2022年初三化学总复习专题六——物质的分离、除杂和提纯 .pdf
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1、专题六物质的分离、除杂和提纯归纳整理物质的分离、除杂和提纯是化学实验中的一个重要环节。所谓分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。分离完成后各组分要保持(经过化学反应使混合物的组分经过转化而分离还要恢复为)原有的物质组成和状态。除杂和提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。在提纯物质的过程中除了选择合适的试剂外,还应选择适宜的杂质(或产物),以便于同被提纯物进行分离。现将有关要点归纳如下:1、应注意几个“不”不能“玉石俱焚”。即试剂一般与杂质反应,不与要保留的物质反应。但特殊情况下,所加试剂需要和保留物质反应,但最终要转化成需要保留的物质。如除去FeCl3溶液
2、中的 NaCl,可加过量的NaOH 溶液过滤洗涤加适量稀盐酸。“不增”、“不减”。即不增加新的杂质,不减少要保留的物质。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。不能“旧貌变新颜”。即除杂结束前,要恢复保留物质的原有状态。2、除杂方法的几个优化原则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。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”。先考虑物理方法,再用化学方法。拓展延伸一、气体的净化与干燥1、气体净化的几种方法吸收法:用吸收剂将杂质气体吸收除去。如,除去CO 中混有的少量CO2,可先用浓 NaOH 溶液吸收CO2,再用浓硫酸等干燥剂
3、除去水蒸气。常见气体吸收剂见下表:吸收剂吸收的气体杂质吸收剂吸收的气体杂质水可溶性气体:HCl、NH3等NaOH 固体CO2、HCl、H20 无水 CuSO4H2O 碱石灰CO2、HCl、H20 灼热的铜网O2NaOH 溶液CO2、HCl 灼热的 CuO H2、CO 浓硫酸H20 转化法:通过化学反应,将杂质气体转化为所要得到的气体。如,除去CO2中的少量CO,可将混合气体通过足量的灼热CuO,CO+CuOCu+CO2。2、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。常
4、见的干燥剂干燥剂可干燥气体不可干燥气体干燥名称或化学式酸碱性状态装置浓 H2SO4酸性液态H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO 等NH3A 固体 NaOH 生石灰碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HCl B 或 C 无水 CaCl中性固态除 NH3外所有气体NH3B 或 C 常用干燥装置如下:注意: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。二、物质的分离和提纯分离和提纯的主要方法方法适用范围或原理举例物理方法过滤法固体与液体混
5、合物的分离可溶性固体与不溶性固体混合物的分离粗盐的提纯结晶法蒸发分离溶质与溶剂除去易挥发的杂质从含有 HCl 的 NaCl 溶液中分离出固体NaCl 降低温度可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同分离 NaCl 与 KNO3的混合物续表方法适用范围或原理举例化学方法化气法与杂质反应生成气体而除去除 Na2SO4中 Na2CO3,可加适量稀H2SO4:Na2CO3+H2SO4Na2SO4+CO2+H2O 沉淀法将杂质转化为沉淀过滤除去除去 NaCl 中的 Na2SO4,可加适量的BaCl2:Na2SO4+BaCl2=BaSO4+2NaCl 置换法将杂质通过置换反应而除去除 Fe SO4中的
6、Cu SO4,可加过量的铁粉,再过滤:CuSO4+Fe=Cu+Fe SO4溶解法将杂质溶于某种试剂而除去除 C 粉中的 CuO 粉,可加适量稀硫酸,再过滤:CuO+H2SO4=CuSO4+H2O 加热法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除 CaO 中的 CaCO3可加热:CaCO3高温CaO+CO2转化法将杂质通过化学反应转化为主要成分除 CO2中的 CO,可将气体通过灼热的CuO:CO+CuOCu+CO2文档编码:CA4Q6P1Z10K6 HC5O8W1Q2D5 ZV8L1V10Q5R4文档编码:CA4Q6P1Z10K6 HC5O8W1Q2D5 ZV8L1V10Q5R4文档编码:CA4Q6P
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13、CA4Q6P1Z10K6 HC5O8W1Q2D5 ZV8L1V10Q5R4文档编码:CA4Q6P1Z10K6 HC5O8W1Q2D5 ZV8L1V10Q5R4文档编码:CA4Q6P1Z10K6 HC5O8W1Q2D5 ZV8L1V10Q5R4当然,实际分离与提纯还会有一些其他方法,在实际解题时要因题而解,也可以综合而灵活地运用几种方法。问题探究问题 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
14、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】C
15、uSO4或 Fe2(SO4)3或 H2SO4问题 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 问题 3 分离 NaCl、FeCl3和 BaSO4的混合物,应选用的一组试剂是()A.H2O、AgNO3、HNO3B.H2O、NaOH、HNO3C.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,
16、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 问题 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: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,
17、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。文档编码:CA4Q6P1Z10K6 HC5O8W1Q2D5 ZV8L1V10Q5R4文档编码:CA4Q6P1Z10K6 HC5O8W1Q2D5 ZV8L1V1
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