專題十八 物質(zhì)的分離和提純課件

1、專題十八 物質(zhì)的分離和提純2015年陜西中考化學(xué)科復(fù)習(xí)備考【考試要求】1知道什么是分離和提純；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(huì)用這些方法對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離與提純；3會(huì)選擇合適的試劑對(duì)物質(zhì)進(jìn)行分離與提純?！局R(shí)梳理】1物質(zhì)的分離：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；2.物質(zhì)的提純：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(duì)純凈的物質(zhì)，又稱除雜。3在除去雜質(zhì)過程中必須遵循的原則：不增除雜時(shí)不能帶入新的雜質(zhì)。不減除雜試劑只與雜質(zhì)反應(yīng)，而不與被提純的物質(zhì)反應(yīng)。易分除雜試劑與雜質(zhì)反應(yīng)的生成物與被提純的物質(zhì)容

2、易分離。最佳除去雜質(zhì)的同時(shí)，能生成或轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)。一、基本原理【知識(shí)梳理】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或可溶性固體與難溶性固體的分離從雙氧水制氧后的廢液中提取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KNO3，可采用蒸發(fā)結(jié)晶法提純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NaCl，可采用降溫結(jié)晶法提純KNO3【知識(shí)梳理】化氣法：與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去。如：除NaCl中Na2CO3，可加適量稀HCl，蒸發(fā)；沉淀法：

3、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；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；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；除Cu粉中的Fe粉，可加入適量的稀鹽酸，再過濾；加熱法：雜質(zhì)受熱易分解，通過加熱將雜質(zhì)除去。如：除CaO中的CaCO3可加熱；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CuO；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CO2；除去CO2中混有的少量HCl

4、，可用飽和的NaHCO3溶液吸收；2常用的化學(xué)方法【典例解析】例1.下列物質(zhì)分離方法錯(cuò)誤的是（）A除去CO2中混有少量的CO：導(dǎo)出點(diǎn)燃B粗鹽提純的步驟：溶解過濾蒸發(fā)C除去H2中混有的HCl：將氣體通過裝有NaOH溶液的洗氣瓶D除去銅粉中混有的CuO：用足量的稀硫酸浸泡后過濾、洗滌【點(diǎn)撥】：（1）二氧化碳不支持燃燒，不能用點(diǎn)燃法除去混有的一氧化碳；（2）粗鹽提純的步驟-溶解過濾蒸發(fā)計(jì)算產(chǎn)率；（3）除去H2中混有少量HCl氣體-將氣體依次通過分別裝有NaOH溶液、濃硫酸的洗氣瓶；（4）除去銅粉中混有少量的CuO-用足量稀硫酸浸泡后過濾、洗滌。例2.下列措施能達(dá)到目的是（）A用NaOH溶液除去CO2

5、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【典例解析】【解析】：根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)選擇適當(dāng)除雜劑和分離方法，要符合除雜的原則，就是原物質(zhì)的質(zhì)量不能減少，但可以增加，不能帶入新的雜質(zhì)，除雜劑不能和原物質(zhì)反應(yīng)（1）氫氧化鈉溶液除去二氧化碳中混有的氯化氫氣體，不能達(dá)到目的，因?yàn)檫@兩種氣體都能和氫氧化鈉溶液反應(yīng)，會(huì)把原物質(zhì)也除去；（2）點(diǎn)燃的方法不能除去氮?dú)庵谢煊械纳倭恳谎趸迹驗(yàn)榈獨(dú)獠恢С忠谎趸既紵?；?）用稀鹽酸能除去熱水瓶膽中的水垢，水垢的主要成分碳酸鈣和氫氧

6、化鎂都能溶于鹽酸；（4）用氯化鋇溶液能除去硝酸鉀溶液中混有的少量硫酸鉀，但會(huì)帶入新的雜質(zhì)氯化鉀，不能得到較純凈的硝酸鉀溶液。，（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_。例4.實(shí)驗(yàn)室用如圖3裝置制取干燥純凈的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)） 【典例解析】【解析】：（1）實(shí)驗(yàn)室通常用稀鹽酸與大理石（或石灰石）反應(yīng)制取二氧化碳，反應(yīng)的方程式：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2；（2）由于氯化氫氣體溶于水得到鹽酸，通過硝酸銀溶

7、液來檢驗(yàn)氯離子，來驗(yàn)證并驗(yàn)證CO2中混有HCl氣體，反應(yīng)的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀。所以，D裝置的作用是驗(yàn)證CO2中混有HCl氣體，D裝置中的現(xiàn)象是產(chǎn)生白色沉淀，D裝置中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是 HCl+AgNO3=HNO3+AgCl；（3）由于實(shí)驗(yàn)室要制取干燥純凈的CO2氣體，應(yīng)先除去混有HCl氣體，再干燥，最后收集。所以，將上圖裝置按題目要求連接起來，正確順序是：aefbcd 【典例解析】例5.請(qǐng)回答下列與物質(zhì)提純有關(guān)的問題：（1）下列兩個(gè)方案都可以除去銅粉中的少量氧化銅用稀鹽酸除去氧化銅；用CO還原氧化銅。從環(huán)境保護(hù)和操作簡(jiǎn)便等方面考慮，較好的方案是_（選填“”或“”）；（2）要除去K2SO4溶

8、液中的少量KOH，不能選用稀鹽酸，原因是會(huì)生成_填寫具體物質(zhì)的名稱或化學(xué)式），而引入新的雜質(zhì)。（3）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_；（4）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_?！窘馕觥浚?）一氧化碳有劇毒，在還原氧化銅時(shí)需要尾氣處理，鹽酸可以直接將氧化銅溶解而除去，故答案為：；（3）鹽酸和氫氧化鉀反應(yīng)生成的氯化鉀對(duì)于硫酸鉀也是雜質(zhì)；（3）硫酸鈉對(duì)與氯化鈉雜質(zhì)就是硫酸根離子，沉淀硫酸根離子需要用鋇離子；（4）混合氣通過濃硫酸會(huì)將水蒸氣除去，通過氫氧化鈉會(huì)將氯化氫除去，但是會(huì)攜帶水

9、蒸氣.【典例解析】（1）寫出沉淀A的化學(xué)式_。（2）加入CaCl2溶液后，分離除去沉淀A的實(shí)驗(yàn)操作方法是_。（3）同學(xué)在實(shí)驗(yàn)過程中，又發(fā)現(xiàn)了新的問題：此方案很容易引入新的雜質(zhì)，請(qǐng)寫出固體物質(zhì)B的成分_（用化學(xué)式表示）。（4）同學(xué)繼續(xù)探究后又提出新的方案：將混合物溶解，若滴加鹽酸至不再產(chǎn)生氣體為止，則既能除去Na2CO3雜質(zhì)，又能有效地防止新雜質(zhì)的引入。寫出有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式：_。例8.為了除去氯化鈉樣品中的碳酸鈉雜質(zhì)，興趣小組最初設(shè)計(jì)了如下的方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)?！窘馕觥浚海?）碳酸鈉和氯化鈣溶液反應(yīng)生成碳酸鈣和氯化鈉，碳酸鈣難溶于水，其化學(xué)式為：CaCO3（2）加入氯化鈣后所得混合物為不溶性的碳

10、酸鈣和氯化鈉、氯化鈣的混合溶液，應(yīng)進(jìn)行過濾分離混合物（3）由于加入過量的氯化鈣，所以濾液為氯化鈉和氯化鈣的混合溶液，蒸發(fā)后得到固體為氯化鈉和氯化鈣，其化學(xué)式分別是NaCl、CaCl2（4）向氯化鈉、碳酸鈉的混合溶液中滴加稀鹽酸，鹽酸與碳酸鈉反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳，滴加至不再產(chǎn)生氣體為止，則既能除去NaCO3雜質(zhì)，又能有效的防止新雜質(zhì)的引入，反應(yīng)的化學(xué)方程式為Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2 【中考早體驗(yàn)】2.（2014東營(yíng)）下列實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢.用圖所示裝置除去CO2中含有的少量HCl氣體B.用圖所示的裝置加熱蒸發(fā)NaCl飽和溶液制備NaCl

11、晶體C.用圖所示裝置制取少量CO2氣體D.在實(shí)驗(yàn)室中，用圖所示裝置除去少量黃河水中的泥沙【解析】：（1）CO2和HCl均可與氫氧化鈉反應(yīng)，無法達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?；?）用蒸發(fā)皿加熱蒸發(fā)NaCl飽和溶液制備NaCl晶體；（3）用圖3所示裝置制取少量CO2氣體有利于控制反應(yīng)的發(fā)生和停止；（4）圖4為過濾裝置，可用于除去少量黃河水中的泥沙。此項(xiàng)正確。【中考早體驗(yàn)】3.（2014資陽）下列方法一定能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ〢除去氧化銅中含有的木炭粉-高溫加熱B除去碳酸鈉中含有少量的碳酸氫鈉-加入稀硫酸C提純新制二氧化碳?xì)怏w（含有少量氯化氫氣體）-將氣體通過氫氧化鈉溶液D鑒別生石灰中是否含有未分解的石灰石-加入稀

12、鹽酸【解析】：所謂除雜（提純），是指除去雜質(zhì)，同時(shí)被提純物質(zhì)不得改變除雜質(zhì)題至少要滿足兩個(gè)條件：加入的試劑只能與雜質(zhì)反應(yīng)，不能與原物質(zhì)反應(yīng)；反應(yīng)后不能引入新的雜質(zhì)。（1）木炭粉能與氧化銅在高溫下反應(yīng)生成銅和二氧化碳，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則；（2）碳酸鈉和碳酸氫鈉均能與稀硫酸反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則；（3）CO2和HCl氣體均能與NaOH溶液反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則；（4）石灰石的主要成分是碳酸鈣，能與稀鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，生石灰與稀鹽酸反應(yīng)不能生成氣體，故鑒別生石灰中是否含有未分解的石灰石，可加入

13、稀鹽酸，觀察是否產(chǎn)生氣泡?！局锌荚珞w驗(yàn)】5.（2014鹽城）要除去下列各組物質(zhì)中的少量雜質(zhì)，所選試劑和方法不可行的是（） 選項(xiàng)物質(zhì)雜質(zhì)試劑、方法AO2水蒸氣通過濃H2SO4洗氣BMnO2碳粉在空氣中灼燒CKCl溶液BaCl2加入適量的Na2SO4溶液，過濾DFeSO4溶液CuSO4加入足量鐵屑，充分反應(yīng)后過濾【解析】：（1）濃硫酸具有吸水性，且不與氧氣反應(yīng)，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則；（2）碳粉能在空氣中灼燒生成二氧化碳?xì)怏w，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則；（3）BaCl2能與適量的Na2SO4溶液反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，能除去雜質(zhì)但引入了新的雜質(zhì)氯化鈉，不符合

14、除雜原則；（4）CuSO4能與足量鐵屑反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，再過濾，能除去雜質(zhì)且沒有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則。6.（2014北京）用下列裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，不能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖牵ǎ局锌荚珞w驗(yàn)】A 干燥CO2B收集O2C驗(yàn)證CO2性質(zhì)D監(jiān)控氣體流速【解析】：（1）濃硫酸能夠干燥酸性或中性氣體，如CO2、 O2、 H2、 HCl、CH4等氣體；（2）因氧氣不易溶于水，且密度小于水的密度，若用排水氣法收集氧氣，瓶?jī)?nèi)先裝滿水，氧氣應(yīng)該“短進(jìn)長(zhǎng)出” ；（3）二氧化碳的水溶液呈酸性，能使石蕊試液變紅，所以該實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了CO2與H2O反應(yīng)生成H2CO3；（4）氣體流速越快，氣泡冒出的速度也越快?！局锌荚珞w驗(yàn)】（1

15、）過濾操作中必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和_，其中玻璃棒的作用是_。（2）反應(yīng)的化學(xué)方程式為_；（3）濾液中的溶質(zhì)為_。（4）試劑A最好選用下列_溶液（填序號(hào)）。 H2SO4 CuSO4 MgSO4（5）為了完善實(shí)驗(yàn)方案，可對(duì)濾渣中的_進(jìn)行回收。7.（2014汕尾）木炭還原氧化銅實(shí)驗(yàn)后的混合粉末中含有銅、氧化銅、木炭粉，某化學(xué)實(shí)驗(yàn)小組設(shè)計(jì)回收銅的方案如下：解析：（1）根據(jù)過濾時(shí)所用儀器可知，必須用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗，其中玻璃棒的作用是引流；（2）氧化銅與硫酸反應(yīng)的化學(xué)方程式為：H2SO4+CuO=CuSO4+H2O；（3）反應(yīng)后，濾液1中的溶質(zhì)是硫酸和硫酸銅，過濾后的濾液中加

16、入過量鐵粉，硫酸銅和鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，化學(xué)方程式為：Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，H2SO4+Fe=FeSO4+H2；濾液中的溶質(zhì)為硫酸亞鐵；（4）濾渣中含有剩余的鐵粉，因此可加入硫酸除去；（5）開始混合粉末中的銅沒有和酸反應(yīng)，進(jìn)入濾渣中，為了回收更多的銅，可將濾渣中的銅也回收。 【中考早體驗(yàn)】8.（2013彬州）要除去NaCl樣品中少量的Na2SO4和CuCl2雜質(zhì)，請(qǐng)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：（1）第一步：取NaCl樣品溶于水，加入過量的_試劑，完全反應(yīng)后，過濾，除去CuCl2雜質(zhì)；所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)方程式是_；（2）第二步：在第一步所得濾液中加入適量的_試劑，完全反應(yīng)后，再過濾，除去樣品中_雜質(zhì)；（3）第三步：在第二步所得濾液中加足量的稀HCl，完全反應(yīng)后，再進(jìn)行_操作，最后得到NaCl固體。【解析】：對(duì)于需要進(jìn)行多步實(shí)驗(yàn)除去雜質(zhì)類問題，在最后的除去過程中既要考慮原混合物中的雜質(zhì)還需要同時(shí)考慮到前面除雜過程中產(chǎn)生的新的雜質(zhì)（1）第一步，利用氯化銅能與氫氧化鈉反應(yīng)生成氫