专题三 物质的分离与提纯
【复习目标】
1.知道什么 是分离,什么是提纯;知道分离与提纯的联系和区别;
2.知道物质分离与提纯的方法,且会用这些方法对物质进行分离与提纯;
3.会选择合适的试剂对物质进行分离与提纯。
【知识梳理】
一、基本原理
1.物质的分离是通过适当的方法,把混合物中的各种物质彼此分开,并且恢复到各种物质的原来存在状态,分别得到纯净物;而物质的提纯是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去,以便获得相 对纯净的物质,又称除杂。
2.在除去杂质过程中必须遵循的原则:
①不增——所选试剂不能带入新的杂质。
②不减——所选试剂只与杂质反应而不与被提纯的物质反应。
③易分——试剂与杂质反应的产物与被提纯的物质容易分离。
④最佳——在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。
二、物质分离与提纯的方法
1.物质的分离与提纯常用的物理方法:
方法 适用范围或原理 对应训练
物
理
方
法 过滤法 难溶性固体与液体的分离、可溶性固体与难溶性固体的分离 从双氧水制氧后的废物中提取MnO2的步骤:1
2.洗涤烘干。
结晶法 蒸发结晶 溶质的溶解度随温度的变化较小,则用蒸发结晶法 NaCl中混有少量的KNO3时,除去KNO3的方法是
步骤:1.加水溶解。2. 3.
降温结晶 溶质的溶解度随温度的变化较大且溶液饱和,则用降温结晶法 KNO3中混有少量的NaCl时,除去NaCl的方法是
步骤:1.加水溶解制成热饱和液。2. 3.
2.常用的化学方法
①化气法:与杂质反应生成气体而除去。
如:除NaCl中Na2CO3,可加适量 ,然后蒸发。反应的方程式
②沉淀法:将杂质转化为沉淀过滤除去。
如:除去NaCl中的Na2SO4,可加适量的 ,过滤。反应的方程式
③置换法:将杂质通过置换反应而除去。
如:除FeSO4溶液中的CuSO4,可加过量的 ,过滤。反应的方程式
④溶解法:将杂质溶于某种试剂而除去。
除C粉中的CuO粉,可加适量 ,再过滤。反应的方程式
除Cu粉中的Fe粉,可加入适量 ,再过滤。反应的方程式
⑤加热法:杂质受热易分解,通过加热将杂质除去。
如:除CaO中的CaCO3可 。反 应的方程式
⑥转化法:将杂质通过化学反应转化为主要成分。
如:除CO2中的CO,可将气体通过 反应的方程式
⑦吸收法:用吸收剂将杂质气体吸收除去。
如:除去CO中混有的少量CO2,可用浓 吸收CO2。反应的方程式
除去CO2中混有的少量HCl,可用饱和的 溶液吸收反应的方程式
三、气体的干燥
气体的干燥是通过干燥剂来实现的,选择干燥要根据气体的性质,一般原则是:酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体,碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体,干燥装置由干燥剂状态决定。
(1)常见的干燥剂
干燥剂 可干燥气体 不可干燥气体 干燥装置
浓H2SO4 H2、O2、CO2、HCl、CH4等 NH3 A
固体NaOH或碱石灰 H2、O2、CH4、NH3等 CO2、HCl B或C
(2)常用干燥装置如下:
【点拨】选择吸收装置时,要注意进、出气体导管的连接方法,若用“洗气瓶”,要注意“长进短出”,若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质,干燥除去水蒸气的操作放在最后。
【典例解析】
例1.下列措施能达到目的是( )
A.用NaOH溶液除去CO2气体中混有的HCl气体
B.用点燃的方法除去CO2气体中少量的CO气体
C.用稀盐酸除去热水瓶中的水垢(主要成分是碳酸钙和氢氧化镁)
D.用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混入的少量K2SO4
例2.请回答下列与物质提纯有关的问题:
(1)下列两个方案是除去铜粉中少量氧化铁的实验设计:①用盐酸除去氧化铁;②用CO还原氧化铁。
简便易行的方案是___________(填序号),写出该反应的化学方程式________________________________________。
(2)要除去Na2SO4溶液中少量NaOH不能选用稀盐酸,原因是会生成___________而引入新的杂质。
(3)要除去氢气中的少量水蒸气和氯化