物质的分离、除杂和提纯 北重一中 卜丽玲【知识疏理】一、物质的分离和提纯原理 不增 不减、易分二、物质的分离和提纯方法（一）、常用的物理方法：利用物质物理性质的不同，采用相应的分离方法。 1. 过滤法：当可溶性物质混入不溶性物质或不溶性物质中混有可溶性物质时，用此法。如：食盐中混有泥沙，可按如下步骤：先将混合物溶于水。过滤。将滤液蒸发得NaCl。 2. 结晶法：当两种物质都可溶，但溶解度随温度变化差异较大时，用此法。如：KNO3中混入NaCl，可按如下步骤：溶于水加热，把混合物制成高温下的饱和溶液。降温结晶。过滤。 3. 升华法：当易升华物质与其他物质相混合时，可用此法。如：碘单质中混有砂子，其操作是：加热使碘升华，收集碘蒸气。冷凝，得单质碘。 4. 特殊性质法：利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如：Cu粉中混有Fe粉，可用磁铁吸出铁粉。（二）、常用的化学方法：化学方法是利用两种物质化学性质的差异，选用合适的试剂，进行化学反应，然后再用物理方法分离。（关键是转变物质的状态） 1. 沉淀法：即加入一种试剂和杂质反应生成沉淀经过滤而除去。如：HNO3中混有H2SO4，可加入适量的Ba(NO3)2溶液： 2. 化气法：即加入一种试剂和杂质反应，使其生成气体而除去。如一般某盐中混有少量碳酸盐、碳酸氢盐等常用此法除去。如NaCl溶液中混有Na2CO3，可加入适量的稀盐酸： 3. 置换法：即在某盐溶液中加入某金属，把盐溶液中的金属置换出来，从而把杂质除去。如整理为word格式溶液中混有，可加入过量的锌： 4. 转化法：即通过某种方法，把杂质转化为被提纯的物质。如CO2气体中混有少量的CO，可将混合气体通过盛有足量灼热的CuO的试管： 5. 加热法：即通过加热的方法使杂质转化为气体或使杂质分解变成气体而除去。如CuO中混有少量的木炭粉，可把混合物放在氧气流中加热，使C转化为CO2气体而除去： 6. 吸收法：即把混合气体通过某溶液，使其中杂质被吸收。如CO中混有少量CO2，可将混合气体通入足量的NaOH溶液，CO2被吸收而除去： 7. 溶解法：即往混合物中加入某种溶液将杂质溶解而除去。如Cu里混有少量CuO，可往其中加入足量稀硫酸（或盐酸）CuO溶解过滤而除去：三、物质的分离与提纯原则1、对于物质的提纯和分离，不论用何种方法都应遵循以下原则：不增：即在除掉杂质时不增加新杂质。不减：即被提纯的物质不能减少或改变。易分：即操作简便易行，杂质易分离除去，即反应后的生成物必须容易分离(最好是转化为沉淀或气体)。最佳：即最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。不污染环境。即要求所选用的除杂方法，不能产生可污染环境的物质。2、除杂方法的几个优化原则（1）若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。（2）应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。（3）先考虑物理方法，再用化学方法。四、物质的分离与提纯中的特殊思路有时只掌握常规解题思路，还不能解决实际问题，为此，我们必须熟悉以下四种特殊思路。1. 巧改对象。一般除杂试题中，直接加试剂除去杂质，但有时可先除去被提纯物质，再另加试剂转化为被提纯物质。如除去氯化铜溶液中少量的整理为word格式KCl：向混合溶液中滴加适量的氢氧化钾溶液，过滤后，再向滤渣氢氧化铜中加入适量的稀盐酸。2. 巧用离子顺序。如用多种试剂逐一除去多种杂质，我们可以运用离子的性质，快捷地确定除杂的顺序。如要除去NaNO3溶液中含有的AgNO3、Cu(NO3)2、Ba(NO3)2三种杂质，现提供三种试剂：NaOH、NaCl和Na2CO3，要求每加一种试剂从溶液中沉淀出一种化合物，则所加试剂的顺序应是NaCl、NaOH、Na2CO3。3. 巧用过量。有些除杂试题中，第一次所加入的试剂是过量的，要除去这部分过量的试剂，通常还需加入过量的另一种试剂，最后再设法将第二次过量的试剂除去。如除去KCl溶液中少量的K2SO4，可按下列思路去进行：加入过量的BaCl2溶液加入过量的K2CO3溶液过滤（滤渣为BaSO4和BaSO3的混合物）向滤液中加入适量的稀盐酸（盐酸的用量可借助pH试纸测试出溶液的pH来控制）。4. 巧用特性。利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如铜粉中混有铁粉，可用磁铁吸出铁粉。 五、常见物质的除杂方法：除去混合气体中O2、H2、CO2、CO、H2O等（应用） O2一般用灼热的铜网、铁丝网等除去。 H2一般用灼热的氧化铜粉末除去。 CO2一般用碱液吸收或用灼热的炭粉与之反应转化成CO。CO一般用氧化铜粉与之反应转化为CO2再除去。H2O-一般用浓硫酸除去。 从混合物中除去Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-等（应用） Mg2+用可溶性碱液与之反应转化为Mg(OH)2沉淀。 Cl-用硝酸银与之反应转化为AgCl沉淀。 SO42-用可溶性钡盐与之反应转化为BaSO4沉淀。 CO32-用酸与之反应转化为CO2气体。 从金属混合物中提纯或除去某种金属（应用） a. 利用金属活动性顺序表中氢以前的金属能和酸反应，除去或提纯相应的金属。 b. 利用金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐的溶液中置换出来，而用相应的盐将某种金属转化而除去或提纯。整理为word格式中考题例析例题1除去NaCl溶液中的杂质Ba(OH)2，若只准加入一种试剂，则这种试剂是_。【分析】除去杂质的方法有多种，原则是不引入新的杂质，对所提纯的物质不能改变，把杂质转化成所需要的物质，便于分离。如将杂质被溶液吸收；将杂质转化为气体或沉淀；将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求，除去Ba(OH)2，可以加入带有SO42-的试剂，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它们都能与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。但是，如果选用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同时还有NaOH产生，NaOH是能溶于水的，无法与NaCl分开。等于除去Ba(OH)2的同时又引进了新的杂质NaOH。如果选用CuSO4溶液，则生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀，再经过过滤，即可得到较纯的NaCl。当然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去杂质Ba(OH)2。若选用H2SO4，则生成BaSO4和水，也可除去杂质Ba(OH)2。【答案】 CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4例题2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。【答案】 D例题3分离NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的一组试剂是（ ） A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3 【分析】此题中，因NaCl 、FeCl3均溶于水，BaSO4难溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差异过滤分离，然后用NaOH溶液与滤液反应，NaCl未变化，FeCl3被转化为Fe(OH)3，通过过滤分别得到滤液和沉淀，将滤液蒸发结晶可得纯净的NaCl，将沉淀与HCl溶液反应，可使转化为Fe(OH)3的FeCl3得以复原。在分离操作中同样要遵循不能引入新杂质的原则，所以选C。【答案】C例题4为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列5项操作：整理为word格式过滤；加过量的NaOH溶液；加适量盐酸；加过量Na2CO3溶液；加过量的BaCl2溶液。正确的操作顺序是（ ） A. B. C. D. 【分析】除去多种杂质时，要考虑加入试剂的顺序，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，因此为了不引进新杂质，后面加入的试剂要能除去前面加入的试剂。本题加入试剂及顺序是：a加过量的BaCl2溶液，除去SO42；b加过量的NaOH溶液，除去Mg2+；c加过量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+；d过滤，除去生成的沉淀（CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙）；e加适量的盐酸，除去过量的CO32和OH，由于b和a顺序互换，不影响除杂目的，所以前两步操作顺序可颠倒。 【答案】C、D。中考演练一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）1、氮气混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气，欲获得干燥纯净的氮气，可采取下列操作：通过浓硫酸，通过填充氧化铜的加热管，通过氢氧化钠浓溶液，通过浓盐酸。最好的组合顺序是 （ ）A、B、C、D、2、下列各组物质中的杂质（括号内为杂质），只需加入适量稀硫酸就能除去的是（ ）A. NaCl（Na2CO3）B. Fe（Cu）C. Na2CO3（CaCO3）D. HCl（BaCl2）3、下列各组物质的溶液，不另加试剂无法一一鉴别的是 （ ）ANaOH HCl CuSO4 MgSO4 BNa2CO3 K2SO4 BaCl2 HClCKNO3 HCl CaCl2 NaOH DNH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl24、分离下列各组物质的方法不正确的是 （ ）A用过滤法分离氧化铜和硫酸铜的混合物B用结晶法分离氯化钠和硝酸钾的混合物C用蒸馏法（依据物质沸点的不同）分离煤油和水的混合物D通过灼热的氧化铜除去CO中的CO2，得纯净的CO5、下表是各物质所含的少量杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法，其中正确的是 （ ）选 项物 质杂 质除杂试剂或操作方法整理为word格式A氯化钠溶液氯化镁 加入适量烧碱溶液，再过滤B硝酸钠溶液硫酸钠 加入适量氯化钡溶液，再过滤C熟石灰 石灰石 高温煅烧D二氧化碳一氧化碳通过澄清石灰水6、按照加水溶解、过滤、蒸发的顺序进行操作，可以分离的一组混合物是( )A木炭粉和二氧化锰 B铁粉和硫酸铜晶体C氯化钡和硫酸钾 D二氧化锰和氯化钠7、下列实验方案中，能达到预期目的的是 （ ） A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体 B. 用点燃的方