三组物质：(1)Fe(过量)、Cu(0H)2、H2SO4(2)Zn、AgN03(过量)、Cu(NO3)2(3)Fe(过量)、Cu(NO3)2、AgN03在各种物质里加水搅拌，待充分反应后，过滤，滤纸上有一种金属的是；有两种金属的是；有三种金属的是；(填序号)13

13、、某化工场排放的污水中，常溶有某些对人体有害的物质。通过目测，初步认为可能含有Fe3+、Ba2+、Na+、OH、Cl、CO32、SO42-；为了进一步确认，进行实验检测：(1)取污水仔细观察，呈无色、透明、均一状态。(2)向取样的污水中，滴入稀硫酸，有大量白色沉淀产生，再加稀硝酸，白色沉淀不消失。(3) 用pH试纸测定污水的pH值，试纸显深蓝色。由此可知，该污水中，肯定含有离子是。肯定没有的离子是，可能含有的离子是。(4) 某学校化学课外活动小组，将一些可溶性化合物溶于水，配制成的甲、乙两溶液中，共含有H+、Ag+、K+、Ba2+、OH、CI、NO3、CO328种离子，两种溶液里所含离子各不相同，已知向甲溶液里滴入石蕊试液，石蕊试液变成蓝色，则乙溶液里含有的4种离子应该是。14、有一包粉末可能含有碳酸钙、碳酸钠、硫酸钠、硫酸铜、硝酸钠中的一种或几种，某学生为了确定其组成，做如下实验，请根据实验现象进行推断，把相应的物质的化学式填在表中的空格内。实验内容和步骤实验现象结论（1）在试管中加入少量粉末，注入足量的蒸馏水充分振荡溶液无色透明，没有沉淀物原粉末中肯定不含的物质是，。（2）取少量上述溶液滴入盐酸有气泡产生肯定有的物质