專題物質(zhì)的分離

1、專題 物質(zhì)的分離、提純【課程設(shè)計(jì)】物質(zhì)的分離、除雜和提純是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。所謂分離就是用物理或化學(xué)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(xué)反應(yīng)使混合物的組分經(jīng)過轉(zhuǎn)化而分離還要恢復(fù)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(xué)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(jìn)行分離。現(xiàn)將有關(guān)要點(diǎn)歸納如下：一、注意幾個(gè)“不”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FeCl3溶液中的

2、NaCl，可加過量的NaOH溶液過濾洗滌加適量稀鹽酸?！安辉觥?、“不減”。即不增加新的雜質(zhì)，不減少要保留的物質(zhì)。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)。不能“舊貌變新顏”。即除雜結(jié)束前，要恢復(fù)保留物質(zhì)的原有狀態(tài)。如分離CaCl2和CaCO3二、物質(zhì)的分離和提純常見方法物理方法：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的混合物補(bǔ)充：從碳粉中除去少量的鐵粉（用磁鐵吸） 化學(xué)方法 方法適用范圍或

3、原理舉例化學(xué)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轉(zhuǎn)化法將雜質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為主要成分除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吸收法將雜質(zhì)用某種試劑吸收除去除去H2中的HCl,可將混合氣體通入

4、NaOH溶液吸收另：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。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(xué)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常用干燥裝置如下：注意：選擇吸收裝置時(shí)，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

5、除去水蒸氣的操作放在最后。三、幾個(gè)優(yōu)化原則 若同時(shí)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。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”。先考慮物理方法，再用化學(xué)方法。當(dāng)然，實(shí)際分離與提純還會(huì)有一些其他方法，在實(shí)際解題時(shí)要因題而解，也可以綜合而靈活地運(yùn)用幾種方法。【歸結(jié)總結(jié)】將下面括號(hào)內(nèi)的雜質(zhì)除去1 、(1)CaO(CaCO3):_,方程式_; (2)CO2(CO)：_,方程式_; (3)Fe(Fe2O3)：_,方程式_;總結(jié)：_法。2、(1)稀HCl (H2SO4): _,方程式_; (2)NaOH(溶液) （Na2CO3）: _,方程式_; (3)KNO3

6、 : (CuSO4): _,方程式_;總結(jié)：_法。3 、(1)NaCl(溶液) （Na2CO3）：_,方程式_; (2)NaCl(固體)（NH4HCO3）: _,方程式_; (3)KCl(固體) (K2CO3): _,方程式_;總結(jié)：_法。 4 、(1)CO(CO2) ：_,方程式_; (2)O2(H2O) ：_,方程式_;總結(jié)：_法?！緦W(xué)生自主完成】下面三個(gè)問題由學(xué)生討論完成，并由三個(gè)學(xué)生上講臺(tái)進(jìn)行講評(píng)。問題1除去NaCl溶液中的雜質(zhì)Ba(OH)2，若只準(zhǔn)加入一種試劑，則這種試劑是_?！痉治觥砍ルs質(zhì)的方法有多種，原則是不引入新的雜質(zhì)，對(duì)所提純的物質(zhì)不能改變，把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成所需要的物質(zhì)，便于分

7、離。如將雜質(zhì)被溶液吸收；將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或沉淀；將不溶的雜質(zhì)轉(zhuǎn)為可溶物等。根據(jù)題目要求，除去Ba(OH)2，可以加入帶有SO42-的試劑，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它們都能與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀。但是，如果選用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同時(shí)還有NaOH產(chǎn)生，NaOH是能溶于水的，無法與NaCl分開。等于除去Ba(OH)2的同時(shí)又引進(jìn)了新的雜質(zhì)NaOH。如果選用CuSO4溶液，則生成BaSO4和Cu(OH)2兩種沉淀，再經(jīng)過過濾，即可得到較純的NaCl。當(dāng)然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去雜質(zhì)Ba(OH)2。若選用H2SO4，則生成BaSO4和水，也

8、可除去雜質(zhì)Ba(OH)2?！敬鸢浮?CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4 問題2為除去Na2SO4溶液中含有的雜質(zhì)Na2CO3，甲、乙、丙三位同學(xué)分別選用一種試劑（適量）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。請(qǐng)你對(duì)他們所選用的試劑進(jìn)行評(píng)價(jià)：學(xué)生選用試劑評(píng)價(jià)（是否可行，并簡述理由）甲乙H2SO4丙Ba(OH)2【分析】甲：不行，除去Na2CO3的同時(shí)又引入了新雜質(zhì)NaCl。乙： 行，除去Na2CO3的同時(shí)增加了Na2SO4，而且沒引入新雜質(zhì)。丙：不行，除去Na2CO3的同時(shí)了也除去了Na2SO4，并引入了新雜質(zhì)NaOH 。問題3分離NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，應(yīng)選用的一組試劑是（ ） A. H2O、Ag

9、NO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3 【分析】此題中，因NaCl 、FeCl3均溶于水，BaSO4難溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差異過濾分離，然后用NaOH溶液與濾液反應(yīng)，NaCl未變化，F(xiàn)eCl3被轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3，通過過濾分別得到濾液和沉淀，將濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得純凈的NaCl，將沉淀與HCl溶液反應(yīng)，可使轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的FeCl3得以復(fù)原。在分離操作中同樣要遵循不能引入新雜質(zhì)的原則，所以選C?！敬鸢浮緾【學(xué)以致用】一、選擇題（每小題只有一個(gè)選項(xiàng)符合題意）1、下列各組物質(zhì)中的雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)），只需

10、加入適量稀硫酸就能除去的是（ ）A. NaCl（Na2CO3）B. Fe（Cu）C. Na2CO3（CaCO3）D. HCl（BaCl2）2、下列各組物質(zhì)的溶液，不另加試劑無法一一鑒別的是 （ ）A.NaOH HCl CuSO4 MgSO4 B.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HClC.KNO3 HCl CaCl2 NaOH D.NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl23、分離下列各組物質(zhì)的方法不正確的是 （ ）A.用過濾法分離氧化銅和硫酸銅的混合物B.用結(jié)晶法分離氯化鈉和硝酸鉀的混合物C.用蒸餾法（依據(jù)物質(zhì)沸點(diǎn)的不同）分離煤油和水的混合物D.通過灼熱的氧化銅除去CO中的CO2，得

11、純凈的CO4、下表是各物質(zhì)所含的少量雜質(zhì)以及除去這些雜質(zhì)所選用的試劑或操作方法，其中正確的是 （ ）選 項(xiàng)物 質(zhì)雜 質(zhì)除雜試劑或操作方法A氯化鈉溶液氯化鎂 加入適量燒堿溶液，再過濾B硝酸鈉溶液硫酸鈉 加入適量氯化鋇溶液，再過濾C熟石灰 石灰石 高溫煅燒D二氧化碳一氧化碳通過澄清石灰水5、下列實(shí)驗(yàn)方案中，能達(dá)到預(yù)期目的的是 （ ） A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl氣體 B. 用點(diǎn)燃的方法除去CO中混有的少量CO2 C. 用稀鹽酸除去熱水瓶膽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，得到純凈的KNO3溶液6、實(shí)驗(yàn)操作方法

12、：稱量，過濾，蒸發(fā)，結(jié)晶；其中可用于混合物分離的是 （ ） A. B. C. D.7、某課外活動(dòng)小組通過Internet網(wǎng)上資料得知：廢棄的定影液中含有一定量的AgNO3。他們從攝影店收集到一些廢棄的定影液，準(zhǔn)備將其中的銀以單質(zhì)的形式回收。于是。他們進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)活動(dòng)： （1）設(shè)計(jì)方案 加入比銀活潑的金屬單質(zhì) 除去金屬混合物中的雜質(zhì) （2）小組討論 選擇加入的金屬甲同學(xué)認(rèn)為：向定影液中加入過量的銅粉，則得到的金屬混合物含有銀和銅；乙同學(xué)認(rèn)為：向定影液中加入過量的鐵粉，則得到的金屬混合物含有銀和鐵。你認(rèn)為 同學(xué)的方案更合理，其原因是 。該方案的化學(xué)方程式為 。除去銀粉中混有的金屬向金屬混合物中加

13、入的試劑是 ，化學(xué)方程式為 。 （3）進(jìn)行實(shí)驗(yàn) 過程如下： 請(qǐng)回答：操作a是 ，需要用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和 ；溶液B中溶質(zhì)的化學(xué)式為 。 （4）產(chǎn)品驗(yàn)證請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)簡單方法驗(yàn)證得到的銀中是否含有鐵粉，方法是 。8、右圖所示的裝置有多種用途。根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，氣體既可從a導(dǎo)入也可以從b口導(dǎo)入。瓶中既可加入其他物質(zhì)，也可以加入不同的液體或固體顆粒等。請(qǐng)根據(jù)要求將相關(guān)內(nèi)容填入下表，然后結(jié)合物理知識(shí)回答問題： 用途氣體入口（a或b）瓶中物質(zhì)收集H2排氣法收集CO2空氣排水法收集O2水除去H2中的雜質(zhì)HCl氣體干燥CO2氣體驗(yàn)證CO氣體中含有CO2雜質(zhì)并除去結(jié)合物理知識(shí)，簡述在表內(nèi)第項(xiàng)中，排水法收集O2操作成功的原理 。答案：一、選擇題1、D 2、C 3、D 4、A 5、C 6、D 7、（2） 乙 鐵粉比銅粉更易被除去（或更易得到、更經(jīng)濟(jì)）。 2AgNO