九年級科學上冊專題二：物質(zhì)的分離與提純.doc

物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離、除雜和提純是化學實驗中的一個重要環(huán)節(jié)。所謂分離就是用物理或化學的方法將混合物中的各組分一一分開。分離完成后各組分要保持（經(jīng)過化學反應(yīng)使混合物的組分經(jīng)過轉(zhuǎn)化而分離還要恢復為）原有的物質(zhì)組成和狀態(tài)。除雜和提純是將混合物中的某組分用物理或化學的方法除去而得到純物質(zhì)。在提純物質(zhì)的過程中除了選擇合適的試劑外，還應(yīng)選擇適宜的雜質(zhì)（或產(chǎn)物），以便于同被提純物進行分離。現(xiàn)將有關(guān)要點歸納如下：1、應(yīng)注意幾個“不”（1）不能“玉石俱焚”。即試劑一般與雜質(zhì)反應(yīng)，不與要保留的物質(zhì)反應(yīng)。但特殊情況下，所加試劑需要和保留物質(zhì)反應(yīng)，但最終要轉(zhuǎn)化成需要保留的物質(zhì)。如除去NaCl溶液中的FeCl3，可加過量的NaOH溶液過濾洗滌加適量稀鹽酸。（2） “不增”、“不減”。即不增加新的雜質(zhì)，不減少要保留的物質(zhì)。（3）不污染環(huán)境。即要求所選用的除雜方法，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì)。（4）不能“舊貌變新顏”。即除雜結(jié)束前，要恢復保留物質(zhì)的原有狀態(tài)。2、除雜方法的幾個優(yōu)化原則（1）若同時有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇那些簡單易行、除雜徹底的方法。（2）應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保留物質(zhì)的方法，即“一舉兩得”。（3）先考慮物理方法，再用化學方法。拓展延伸一、氣體的凈化與干燥1、氣體凈化的幾種方法（1）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，可先用濃NaOH溶液吸收CO2，再用濃硫酸等干燥劑除去水蒸氣。常見氣體吸收劑見下表：吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)吸收劑吸收的氣體雜質(zhì)水可溶性氣體：HCl、NH3等NaOH固體CO2、HCl、H2O無水CuSO4H2O堿石灰CO2、HCl、H2O灼熱的銅網(wǎng)O2NaOH溶液CO2、HCl灼熱的CuOH2、CO濃硫酸H2O（2）轉(zhuǎn)化法：通過化學反應(yīng)，將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所要得到的氣體。如，除去CO2中的少量CO，可將混合氣體通過足量的灼熱CuO，CO + CuO Cu + CO2。2、氣體的干燥氣體的干燥是通過干燥劑來實現(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。（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名稱或化學式酸堿性狀態(tài)濃H2SO4酸性液態(tài)H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等NH3A固體NaOH，生石灰堿性固態(tài)H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HClB或C無水CaCl中性固態(tài)除NH3外所有氣體NH3B或C（2）常用干燥裝置如下：注意：選擇吸收裝置時，要注意進、出氣體導管的連接方法，若用“洗氣瓶”，要注意“長進短出”，若用干燥管要注意“大進小出”。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。二、物質(zhì)的分離和提純分離和提純的主要方法方法適用范圍或原理舉例物理方法過濾法固體與液體混合物的分離可溶性固體與不溶性固體混合物的分離粗鹽的提純結(jié)晶法蒸發(fā)分離溶質(zhì)與溶劑除去易揮發(fā)的雜質(zhì)從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl降低溫度可溶性固體溶質(zhì)溶解度受溫度影響變化大小不同分離NaCl與KNO3的混合物方法適用范圍或原理舉例化學方法化氣法與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去除Na2SO4中Na2CO3，可加適量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4Na2SO4+ CO2+ H2O沉淀法將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去除去NaCl中的Na2SO4，可加適量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl置換法將雜質(zhì)通過置換反應(yīng)而除去除Fe SO4中的Cu SO4，可加過量的鐵粉，再過濾：CuSO4+Fe=Cu+Fe SO4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加熱法雜質(zhì)受熱易分解，通過加熱將雜質(zhì)除去除CaO中的CaCO3可加熱：CaCO3CaO+ CO2轉(zhuǎn)化法將雜質(zhì)通過化學反應(yīng)轉(zhuǎn)化為主要成分除CO2中的CO，可將氣體通過灼熱的CuO：CO+CuOCu+CO21下列除去雜質(zhì)的方法錯誤的是（ ）選項物質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）除去雜質(zhì)的方法ACO2(CO)通過NaOH溶液BN2(O2) 通過灼熱的銅網(wǎng)CCaCl2(CaCO3) 加水、過濾、蒸發(fā)DHNO3溶液(HCl) 加適量AgNO3溶液、過濾2（雙選）要除去下列物質(zhì)中混有的少量雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì))，所用的試劑和操作都正確的是（ ） ACaCl2固體(CaCO3) 加足量稀硫酸、蒸發(fā)、結(jié)晶 BNaCl固體(Na2CO3) 加足量稀鹽酸、蒸發(fā)、結(jié)晶 CFe粉(Cu) 加足量稀鹽酸、過濾、洗滌、干燥DMnO2固體(KCl) 加足量水溶解、過濾、洗滌、干燥3下表列出了除去物質(zhì)中所含少量雜質(zhì)的方法，其中不正確的是（ ）選項物質(zhì)所含雜質(zhì)除去雜質(zhì)的方法AN2O2將氣體緩緩通過足量的灼熱銅網(wǎng)BCaOCaCO3加水溶解、過濾CCuZn加入過量的稀鹽酸，過濾，洗滌，干燥DFeCl2CuCl2加入過量的鐵粉4下列除去雜質(zhì)的操作不正確的是（ ）序號物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑提純方法AFeCl2CuCl2水、鐵粉過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶BNaClNa2CO3稀鹽酸蒸發(fā)、結(jié)晶CCO2CO石灰水干燥DMnO2KCl水過濾、洗滌、干燥5下列除雜質(zhì)的方法中，正確的是（ ）選項物質(zhì)雜質(zhì)除去雜質(zhì)的方法ACO2CO點燃BKClO3KCl加熱CNaOH溶液Na2CO3加適量Ca(OH)2溶液，過濾DFeCl3CuCl2加過量鐵粉，過濾6下列除雜的方法不正確的是（ ）選項物質(zhì)（括號內(nèi)為雜質(zhì)）除去雜質(zhì)的方法ANaCl溶液（Na2CO3）加入適量稀鹽酸BN2（O2）通過灼熱的銅網(wǎng)CCaO（CaCO3）高溫煅燒DCO（水蒸氣）通過濃氫氧化鈉溶液7請先在表中空白處填寫相關(guān)的內(nèi)容，再根據(jù)表中提供的信息研究下面的問題。反應(yīng)物I反應(yīng)物II反應(yīng)現(xiàn)象說明AgNO3溶液NaCl溶液生成白色沉淀該沉淀為AgCl，不溶于稀HNO3BaCl2溶液Na2SO4溶液生成白色沉淀該沉淀為BaSO4，不溶于稀HClNa2CO3溶液CaCl2溶液Ca(OH)2溶液、可溶性鈣鹽生成白色沉淀該沉淀為 ，溶于稀HCl 由蒸發(fā)海水制得的食鹽中，常含有Na2SO4、CaCl2等雜志，這些雜質(zhì)對后續(xù)生產(chǎn)有害，需要除去。請回答：（1）Na2SO4和CaCl2在溶液里能形成Na+、SO42-、Ca2+和Cl-四種離子。要除去其中的Ca2+，可使用 溶液；要除去其中的SO42-，可使用 溶液。（2）在工業(yè)生產(chǎn)的除雜過程中，又會帶進CO32-和OH-。要同時除去這兩種雜質(zhì)離子，最簡便的方法是加入適量的 ，并用 測定溶液的酸堿性。8要收集得到較純凈的物質(zhì)，下列除去雜質(zhì)（括號中為雜質(zhì)）方法正確的是 ：CO（CO2）通過裝有燒堿溶液的洗氣瓶； CO2（CO）導出在空氣中點燃；O2（水蒸氣、CO2）通過裝有生石灰的干燥管；KNO3固體（NaCl固體）溶于適量熱水中配成KNO3的濃溶液，再降溫結(jié)晶；銅片（表面的氧化銅）用稀硫酸浸泡，再水洗、干燥；鐵粉（氧化鐵）用稀鹽酸浸泡，再過濾、水洗、干燥。9某大理石中的主要雜質(zhì)是氧化鐵，工業(yè)上由該大理石制取CaCO3，的主要流程如下（1）加入的試劑A是 ；加入的試劑B是 （2）操作的名稱是 ；操作的名稱是 （3）寫出加入試劑C后發(fā)生反應(yīng)的化學方程式 10為了回收硝酸亞鐵和硝酸銀的混合溶液中的銀，設(shè)計了如下的實驗方案：混合溶液固體甲溶液乙銀加入一定量的鋅粉加入足量的稀硫酸過濾過濾（1）若溶液乙為無色溶液，則固體甲一定有的物質(zhì)是_，可能有的物質(zhì)是_，步驟中肯定發(fā)生的反應(yīng)的化學方程式為_。（2）若溶液乙為淺綠色溶液，則溶液乙中溶質(zhì)的組成可能是_或_（填物質(zhì)的名稱或化學式）。11有一種工業(yè)廢水，其中含有大量的硫酸鎂，少量的銀離子以及污泥某同學設(shè)計了一個既經(jīng)濟又合理的方法回收銀和硫酸鎂晶體方案流程如下：回答下列問題：（1）步驟中：需加入的物質(zhì)是 （2）步驟中：需加入的物質(zhì)是 ，當觀察到不再產(chǎn)生氣泡時時，則停止加入該物質(zhì)，發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是 （3）某同學認為經(jīng)過步驟后所得固體就是純凈的銀，不需要進行步驟，你認為是否合理？ ，理由是 （4）步驟的操作是 ，溶液2和溶液3為什么要混合？ 12一同學用某種粗鹽進行提純實驗，步驟見下圖請回答：（1）步驟和的操作名稱是 過濾（2）步驟判斷加入鹽酸“適量”的方法是 滴加鹽酸至無氣泡放出為止；步驟加熱蒸發(fā)時要用玻棒不斷攪拌，這是為了防止 局部過熱，造成固體（或溶液）飛濺，當蒸發(fā)皿中有較多量固體出現(xiàn)時，應(yīng) 停止加熱，用余熱使水份蒸干（3）猜想和驗證：13近年來有人提出了利用海水（含氯化鈉）處理含二氧化硫的廢氣，該方法的流程如下：（1）圖中從海水最終得到“NaCl（產(chǎn)品）”的過程屬于 化學變化（填“物理變化”或“化學變化”）（2）中的反應(yīng)物是氯化鈉和 水，該反應(yīng)的化學方程式為 2NaCl+2H2O 2NaOH+H2+Cl2（3）圖中反應(yīng)、屬于化合反應(yīng)的是 （填序號）（4）反應(yīng)的化學方程式為 Na2SO3+2HCl2NaCl+H2O+SO214某學校研究小組對廢干電池筒內(nèi)的物質(zhì)（含有C、MnO2、ZnCl2、NH4Cl等）進行研究，實驗過程如下：（1）操作的名稱是 過濾，操作中玻璃棒的作用是 。（2）將操作所得溶液分成兩份，向其中一份溶液中加入紫色石蕊試液，溶液變?yōu)榧t色，則該溶液顯 酸（填“酸”、“堿”或“中”）性向另一份溶液中加入硝酸銀溶液，產(chǎn)生白色沉淀，該白色沉淀的化學式為 AgCl（3）操作玻璃管中的濾渣灼燒前為兩種黑色固體，灼燒后只剩下一種黑色固體，該過程中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為 C+O2 CO2（4）操作產(chǎn)生的氣體能使帶火星的木條復燃，產(chǎn)生該氣體的化學方程式為 2H2O2 2H2O+O215氯化鐵溶液能腐蝕銅，工業(yè)上常用此原理生產(chǎn)印刷線路板以下是印刷線路板的生產(chǎn)及廢液的處理過程：請回答下列問題：（1）步驟中發(fā)生了兩個反應(yīng)：2FeCl3+Fe3FeCl2和 Fe+CuCl2FeCl2+Cu（2）濾渣的成份有 Fe、Cu（或鐵、銅），步驟中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是 2HCl+FeFeCl2+H2；（3）該流程中可以循環(huán)、回收利用的物質(zhì)是： FeCl3、Cu或FeCl2、Cu16純凈的CaCO3可用來測定鹽酸的濃度采用適當?shù)脑噭?，從石灰石（主要成分為CaCO3）獲得高純度的CaCO3的流程如下：試回答：（1）氣體B的化學式為 CO2，產(chǎn)生B的反應(yīng)屬于 分解反應(yīng)反應(yīng)（填基本反應(yīng)類型）（2）寫出CaCO3與鹽酸反應(yīng)的化學方程式 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2（3）使原料中各原子的利用率盡可能到達100%，是“綠色化學”的核心理念之一上述流程中有的物質(zhì)可以再利用，請在流程圖上用箭頭標出再利用的路線（箭頭要求：從可利用的物質(zhì)出發(fā)，指向利用該物質(zhì)的環(huán)節(jié)）17海水是一種重要的自然資源以下是我市對海水資源的部分利用（1）從海水中獲取淡水常用的操作方法是 蒸餾；（2）從海水中獲得氯化鈉將海水進行 蒸發(fā)可得到粗鹽；為除去粗鹽中含有的SO42-、Ca2+、Mg2+等雜質(zhì)，有如下操作：溶解；加過量的Na2CO3溶液；加過量的BaCl2溶液；加適量的鹽酸；加過量的NaOH溶液；蒸發(fā)結(jié)晶；過濾。正確的操作順序是 （用序號填一種合理組合）。（3）從海水中得到金屬鎂下圖是從海水中提取鎂的簡單流程上述過程中，沉淀B與試劑C發(fā)生的是中和反應(yīng)，則沉淀B的化學式為 Mg（OH）2；由