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1、 物质的分别、除杂和提纯 北重一中 卜丽玲【学问疏理】一、物质的分别和提纯原理 不增 不减、易分二、物质的分别和提纯方法(一)、常用的物理方法:利用物质物理性质的不同,采纳相应的分别方法。 1. 过滤法:当可溶性物质混入不溶性物质或不溶性物质中混有可溶性物质时,用此法。如:食盐中混有泥沙,可按如下步骤:先将混合物溶于水。过滤。将滤液蒸发得NaCl。 2. 结晶法:当两种物质都可溶,但溶解度随温度变更差异较大时,用此法。如:KNO3中混入NaCl,可按如下步骤:溶于水加热,把混合物制成高温下的饱和溶液。降温结晶。过滤。 3. 升华法:当易升华物质及其他物质相混合时,可用此法。如:碘单质中混有砂子
2、,其操作是:加热使碘升华,搜集碘蒸气。冷凝,得单质碘。 4. 特别性质法:利用混合物中某些物质的特性进展物质分别。如:Cu粉中混有Fe粉,可用磁铁吸出铁粉。(二)、常用的化学方法:化学方法是利用两种物质化学性质的差异,选用适宜的试剂,进展化学反响,然后再用物理方法分别。(关键是转变物质的状态) 1. 沉淀法:即参加一种试剂和杂质反响生成沉淀经过滤而除去。如:HNO3中混有H2SO4,可参加适量的Ba(NO3)2溶液: 2. 化气法:即参加一种试剂和杂质反响,使其生成气体而除去。如一般某盐中混有少量碳酸盐、碳酸氢盐等常用此法除去。如NaCl溶液中混有Na2CO3,可参加适量的稀盐酸: 3. 置换
3、法:即在某盐溶液中参加某金属,把盐溶液中的金属置换出来,从而把杂质除去。如溶液中混有,可参加过量的锌: 4. 转化法:即通过某种方法,把杂质转化为被提纯的物质。如CO2气体中混有少量的CO,可将混合气体通过盛有足量灼热的CuO的试管: 5. 加热法:即通过加热的方法使杂质转化为气体或使杂质分解变成气体而除去。如CuO中混有少量的木炭粉,可把混合物放在氧气流中加热,使C转化为CO2气体而除去: 6. 汲取法:即把混合气体通过某溶液,使其中杂质被汲取。如CO中混有少量CO2,可将混合气体通入足量的NaOH溶液,CO2被汲取而除去: 7. 溶解法:即往混合物中参加某种溶液将杂质溶解而除去。如Cu里混
4、有少量CuO,可往其中参加足量稀硫酸(或盐酸)CuO溶解过滤而除去:三、物质的分别及提纯原则1、对于物质的提纯和分别,不管用何种方法都应遵循以下原则:不增:即在除掉杂质时不增加新杂质。不减:即被提纯的物质不能削减或变更。易分:即操作简便易行,杂质易分别除去,即反响后的生成物必需简洁分别(最好是转化为沉淀或气体)。最佳:即最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。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。2、除杂方法的几个优化原则(1)若同时有多种方法能除去杂质,要选择那些简洁易行、除杂彻底的方法。(2)应尽量选择既可除去杂质,又可增加保存物质的方法,即“一箭双雕”。(3)先
5、考虑物理方法,再用化学方法。四、物质的分别及提纯中的特别思路有时只驾驭常规解题思路,还不能解决实际问题,为此,我们必需熟识以下四种特别思路。1. 巧改对象。一般除杂试题中,干脆加试剂除去杂质,但有时可先除去被提纯物质,再另加试剂转化为被提纯物质。如除去氯化铜溶液中少量的KCl:向混合溶液中滴加适量的氢氧化钾溶液,过滤后,再向滤渣氢氧化铜中参加适量的稀盐酸。2. 巧用离子依次。如用多种试剂逐一除去多种杂质,我们可以运用离子的性质,快捷地确定除杂的依次。如要除去NaNO3溶液中含有的AgNO3、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种杂质,现供应三种试剂:NaOH、NaCl和Na2CO3,要求每加一
6、种试剂从溶液中沉淀出一种化合物,则所加试剂的依次应是NaCl、NaOH、Na2CO3。3. 巧用过量。有些除杂试题中,第一次所参加的试剂是过量的,要除去这局部过量的试剂,通常还需参加过量的另一种试剂,最终再设法将第二次过量的试剂除去。如除去KCl溶液中少量的K2SO4,可按下列思路去进展:参加过量的BaCl2溶液参加过量的K2CO3溶液过滤(滤渣为BaSO4和BaSO3的混合物)向滤液中参加适量的稀盐酸(盐酸的用量可借助pH试纸测试出溶液的pH来限制)。4. 巧用特性。利用混合物中某些物质的特性进展物质分别。如铜粉中混有铁粉,可用磁铁吸出铁粉。 五、常见物质的除杂方法:除去混合气体中O2、H2
7、、CO2、CO、H2O等(应用) O2一般用灼热的铜网、铁丝网等除去。 H2一般用灼热的氧化铜粉末除去。 CO2一般用碱液汲取或用灼热的炭粉及之反响转化成CO。CO一般用氧化铜粉及之反响转化为CO2再除去。H2O-一般用浓硫酸除去。 从混合物中除去Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-等(应用) Mg2+用可溶性碱液及之反响转化为Mg(OH)2沉淀。 Cl-用硝酸银及之反响转化为AgCl沉淀。 SO42-用可溶性钡盐及之反响转化为BaSO4沉淀。 CO32-用酸及之反响转化为CO2气体。 从金属混合物中提纯或除去某种金属(应用) a. 利用金属活动性依次表中氢以前的金属能和酸反响,除去或提纯
8、相应的金属。 b. 利用金属活动依次表中,排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐的溶液中置换出来,而用相应的盐将某种金属转化而除去或提纯。中考题例析例题1除去NaCl溶液中的杂质Ba(OH)2,若只准参加一种试剂,则这种试剂是_。【分析】除去杂质的方法有多种,原则是不引入新的杂质,对所提纯的物质不能变更,把杂质转化成所须要的物质,便于分别。如将杂质被溶液汲取;将杂质转化为气体或沉淀;将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求,除去Ba(OH)2,可以参加带有SO42-的试剂,如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等,它们都能及Ba(OH)2反响生成BaSO4沉淀。但是,假如选用Na2SO4溶液,除
9、了生成BaSO4,同时还有NaOH产生,NaOH是能溶于水的,无法及NaCl分开。等于除去Ba(OH)2的同时又引进了新的杂质NaOH。假如选用CuSO4溶液,则生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀,再经过过滤,即可得到较纯的NaCl。当然参加Fe2(SO4)3溶液也可除去杂质Ba(OH)2。若选用H2SO4,则生成BaSO4和水,也可除去杂质Ba(OH)2。【答案】 CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4例题2除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠,应选用适量的试剂是 A稀硫酸 B硝酸银C澄清石灰水 D稀盐酸 【分析】本题除去杂质碳酸钠,可考虑参加酸溶液及碳酸钠发生复分解反响,把杂质变成CO
10、2气体逸出。但要留意参加的酸只能是盐酸,否则又会产生新的钠盐杂质。【答案】 D例题3分别NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物,应选用的一组试剂是( ) A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3 【分析】此题中,因NaCl 、FeCl3均溶于水,BaSO4难溶于水,所以先用水溶解,利用溶解性差异过滤分别,然后用NaOH溶液及滤液反响,NaCl未变更,FeCl3被转化为Fe(OH)3,通过过滤分别得到滤液和沉淀,将滤液蒸发结晶可得纯洁的NaCl,将沉淀及HCl溶液反响,可使转化为Fe(OH)3的FeCl
11、3得以复原。在分别操作中同样要遵循不能引入新杂质的原则,所以选C。【答案】C例题4为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进展下列5项操作:过滤;加过量的NaOH溶液;加适量盐酸;加过量Na2CO3溶液;加过量的BaCl2溶液。正确的操作依次是( ) A. B. C. D. 【分析】除去多种杂质时,要考虑参加试剂的依次,为了保证将杂质除尽,所加试剂必需过量,因此为了不引进新杂质,后面参加的试剂要能除去前面参加的试剂。本题参加试剂及依次是:a加过量的BaCl2溶液,除去SO42;b加过量的NaOH溶液,除去Mg2+;c加过量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+;d过
12、滤,除去生成的沉淀(CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙);e加适量的盐酸,除去过量的CO32和OH,由于b和a依次互换,不影响除杂目的,所以前两步操作依次可颠倒。 【答案】C、D。中考演练一、选择题(每小题只有一个选项符合题意)1、氮气混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气,欲获得枯燥纯洁的氮气,可实行下列操作:通过浓硫酸,通过填充氧化铜的加热管,通过氢氧化钠浓溶液,通过浓盐酸。最好的组合依次是 ( )A、B、C、D、2、下列各组物质中的杂质(括号内为杂质),只需参加适量稀硫酸就能除去的是( )A. NaCl(Na2CO3)B. Fe(Cu)C. Na2CO3(CaCO3)D. HCl(Ba
13、Cl2)3、下列各组物质的溶液,不另加试剂无法一一鉴别的是 ( )ANaOH HCl CuSO4 MgSO4 BNa2CO3 K2SO4 BaCl2 HClCKNO3 HCl CaCl2 NaOH DNH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl24、分别下列各组物质的方法不正确的是 ( )A用过滤法分别氧化铜和硫酸铜的混合物B用结晶法分别氯化钠和硝酸钾的混合物C用蒸馏法(根据物质沸点的不同)分别煤油和水的混合物D通过灼热的氧化铜除去CO中的CO2,得纯洁的CO5、下表是各物质所含的少量杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法,其中正确的是 ( )选 项物 质杂 质除杂试剂或操作方法A氯化钠溶
14、液氯化镁 参加适量烧碱溶液,再过滤B硝酸钠溶液硫酸钠 参加适量氯化钡溶液,再过滤C熟石灰 石灰石 高温煅烧D二氧化碳一氧化碳通过澄清石灰水6、根据加水溶解、过滤、蒸发的依次进展操作,可以分别的一组混合物是( )A木炭粉和二氧化锰 B铁粉和硫酸铜晶体C氯化钡和硫酸钾 D二氧化锰和氯化钠7、下列试验方案中,能到达预期目的的是 ( ) A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体 B. 用点燃的方法除去CO中混有的少量CO2 C. 用稀盐酸除去热水瓶胆壁上的水垢主要成分CaCO3和Mg(OH)2 D. 用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4,得到纯洁的KNO3溶液8、试验操作方法
15、:称量,过滤,蒸发,结晶;其中可用于混合物分别的是 ( ) A. B. C. D.9、为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进展下列5项操作:过滤 加过量的NaOH溶液 加适量的盐酸 加过量的Na2CO3 加过量的BaCl2溶液。正确的操作依次是( ) A. B. C. D.二、填空题10、选择适当的试剂或方法除去下列物质中混有的少量杂质,并写出有关的化学方程式 试剂或方法有关化学方程式CO(CO2)KCI(KClO3)KNO3(KCl)NaCI(Na2CO3) FeSO4(CuSO4)Cu(NO3)2(CuSO4) 11、为除去Na2SO4溶液中含有的杂质Na2C
16、O3,甲、乙、丙三位同学分别选用一种试剂(适量)进展试验。请你对他们所选用的试剂进展评价:学生选用试剂评价(是否可行,并简述理由)甲乙H2SO4丙Ba(OH)2ba12、右图所示的装置有多种用处。根据试验须要,气体既可从a导入也可以从b口导入。瓶中既可参加其他物质,也可以参加不同的液体或固体颗粒等。请根据要求将相关内容填入下表,然后结合物理学问回答问题:用处气体入口(a或b)瓶中物质搜集H2排气法搜集CO2空气排水法搜集O2水除去H2中的杂质HCl气体枯燥CO2气体验证CO气体中含有CO2杂质并除去结合物理学问,简述在表内第项中,排水法搜集O2操作胜利的原理 。13、某课外活动小组通过Inte
17、rnet网上资料得知:废弃的定影液中含有肯定量的AgNO3。他们从摄影店搜集到一些废弃的定影液,打算将其中的银以单质的形式回收。于是。他们进展了以下试验活动: (1)设计方案 参加比银活泼的金属单质 除去金属混合物中的杂质 (2)小组探讨 选择参加的金属甲同学认为:向定影液中参加过量的铜粉,则得到的金属混合物含有银和铜;乙同学认为:向定影液中参加过量的铁粉,则得到的金属混合物含有银和铁。你认为 同学的方案更合理,其缘由是 。该方案的化学方程式为 。除去银粉中混有的金属向金属混合物中参加的试剂是 ,化学方程式为 。 (3)进展试验 过程如下: 请答复:操作a是 ,须要用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃
18、棒和 ;溶液B中溶质的化学式为 。 (4)产品验证请你设计一个简洁方法验证得到的银中是否含有铁粉,方法是 。14、硝酸钠溶液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、Ba(NO3)2三种杂质,为使三种物质转化为沉淀分别出来,供应的试剂是Na2CO3溶液、NaCl溶液、NaOH溶液.若要求每次只加一种试剂,滤出一种沉淀,那么所加试剂依次是_15、欲除去KCl溶液中的Ba(OH)2杂质,若只准加一种试剂,则这种试剂是_,反响的化学方程式是_.16、要除去硝酸溶液中混有的少量硝酸钡和硝酸银杂质,而所加试剂只能是酸,据此,请填写下表试验步骤 试验现象 除何杂质 化学方程式 (1)加适量的_ 生成白色沉淀 (
19、2)取第(1)步中过滤后的滤液加适量的_ 除去Ba(NO3)2 17、在试验室中要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑,某学生设计两个方案两个方案中较好的是_(填序号)理由是_你是否有更简洁的方法,若有,请写出_.18、用如下图所示装置将肯定量的CO2和CO的混合气体进展分别和枯燥(图中a、b为活塞,可以限制气体和液体的参加,试验前活塞均已关闭;仪器的固定装置已省略。 请选择最相宜的试剂,完成上述试验,可供选择的试剂有:浓硫酸、稀硫酸、浓盐酸、稀盐酸、澄清石灰水、氢氧化钠溶液、紫色石蕊试液。(1)甲装置的瓶中盛放的试剂是 ;分液漏斗中盛放的试剂是 ;乙装置的瓶中盛放的试剂是 。(2)翻开活塞a时,首先分别出的气体是 ;要得到另一种气体 ,正确的操作是 。19、试验室可选用下图所示的装置,制取二氧化碳气体(混有氯化氢、水蒸气)和进展有关试验,请答复:(1)假如要证明制得的气体中混有氯化氢气体应把A装置和E装置连接,E装置中视察到的 现象是 。(2)假如要验证制得的气体是二氧化碳,除A装置外,还应选用上述装置中的 。(填序号)(3)假如要搜集一瓶纯洁、枯燥的二氧化碳气体,请从上述各装置中选择适当的装置进展连接,其导管口的连接依次是 a e 。