物質(zhì)的分離和提純

1、 專題三物質(zhì)的分離與提純【復(fù)習(xí)目標(biāo)】1知道什么是分離，什么是提純；知道分離與提純的聯(lián)系和區(qū)別；2知道物質(zhì)分離與提純的方法，且會用這些方法對物質(zhì)進(jìn)行分離與提純；3會選擇合適的試劑對物質(zhì)進(jìn)行分離與提純?！局R梳理】一、基本原理 1物質(zhì)的分離是通過適當(dāng)?shù)姆椒?，把混合物中的各種物質(zhì)彼此分開，并且恢復(fù)到各種物質(zhì)的原來存在狀態(tài)，分別得到純凈物；而物質(zhì)的提純是通過適當(dāng)?shù)姆椒ò鸦烊肽澄镔|(zhì)里的少量雜質(zhì)除去，以便獲得相對純凈的物質(zhì)，又稱除雜。2在除去雜質(zhì)過程中必須遵循的原則：不增所選試劑不能帶入新的雜質(zhì)。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)。易分試劑與雜質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物與被提純的物質(zhì)容易分離。X k B 1

2、 . c o m最佳在除去雜質(zhì)的同時能增加被提純物質(zhì)的量。二、物質(zhì)分離與提純的方法1物質(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物理方法過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。結(jié)晶法蒸發(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，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大且溶液飽和，則用降溫結(jié)晶法KNO3中混有少量的NaCl時，可采用此法提純KNO32常用的化學(xué)方法化氣法：與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去。如：除NaCl中Na2CO

3、3，可加適量稀HCl，蒸發(fā) Na2CO3+ 2HCl2NaCl+ CO2+ H2O沉淀法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去。如：除去NaCl中的Na2SO4，可加適量的BaCl2，過濾 Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl置換法：將雜質(zhì)通過置換反應(yīng)而除去。如：除FeSO4溶液中的CuSO4，可加過量的鐵粉，過濾 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4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，再過濾CuO+ H2SO4=CuSO4+ H2O除Cu粉中的Fe粉，可加入適量的稀鹽酸，再過濾Fe + 2HClFeCl2+ H2加熱法：雜質(zhì)受熱易分解，通過加熱將雜質(zhì)除去。如

4、：除CaO中的CaCO3可加熱CaCO3CaO+ CO2轉(zhuǎn)化法：將雜質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為主要成分。如：除CO2中的CO，可將氣體通過灼熱的CuOCO+CuOCu+CO2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CO2CO2+2NaOH= Na2CO3+ H2O除去CO2中混有的少量HCl，可用飽和的NaHCO3溶液吸收HCl+ NaHCO3= NaCl+ CO2+ H2O 三、氣體的干燥氣體的干燥是通過干燥劑來實(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干燥堿性氣體，堿性干燥劑不能用來干燥酸性氣體，干燥裝置由干燥劑狀態(tài)決定。（

5、1）常見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C（2）常用干燥裝置如下：【點(diǎn)撥】選擇吸收裝置時，要注意進(jìn)、出氣體導(dǎo)管的連接方法，若用“洗氣瓶”，要注意“長進(jìn)短出”，若用干燥管要注意“大進(jìn)小出”。先除去氣體中含有的其他雜質(zhì)，干燥除去水蒸氣的操作放在最后。四、酸堿鹽溶液的除雜技巧（1）被提純物與雜質(zhì)所含陽離子相同時，選取與雜質(zhì)中的陰離子不共存的陽離子，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H2

6、O，達(dá)到目的）；KCl（K2SO4）：可選用BaCl2溶液為除雜試劑（生成物為BaSO4沉淀和KCl，達(dá)到目的）（2）被提純物與雜質(zhì)所含陰離子相同時，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）。（3）被提純物與雜質(zhì)所含陰陽離子都不相同時，選取與雜質(zhì)中陰陽離子都不共存的陰陽離子組合出除雜試劑。如NaNO3（CuSO4）：可選用Ba(OH)2溶液為除雜試劑【生成物為Cu(

7、OH)2沉淀與BaSO4沉淀，達(dá)到目的】?！镜淅馕觥坷?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【解析】根據(jù)除雜質(zhì)的原則，首先要能把雜質(zhì)除掉，原物質(zhì)的質(zhì)量不能減少，可以增加，不能帶入新的雜質(zhì)；操作越簡便越好，盡量把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成與原物質(zhì)狀態(tài)不同的物質(zhì)而分離開。例2請回答下列與物質(zhì)提純有關(guān)的問題：（1）下列兩個方案是除去銅粉中少量氧化鐵的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：用鹽酸除去氧化鐵；用CO還原氧化鐵。簡便易行的方案是_（填序號

8、），寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式_。（2）要除去Na2SO4溶液中少量NaOH不能選用稀鹽酸，原因是會生成_而引入新的雜質(zhì)。（3）要除去氫氣中的少量水蒸氣和氯化氫氣體，將混合氣體先通過足量的濃硫酸，再通過足量的氫氧化鈉溶液后，氫氣中仍含有的雜質(zhì)是_?！窘馕觥吭诔セ旌先芤褐械碾s質(zhì)時，選擇加入液體試劑若過量或順序不對則易產(chǎn)生新雜質(zhì)，因此在選擇試劑除雜時，應(yīng)考慮到不能引入新的雜質(zhì)。物質(zhì)的分離與提純探究專題一、選擇題（每小題只有一個選項(xiàng)最符合題意）1下列實(shí)驗(yàn)方案合理的是（）A用點(diǎn)燃的方法除去CO2中混有少量的COB制備NaOH溶液是將飽和的Na2CO3溶液與適量的石灰水混合C除鐵銹是將鐵制品長時間浸泡在過

9、量的稀鹽酸中D用Cu、Ag、和Zn(NO3)2溶液驗(yàn)證Cu、Zn、Ag的金屬活動性順序2除去下列各物質(zhì)中的少量雜質(zhì)。所選用的試劑及操作方法均正確的是（ ）物質(zhì)雜質(zhì)除雜所用的試劑和方法ACaO固體CaCO3固體加入水，過濾BFeCu加入適量的稀鹽酸，過濾CCO2氣體水蒸氣通過盛有氫氧化鈉固體的干燥管DNaCl溶液NaOH加入適量的稀鹽酸3下列分離混合物的方法中，對所依據(jù)的原理分析不正確的是（）A工業(yè)上用分離液態(tài)空氣的方法制取氧氣，是利用氧氣和氮?dú)獾拿芏炔煌珺粗鹽中的泥沙用溶解過濾法除去，利用了泥沙和食鹽的溶解性不同C分離KNO3和NaCl的混合物，利用兩者溶解度受溫度影響不同D將石油加熱煉制，可

10、得到汽油、煤油、柴油等不同產(chǎn)品，這是利用石油中各成分的沸點(diǎn)不同4下列關(guān)于混合物分離與提純的方法（括號中物質(zhì)是雜質(zhì)）中，正確的一項(xiàng)是（）AFe粉（CuO）：將混合物加入到足量的稀硫酸中，充分反應(yīng)后過濾、烘干BCO2（CO）：將混合物通入澄清石灰水后，再干燥剩余氣體CK2SO4（K2CO3）：將混合物溶解，滴加過量稀鹽酸，蒸發(fā)、結(jié)晶D氯化鈉（泥沙）：將混合物放入水中攪拌、溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶5 要除去下列四種物質(zhì)中的少量雜質(zhì)（括號內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì)）甲：CaCO3（KCl）乙：Na2SO4（CuSO4） 丙：KCl（KOH）?。禾挤郏–uO）可選用的試劑及操作方法有：加適量水，攪拌，過濾；加過量稀H

11、2SO4，過濾；溶解后加適量KOH溶液，過濾；溶解后加適量鹽酸，蒸發(fā)；加熱（或高溫灼燒）下列組合中正確的是（）A甲- B乙- C丙- D丁-6除去CO中少量的CO2，選用的試劑和裝置均正確的是（）ABCD試劑NaOH溶液CuO固體濃硫酸Ca(OH)2溶液部分裝置7（2013義烏市）下列除去雜質(zhì)的方法，錯誤的是（）A除去H2中的少量水蒸氣：通過濃硫酸B除去CO2中的少量HCl：通入足量的NaOH溶液，干操C除去NaCl溶液中少量的CaCl2：加入適量Na2CO3溶液，過濾D除去FeCl3溶液中少量的CuCl2：加入足量的鐵屑充分反應(yīng)后，過濾8（2013南京）除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)（括號內(nèi)為

12、雜質(zhì)），所用方法正確的是（）ACaCO3固體（CaO固體）-高溫煅燒 BN2氣體（O2氣體）-通過灼熱的銅網(wǎng)CCO氣體（CO2氣體）-依次通過濃硫酸和足量的氫氧化鈉溶液DKCl溶液（CaCl2溶液）-滴加碳酸鈉溶液至恰好完全反應(yīng)，過濾9（2013大興安嶺）某化學(xué)興趣小組設(shè)計(jì)的下列實(shí)驗(yàn)方案不合理的是（）選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)方案A除去CaO中的CaCO3滴加稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止B鑒別硝酸銨和氯化鈉固體分別取等量的固體溶于水，溶液溫度降低的為硝酸銨C檢驗(yàn)鹽酸中是否含有硫酸滴加氯化鋇溶液，若產(chǎn)生白色沉淀，則含有硫酸D分離氯化鉀和二氧化錳溶解，過濾，蒸發(fā)濾液；洗滌、干燥濾渣10在實(shí)驗(yàn)室中，同學(xué)們用如圖裝

13、置制取純凈的CO2，下列說法不正確的是（）【查閱資料】飽和碳酸氫鈉溶液可以吸收HCl而不吸收CO2。A中固體反應(yīng)物也可用Na2CO3固體代替B中沒有白色沉淀產(chǎn)生，說明CO2氣體中已經(jīng)不混有HCl氣體C中濃H2SO4的作用是吸收CO2氣體中混有的H2O D將燃著的小木條放在中的集氣瓶口，可以檢驗(yàn)集氣瓶是否收集滿CO2二、填空及實(shí)驗(yàn)探究題11實(shí)驗(yàn)是科學(xué)探究的重要途徑，請將下列有關(guān)實(shí)驗(yàn)問題填寫完整。（1）除去O2中少量的CO2，可將混合氣體通過足量的_。（2）測定稀硫酸的pH時，先用水將pH試紙潤濕會使結(jié)果偏_（填“大”或“小”）。（3）要除去K2SO4溶液中的少量KOH，不能選用稀HCl，原因是會

14、生成_（填化學(xué)式）而引入新的雜質(zhì)。（4）要使NaCl溶液中的少量Na2SO4轉(zhuǎn)化為沉淀而除去，可選用適量的_，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為： 。12下列各物質(zhì)都含有少量雜質(zhì)（括號內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì)），寫出除去雜質(zhì)的簡要操作步驟和有關(guān)化學(xué)方程式。CO2（CO） ；Na2SO4溶液（CuSO4） ；NaCl溶液（NaOH） ；ZnSO4溶液（CuSO4） 。13如圖為常見實(shí)驗(yàn)裝置，根據(jù)下列要求回答問題（每個裝置只能使用一次）。提示：無水硫酸銅遇水由白色變?yōu)樗{(lán)色（1）若要證明混合氣體中是否含有二氧化碳和水蒸氣，應(yīng)將混合氣體先通過_裝置，再通過_裝置（填裝置代號）。（2）要除去混合氣體中的水蒸氣，應(yīng)將混合氣體從

15、_端通入（填接口字母）。（3）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)興趣小組對水樣進(jìn)行如下處理。（1）向水樣中加入明礬攪拌溶解，靜置一段時間后，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。（2）向凈化水中通入氯氣殺菌消毒，得到凈化水。該過程中發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：Cl2+H2O=HCl+HClO（次氯酸）。則次氯酸中氯元素的化合價為_價。（3）為了判斷凈化水是硬水還是軟水，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

16、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：（1）操作的名稱是_，加入的試劑A是_，沉淀是_；（2）寫出NaOH與雜質(zhì)反應(yīng)的化學(xué)方程式_；（3）加入試劑B的目的是_；（4）蒸發(fā)結(jié)晶時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：（1）圖1中裝置B的作用是_，裝置C的作用是_。方案二：（2）將空氣通過圖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_；（3）此法得到的氮?dú)獠患?，請你分析可能的原因是_；（4）在工業(yè)上，分離空氣中的氮?dú)夂脱鯕馐抢盟鼈僟的不同。17實(shí)驗(yàn)室用如圖裝置制

17、取干燥純凈的CO2氣體，并驗(yàn)證CO2中混有HCl氣體（假設(shè)每步反應(yīng)均完全反應(yīng)）（1）寫出實(shí)驗(yàn)室制取二氧化碳的化學(xué)方程式_；（2）D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_。（3）將上圖裝置按題目要求連接起來，正確順序是_（填端口字母序號）。18氫氧化鈉固體保存不善會變質(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。 請回答下列問題：（1）按照此方案_（填“能”或否）得到純凈的氫氧化鈉固體。理由是_；（2）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

18、應(yīng)的化學(xué)方程式是_。19為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)：（1）A溶液中溶質(zhì)可能為_；新 課 標(biāo) 第 一 網(wǎng)（2）將無色溶液與沉淀B分離的操作的方法名稱是_；（3）從無色溶液得到固體物質(zhì)C的操作的方法名稱是_；（4）因?yàn)锳溶液過量，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量的_后，直接進(jìn)行操作即可得到純凈的氯化鈉固體。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。20某化學(xué)興趣小組利用鋅和濃鹽酸以及如圖所示裝置來制取干燥、純凈的氫氣，并驗(yàn)證氣體中的雜質(zhì)（1）實(shí)驗(yàn)中看到B中無水硫酸銅變藍(lán)色，這說明產(chǎn)生的氣體中含有雜質(zhì)_（填化學(xué)式），除此以外，還可能含有雜質(zhì)氣體是_（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）之間，氣體從_（填a或b）進(jìn)入裝置E，E中所放試劑為_，觀察到的現(xiàn)象是_。（2）C裝置的作用是_。（3）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）。向上排空氣法 用干癟氣球收集 排水法。21要除去NaCl樣品中少量的Na2SO4和CuCl2雜質(zhì)，請根據(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)問題：