物質(zhì)的分離、除雜和提純(教案)

.z.物質(zhì)的別離、除雜和提純北重一中卜麗玲【知識疏理】一、物質(zhì)的別離和提純原理不增不減、易分二、物質(zhì)的別離和提純方法〔一〕、常用的物理方法：利用物質(zhì)物理性質(zhì)的不同，采用相應(yīng)的別離方法。1.過濾法：當(dāng)可溶性物質(zhì)混入不溶性物質(zhì)或不溶性物質(zhì)中混有可溶性物質(zhì)時，用此法。如：食鹽中混有泥沙，可按如下步驟：①先將混合物溶于水。②過濾。③將濾液蒸發(fā)得NaCl。2.結(jié)晶法：當(dāng)兩種物質(zhì)都可溶，但溶解度隨溫度變化差異較大時，用此法。如：KNO3中混入NaCl，可按如下步驟：①溶于水加熱，把混合物制成高溫下的飽和溶液。②降溫結(jié)晶。③過濾。3.升華法：當(dāng)易升華物質(zhì)與其他物質(zhì)相混合時，可用此法。如：碘單質(zhì)中混有砂子，其操作是：①加熱使碘升華，收集碘蒸氣。②冷凝，得單質(zhì)碘。4.特殊性質(zhì)法：利用混合物中*些物質(zhì)的特性進展物質(zhì)別離。如：Cu粉中混有Fe粉，可用磁鐵吸出鐵粉?！捕?、常用的化學(xué)方法：化學(xué)方法是利用兩種物質(zhì)化學(xué)性質(zhì)的差異，選用適宜的試劑，進展化學(xué)反響，然后再用物理方法別離。〔關(guān)鍵是轉(zhuǎn)變物質(zhì)的狀態(tài)〕1.沉淀法：即參加一種試劑和雜質(zhì)反響生成沉淀經(jīng)過濾而除去。如：HNO3中混有H2SO4，可參加適量的Ba(NO3)2溶液：2.化氣法：即參加一種試劑和雜質(zhì)反響，使其生成氣體而除去。如一般*鹽中混有少量碳酸鹽、碳酸氫鹽等常用此法除去。如NaCl溶液中混有Na2CO3，可參加適量的稀鹽酸：3.置換法：即在*鹽溶液中參加*金屬，把鹽溶液中的金屬置換出來，從而把雜質(zhì)除去。如溶液中混有，可參加過量的鋅：4.轉(zhuǎn)化法：即通過*種方法，把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)。如CO2氣體中混有少量的CO，可將混合氣體通過盛有足量灼熱的CuO的試管：5.加熱法：即通過加熱的方法使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體或使雜質(zhì)分解變成氣體而除去。如CuO中混有少量的木炭粉，可把混合物放在氧氣流中加熱，使C轉(zhuǎn)化為CO2氣體而除去：6.吸收法：即把混合氣體通過*溶液，使其中雜質(zhì)被吸收。如CO中混有少量CO2，可將混合氣體通入足量的NaOH溶液，CO2被吸收而除去：7.溶解法：即往混合物中參加*種溶液將雜質(zhì)溶解而除去。如Cu里混有少量CuO，可往其中參加足量稀硫酸〔或鹽酸〕CuO溶解過濾而除去：三、物質(zhì)的別離與提純原則1、對于物質(zhì)的提純和別離，不管用何種方法都應(yīng)遵循以下原則：①不增：即在除掉雜質(zhì)時不增加新雜質(zhì)。②不減：即被提純的物質(zhì)不能減少或改變。③易分：即操作簡便易行，雜質(zhì)易別離除去，即反響后的生成物必須容易別離(最好是轉(zhuǎn)化為沉淀或氣體)。④最正確：即最好在除去雜質(zhì)的同時能增加被提純物質(zhì)的量。④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)。2、除雜方法的幾個優(yōu)化原則〔1〕假設(shè)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?！?〕應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保存物質(zhì)的方法，即"一舉兩得〞?！?〕先考慮物理方法，再用化學(xué)方法。四、物質(zhì)的別離與提純中的特殊思路有時只掌握常規(guī)解題思路，還不能解決實際問題，為此，我們必須熟悉以下四種特殊思路。1.巧改對象。一般除雜試題中，直接加試劑除去雜質(zhì)，但有時可先除去被提純物質(zhì)，再另加試劑轉(zhuǎn)化為被提純物質(zhì)。如除去氯化銅溶液中少量的KCl：向混合溶液中滴加適量的氫氧化鉀溶液，過濾后，再向濾渣氫氧化銅中參加適量的稀鹽酸。2.巧用離子順序。如用多種試劑逐一除去多種雜質(zhì)，我們可以運用離子的性質(zhì)，快捷地確定除雜的順序。如要除去NaNO3溶液中含有的AgNO3、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三種雜質(zhì)，現(xiàn)提供三種試劑：NaOH、NaCl和Na2CO3，要求每加一種試劑從溶液中沉淀出一種化合物，則所加試劑的順序應(yīng)是NaCl、NaOH、Na2CO3。3.巧用過量。有些除雜試題中，第一次所參加的試劑是過量的，要除去這局部過量的試劑，通常還需參加過量的另一種試劑，最后再設(shè)法將第二次過量的試劑除去。如除去KCl溶液中少量的K2SO4，可按以下思路去進展：參加過量的BaCl2溶液→參加過量的K2CO3溶液→過濾〔濾渣為BaSO4和BaSO3的混合物〕→向濾液中參加適量的稀鹽酸〔鹽酸的用量可借助pH試紙測試出溶液的pH來控制〕。4.巧用特性。利用混合物中*些物質(zhì)的特性進展物質(zhì)別離。如銅粉中混有鐵粉，可用磁鐵吸出鐵粉。五、常見物質(zhì)的除雜方法：①除去混合氣體中O2、H2、CO2、CO、H2O等〔應(yīng)用〕O2——一般用灼熱的銅網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)等除去。H2——一般用灼熱的氧化銅粉末除去。CO2——一般用堿液吸收或用灼熱的炭粉與之反響轉(zhuǎn)化成CO。CO——一般用氧化銅粉與之反響轉(zhuǎn)化為CO2再除去。H2O一般用濃硫酸除去。②從混合物中除去Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-等〔應(yīng)用〕Mg2+——用可溶性堿液與之反響轉(zhuǎn)化為Mg(OH)2沉淀。Cl-——用硝酸銀與之反響轉(zhuǎn)化為AgCl沉淀。SO42-——用可溶性鋇鹽與之反響轉(zhuǎn)化為BaSO4沉淀。CO32-——用酸與之反響轉(zhuǎn)化為CO2氣體。③從金屬混合物中提純或除去*種金屬〔應(yīng)用〕a.利用金屬活動性順序表中氫以前的金屬能和酸反響，除去或提純相應(yīng)的金屬。b.利用金屬活動順序表中，排在前面的金屬能把排在后面的金屬從其鹽的溶液中置換出來，而用相應(yīng)的鹽將*種金屬轉(zhuǎn)化而除去或提純。中考題例析例題1除去NaCl溶液中的雜質(zhì)Ba(OH)2，假設(shè)只準參加一種試劑，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)，便于別離。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，可以參加帶有SO42-的試劑，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它們都能與Ba(OH)2反響生成BaSO4沉淀。但是，如果選用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同時還有NaOH產(chǎn)生，NaOH是能溶于水的，無法與NaCl分開。等于除去Ba(OH)2的同時又引進了新的雜質(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)然參加Fe2(SO4)3溶液也可除去雜質(zhì)Ba(OH)2。假設(shè)選用H2SO4，則生成BaSO4和水，也可除去雜質(zhì)Ba(OH)2?！敬鸢浮緾uSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4例題2除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉，應(yīng)選用適量的試劑是[]A．稀硫酸B．硝酸銀C．澄清石灰水D．稀鹽酸【分析】此題除去雜質(zhì)碳酸鈉，可考慮參加酸溶液與碳酸鈉發(fā)生復(fù)分解反響，把雜質(zhì)變成CO2氣體逸出。但要注意參加的酸只能是鹽酸，否則又會產(chǎn)生新的鈉鹽雜質(zhì)?！敬鸢浮緿例題3別離NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，應(yīng)選用的一組試劑是〔〕A.H2O、AgNO3、HNO3B.H2O、NaOH、HNO3C.H2O、NaOH、HClD.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別離，然后用NaOH溶液與濾液反響，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)晶可得純潔的NaCl，將沉淀與HCl溶液反響，可使轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的FeCl3得以復(fù)原。在別離操作中同樣要遵循不能引入新雜質(zhì)的原則，所以選C。【答案】C例題4為了除去粗鹽中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進展以下5項操作：①過濾；②加過量的NaOH溶液；③加適量鹽酸；④加過量Na2CO3溶液；⑤加過量的BaCl2溶液。正確的操作順序是〔〕A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④①③【分析】除去多種雜質(zhì)時，要考慮參加試劑的順序，為了保證將雜質(zhì)除盡，所加試劑必須過量，因此為了不引進新雜質(zhì)，后面參加的試劑要能除去前面參加的試劑。此題參加試劑及順序是：a加過量的BaCl2溶液，除去SO42－；b加過量的NaOH溶液，除去Mg2+；c加過量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+；d過濾，除去生成的沉淀〔CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙〕；e加適量的鹽酸，除去過量的CO32－和OH－，由于b和a順序互換，不影響除雜目的，所以前兩步操作順序可顛倒。【答案】C、D。中考演練一、選擇題〔每題只有一個選項符合題意〕1、氮氣混有少量氫氣、二氧化碳和水蒸氣，欲獲得枯燥純潔的氮氣，可采取以下操作：=1\*GB3①通過濃硫酸，=2\*GB3②通過填充氧化銅的加熱管，=3\*GB3③通過氫氧化鈉濃溶液，=4\*GB3④通過濃鹽酸。最好的組合順序是〔〕A、=1\*GB3①→=2\*GB3②→=3\*GB3③B、=3\*GB3③→=2\*GB3②→=4\*GB3④C、=3\*GB3③→=2\*GB3②→=1\*GB3①D、=4\*GB3④→=2\*GB3②→=3\*GB3③2、以下各組物質(zhì)中的雜質(zhì)〔括號內(nèi)為雜質(zhì)〕，只需參加適量稀硫酸就能除去的是〔〕A.NaCl〔Na2CO3〕 B.Fe〔Cu〕 C.Na2CO3〔CaCO3〕 D.HCl〔BaCl2〕3、以下各組物質(zhì)的溶液，不另加試劑無法一一鑒別的是〔〕A．NaOHHClCuSO4MgSO4B．Na2CO3K2SO4BaCl2HClC．KNO3HClCaCl2NaOHD．NH4NO3H2SO4NaOHMgCl24、別離以下各組物質(zhì)的方法不正確的選項是〔〕A．用過濾法別離氧化銅和硫酸銅的混合物B．用結(jié)晶法別離氯化鈉和硝酸鉀的混合物C．用蒸餾法〔依據(jù)物質(zhì)沸點的不同〕別離煤油和水的混合物D．通過灼熱的氧化銅除去CO中的CO2，得純潔的CO5、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，其中正確的選項是〔〕選項物質(zhì)雜質(zhì)除雜試劑或操作方法A氯化鈉溶液氯化鎂參加適量燒堿溶液，再過濾B硝酸鈉溶液硫酸鈉參加適量氯化鋇溶液，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6、按照加水溶解、過濾、蒸發(fā)的順序進展操作，可以別離的一組混合物是 ()A．木炭粉和二氧化錳B．鐵粉和硫酸銅晶體C．氯化鋇和硫酸鉀D．二氧化錳和氯化鈉7、以下實驗方案中，能到達預(yù)期目的的是〔〕A.用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl氣體B.用點燃的方法除去CO中混有的少量CO2C.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，得到純潔的KNO3溶液8、實驗操作方法：①稱量，②過濾，③蒸發(fā)，④結(jié)晶；其中可用于混合物別離的是〔〕A.①②B.③④C.①②③D.②③④9、為了除去粗鹽中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進展以下5項操作：①過濾②加過量的NaOH溶液③加適量的鹽酸④加過量的Na2CO3⑤加過量的BaCl2溶液。正確的操作順序是〔〕A.①④②⑤③B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.⑤②④①③二、填空題10、選擇適當(dāng)?shù)脑噭┗蚍椒ǔヒ韵挛镔|(zhì)中混有的少量雜質(zhì)，并寫出有關(guān)的化學(xué)方程式試劑或方法有關(guān)化學(xué)方程式CO(CO2)KCI(KClO3)KNO3(KCl)NaCI(Na2CO3)FeSO4(CuSO4)Cu(NO3)2(CuSO4)11、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〕進展實驗。請你對他們所選用的試劑進展評價：學(xué)生選用試劑評價〔是否可行，并簡述理由〕甲乙H2SO4丙Ba(OH)2baba可以從b口導(dǎo)入。瓶中既可參加其他物質(zhì)，也可以參加不同的液體或固體顆粒等。請根據(jù)要求將相關(guān)內(nèi)容填入下表，然后結(jié)合物理知識回答問題：用途氣體入口〔a或b〕瓶中物質(zhì)=1\*GB3①收集H2=2\*GB3②排氣法收集CO2空氣=3\*GB3③排水法收集O2水=4\*GB3④除去H2中的雜質(zhì)HCl氣體=5\*GB3⑤枯燥CO2氣體=6\*GB3⑥驗證CO氣體中含有CO2雜質(zhì)并除去結(jié)合物理知識，簡述在表內(nèi)第=3\*GB3③項中，排水法收集O2操作成功的原理。13、*課外活動小組通過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，準備將其中的銀以單質(zhì)的形式回收。于是。他們進展了以下實驗活動：〔1〕[設(shè)計方案]①參加比銀活潑的金屬單質(zhì)②除去金屬混合物中的雜質(zhì)〔2〕[小組討論]①選擇參加的金屬甲同學(xué)認為：向定影液中參加過量的銅粉，則得到的金屬混合物含有銀和銅；乙同學(xué)認為：向定影液中參加過量的鐵粉，則得到的金屬混合物含有銀和鐵。你認為同學(xué)的方案更合理，其原因是。該方案的化學(xué)方程式為。②除去銀粉中混有的金屬向金屬混合物中參加的試劑是，化學(xué)方程式為?！?〕[進展實驗]過程如下：請答復(fù)：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?！?〕[產(chǎn)品驗證]請你設(shè)計一個簡單方法驗證得到的銀中是否含有鐵粉，方法是。14、硝酸鈉溶液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、Ba(NO3)2三種雜質(zhì)，為使三種物質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀別離出來，提供的試劑是Na2CO3溶液、NaCl溶液、NaOH溶液.假設(shè)要求每次只加一種試劑，濾出一種沉淀，則所加試劑順序是①____②____③____