常见的物质除杂、分离方法总结?
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物质的分离是把原混合物中各成份一一分开,并恢复原样品。物质的提纯(除杂)就是除去物质中混有的杂质,从而得到纯净的某物质,其基本方法有:
一、 物理方法
1、 过滤法:适用于不溶于液体的固体与液体的分离或提纯。
2、 结晶法:适用于可溶性固体与液体的分离和提纯。具体方法有两种。
① 降温结晶法:适用于溶解度受温度变化影响较大的固态物质的分离或提纯。
② 蒸发结晶法:适用于溶解度受温度变化影响不大固体物质的分离或提纯。
二、 化学方法:
1、 原则:
①“不增、不减、易分”:
不增即最终不能引入新的杂质;
不减是除杂结果不应使所需物质减少;
易分是加入试剂后,使杂质转化为沉淀、气体和水等与所需物质易于分离。
②先除杂后干燥。
2、 方法:(以下括号里的均为杂质)
① 吸收法:如一氧化碳混有二氧化碳可用氢氧化钠等碱性溶液吸收;
② 沉淀法:如氯化钾中混有氯化镁可加氢氧化钾溶液,再过滤;
③ 溶解法:如铜中混有氧化铜可加入过量的盐酸,再过滤;
④ 转化法:如铜中混有锌可加硫酸铜溶液再过滤;
⑤ 气化法:如氯化钠中混有碳酸钠可加入过量盐酸,再蒸发结晶;
⑥ 加热法:如氧化钙中混有碳酸钙可高温灼烧;
⑦ 综合法:当含有多种成分的杂质时,分离提纯往往不仅仅使用一种方法,而是几种方法交替使用。
三、知识解析:
物质的分离与除杂(提纯)从内容上看,它包含着常见酸、碱、盐及其他重要物质的性质及特殊化学反应的知识;从过程上看,它是一个原理确定、试剂选择与实验方案确定、操作实施的过程。其考查点和趋势是:
1、 考查物质的分离和提纯原理。根据除杂质的原则,自选或从题给试剂中选出除杂试剂。判断题给试剂的正误等。
2、 考查物质提纯的实验设计。根据物质分离和提纯的原则设计正确的实验方案。
3、 考查评价物质分离和提纯的实验方案。对题给试、步骤、操作、效果等进行评价、比较,从中选出最佳方案。
4、 除去混合物中杂质,不仅要考虑反应原理正确可行,而且要考虑实际操作简便易行,同时还要注意实验的安全性和药品、能源的节约等其它问题。
物质分离和提纯方法
根据物质和杂质的化学性质,采用化学方法把混合物中杂质分离除去,从而保留一种较为纯净的成分,这一过程叫做物质的提纯,又叫除杂。这里就初中化学常用的5种化学除杂方法,结合一些中考题逐一浅析如下:
一、吸收法
若气态混合物中的杂质气体能够被某种试剂吸收,则可采用吸收法除杂。让气体混合物通过盛有某种试剂的洗气瓶后即可得到纯净物。
例1 若CO中混有少量CO2,欲除去CO2将混合气体通过( )溶液。
分析
CO2是酸性氧化物,酸性氧化物能跟碱反应生成盐和水,而CO不能溶于水也不跟碱反应。所以可让混合气体通过石灰水或氢氧化钠溶液。
二、沉淀法
往混合溶液(若混合物为固态,则应先制成溶液)中加入某种试剂,使其中杂质通过反应以沉淀析出,然后经过滤除去沉淀,得到纯净物的溶液。
例2 要除去氯化钠中含有少量硫酸铁杂质,应选用的一种试剂是 [ ]
A.氯化钠溶液 B.氢氧化钡溶液
C.碳酸钠溶液 D.氢氧化钾溶液
分析
本题只能选加氢氧化钡溶液,跟硫酸铁发生复分解反应,生成硫酸钡和氢氧化铁沉淀。但若选其余物质,均易在除杂过程中引入新的杂质。
三、气化法
通过把混合物加热或加入试剂,使其中杂质发生化学反应,变成气体而逸出。
例3 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,可考虑加入酸溶液与碳酸钠发生复分解反应,把杂质变成CO2气体逸出。但要注意加入的酸只能是盐酸,否则又会产生新的钠盐杂质。
四、互变法
通过适当的方法,把欲除去的杂质转变为纯净物,这样不仅除了杂质,且增加了纯净物的量,可谓一举两得,因此是诸多方法中的最佳方法。
例4 欲除去KNO3溶液里的KOH杂质,可加入适量的_____溶液,有关反应的化学方程式为______。
分析 除去硝酸钾中混有KOH杂质,实质上是除去OH-离子,所以可选加酸溶液,与之发生中和反应,即可把杂质变为硝酸钾,但只能选用硝酸,而不能用其它酸,否则,除去了OH -,却引进了新的杂质。
五、置换法
利用金属跟酸或盐溶液发生置换反应的规律,使所加试剂跟杂质发生置换反应,从而将杂质除去或转变为纯净物。
例5 要除去后边括号中的杂质,填写选用试剂的分子式:Cu(Zn)
分析 可根据Cu和Zn金属活动性的不同,Cu不跟酸溶液反应,而Zn能溶于酸,故可加入盐酸与稀硫酸。又因为锌比铜活泼,故也可加入铜盐溶液,也可使锌置换出铜而溶解。
练习:
1.除去下列杂质,所用试剂和方法不正确的是( )
物质 杂质 除杂质所用的试剂和方法
A.KOH K2CO3 Ca(OH)2溶液、过滤
B.KNO3 K2SO4 Ba(NO3)2溶液、过滤
C.H2SO4 HCl AgNO3溶液、过滤
D.CuO KNO3 水、过滤(2003年中考题)
2.稀盐酸中混有少量硫酸,为了除去硫酸,可加入适量( )
A.铁屑 B.硝酸银溶液 C.氯化钡溶液 D.氢氧化钾溶液
3.CO中混有少量水蒸气和CO2,要得到纯净、干燥的CO,可将混合气体依次通过( )
A.灼热的CuO、浓H2SO4 B.浓H2SO4、灼热的CuO
C.浓H2SO4、NaOH溶液 D.NaOH溶液、浓H2SO4
4.下列各组物质可按溶解、过滤、蒸发的操作顺序,将它们分离的是( )
A.铜粉和铁粉 B.蔗糖和泥沙 C.水和植物油 D.氯化钠和硝酸钾
5.氯化钠溶液中混有少量的硫酸钠,可加入适量的( )
A.铁屑 B.硝酸银溶液 C.氯化钡溶液 D.氢氧化钾溶液
6.某工厂排出的废液中含有大量的Cu2+,该废液Ph<4,对人畜及农作物都十分有害,下列方法能回收铜并能消除危害的是( )
A.加入过量的烧碱,再过滤灼烧 B.加入过量的石灰粉末后过滤
C.加入足量铁粉再加适量的熟石灰 D.通入足量的二氧化碳后过滤
7.将含有N2、CO、H2、CO2和少量水蒸气的混合气体,依次通过足量的1KOH溶液、2灼热的氧化铜、3浓硫酸后,剩余气体是( )
A.N2 B.CO2和N2 C.H2和CO D.H2和N2
8.欲除去下列物质中含有的少量杂质,请将除去杂质所加试剂的化学式填在横线上。
氯化钾(碳酸钾) 。
氯化锌(氯化铜) 。
9.下列各组物质中,都含有少量的杂质,分别用什么试剂可以将括号内的杂质除去(只要求写所加物质的名称或方法及化学方程式)
(l)CO(CO2) ;
(2)KCl(KCIO3) ;
(3)KNO3(KCl) ;
(4)NaCl(Na2CO3) ;
(5)FeSO4(CuSO4) ;
(6)NaOH(Ca(OH)2) ;
(7)Cu(NO3)2(CuSO4) ;
二、物质的签别
2.只用一种试剂鉴别下列物质,在横线上填所加试剂的化学式或名称
(l)BaCI2 NaCI K2CO3
(2)NaNO3 MgCI2 (NH4)2SO4
(3)CaCI2 NaNO3 H2SO4
(4)NaCI H2SO4 Ca(OH)2
一、 物理方法
1、 过滤法:适用于不溶于液体的固体与液体的分离或提纯。
2、 结晶法:适用于可溶性固体与液体的分离和提纯。具体方法有两种。
① 降温结晶法:适用于溶解度受温度变化影响较大的固态物质的分离或提纯。
② 蒸发结晶法:适用于溶解度受温度变化影响不大固体物质的分离或提纯。
二、 化学方法:
1、 原则:
①“不增、不减、易分”:
不增即最终不能引入新的杂质;
不减是除杂结果不应使所需物质减少;
易分是加入试剂后,使杂质转化为沉淀、气体和水等与所需物质易于分离。
②先除杂后干燥。
2、 方法:(以下括号里的均为杂质)
① 吸收法:如一氧化碳混有二氧化碳可用氢氧化钠等碱性溶液吸收;
② 沉淀法:如氯化钾中混有氯化镁可加氢氧化钾溶液,再过滤;
③ 溶解法:如铜中混有氧化铜可加入过量的盐酸,再过滤;
④ 转化法:如铜中混有锌可加硫酸铜溶液再过滤;
⑤ 气化法:如氯化钠中混有碳酸钠可加入过量盐酸,再蒸发结晶;
⑥ 加热法:如氧化钙中混有碳酸钙可高温灼烧;
⑦ 综合法:当含有多种成分的杂质时,分离提纯往往不仅仅使用一种方法,而是几种方法交替使用。
三、知识解析:
物质的分离与除杂(提纯)从内容上看,它包含着常见酸、碱、盐及其他重要物质的性质及特殊化学反应的知识;从过程上看,它是一个原理确定、试剂选择与实验方案确定、操作实施的过程。其考查点和趋势是:
1、 考查物质的分离和提纯原理。根据除杂质的原则,自选或从题给试剂中选出除杂试剂。判断题给试剂的正误等。
2、 考查物质提纯的实验设计。根据物质分离和提纯的原则设计正确的实验方案。
3、 考查评价物质分离和提纯的实验方案。对题给试、步骤、操作、效果等进行评价、比较,从中选出最佳方案。
4、 除去混合物中杂质,不仅要考虑反应原理正确可行,而且要考虑实际操作简便易行,同时还要注意实验的安全性和药品、能源的节约等其它问题。
物质分离和提纯方法
根据物质和杂质的化学性质,采用化学方法把混合物中杂质分离除去,从而保留一种较为纯净的成分,这一过程叫做物质的提纯,又叫除杂。这里就初中化学常用的5种化学除杂方法,结合一些中考题逐一浅析如下:
一、吸收法
若气态混合物中的杂质气体能够被某种试剂吸收,则可采用吸收法除杂。让气体混合物通过盛有某种试剂的洗气瓶后即可得到纯净物。
例1 若CO中混有少量CO2,欲除去CO2将混合气体通过( )溶液。
分析
CO2是酸性氧化物,酸性氧化物能跟碱反应生成盐和水,而CO不能溶于水也不跟碱反应。所以可让混合气体通过石灰水或氢氧化钠溶液。
二、沉淀法
往混合溶液(若混合物为固态,则应先制成溶液)中加入某种试剂,使其中杂质通过反应以沉淀析出,然后经过滤除去沉淀,得到纯净物的溶液。
例2 要除去氯化钠中含有少量硫酸铁杂质,应选用的一种试剂是 [ ]
A.氯化钠溶液 B.氢氧化钡溶液
C.碳酸钠溶液 D.氢氧化钾溶液
分析
本题只能选加氢氧化钡溶液,跟硫酸铁发生复分解反应,生成硫酸钡和氢氧化铁沉淀。但若选其余物质,均易在除杂过程中引入新的杂质。
三、气化法
通过把混合物加热或加入试剂,使其中杂质发生化学反应,变成气体而逸出。
例3 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,可考虑加入酸溶液与碳酸钠发生复分解反应,把杂质变成CO2气体逸出。但要注意加入的酸只能是盐酸,否则又会产生新的钠盐杂质。
四、互变法
通过适当的方法,把欲除去的杂质转变为纯净物,这样不仅除了杂质,且增加了纯净物的量,可谓一举两得,因此是诸多方法中的最佳方法。
例4 欲除去KNO3溶液里的KOH杂质,可加入适量的_____溶液,有关反应的化学方程式为______。
分析 除去硝酸钾中混有KOH杂质,实质上是除去OH-离子,所以可选加酸溶液,与之发生中和反应,即可把杂质变为硝酸钾,但只能选用硝酸,而不能用其它酸,否则,除去了OH -,却引进了新的杂质。
五、置换法
利用金属跟酸或盐溶液发生置换反应的规律,使所加试剂跟杂质发生置换反应,从而将杂质除去或转变为纯净物。
例5 要除去后边括号中的杂质,填写选用试剂的分子式:Cu(Zn)
分析 可根据Cu和Zn金属活动性的不同,Cu不跟酸溶液反应,而Zn能溶于酸,故可加入盐酸与稀硫酸。又因为锌比铜活泼,故也可加入铜盐溶液,也可使锌置换出铜而溶解。
练习:
1.除去下列杂质,所用试剂和方法不正确的是( )
物质 杂质 除杂质所用的试剂和方法
A.KOH K2CO3 Ca(OH)2溶液、过滤
B.KNO3 K2SO4 Ba(NO3)2溶液、过滤
C.H2SO4 HCl AgNO3溶液、过滤
D.CuO KNO3 水、过滤(2003年中考题)
2.稀盐酸中混有少量硫酸,为了除去硫酸,可加入适量( )
A.铁屑 B.硝酸银溶液 C.氯化钡溶液 D.氢氧化钾溶液
3.CO中混有少量水蒸气和CO2,要得到纯净、干燥的CO,可将混合气体依次通过( )
A.灼热的CuO、浓H2SO4 B.浓H2SO4、灼热的CuO
C.浓H2SO4、NaOH溶液 D.NaOH溶液、浓H2SO4
4.下列各组物质可按溶解、过滤、蒸发的操作顺序,将它们分离的是( )
A.铜粉和铁粉 B.蔗糖和泥沙 C.水和植物油 D.氯化钠和硝酸钾
5.氯化钠溶液中混有少量的硫酸钠,可加入适量的( )
A.铁屑 B.硝酸银溶液 C.氯化钡溶液 D.氢氧化钾溶液
6.某工厂排出的废液中含有大量的Cu2+,该废液Ph<4,对人畜及农作物都十分有害,下列方法能回收铜并能消除危害的是( )
A.加入过量的烧碱,再过滤灼烧 B.加入过量的石灰粉末后过滤
C.加入足量铁粉再加适量的熟石灰 D.通入足量的二氧化碳后过滤
7.将含有N2、CO、H2、CO2和少量水蒸气的混合气体,依次通过足量的1KOH溶液、2灼热的氧化铜、3浓硫酸后,剩余气体是( )
A.N2 B.CO2和N2 C.H2和CO D.H2和N2
8.欲除去下列物质中含有的少量杂质,请将除去杂质所加试剂的化学式填在横线上。
氯化钾(碳酸钾) 。
氯化锌(氯化铜) 。
9.下列各组物质中,都含有少量的杂质,分别用什么试剂可以将括号内的杂质除去(只要求写所加物质的名称或方法及化学方程式)
(l)CO(CO2) ;
(2)KCl(KCIO3) ;
(3)KNO3(KCl) ;
(4)NaCl(Na2CO3) ;
(5)FeSO4(CuSO4) ;
(6)NaOH(Ca(OH)2) ;
(7)Cu(NO3)2(CuSO4) ;
二、物质的签别
2.只用一种试剂鉴别下列物质,在横线上填所加试剂的化学式或名称
(l)BaCI2 NaCI K2CO3
(2)NaNO3 MgCI2 (NH4)2SO4
(3)CaCI2 NaNO3 H2SO4
(4)NaCI H2SO4 Ca(OH)2
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