壹、 物理方法
1、 過濾法:適用於不溶於液體的固體與液體的分離或提純.
2、 結晶法:適用於可溶性固體與液體的分離和提純.具體方法有兩種.
① 降溫結晶法:適用於溶解度受溫度變化影響較大的固態物質的分離或提純.
② 蒸發結晶法:適用於溶解度受溫度變化影響不大固體物質的分離或提純.
二、 化學方法:
1、 原則:
①“不增、不減、易分”:
不增即最終不能引入新的雜質;
不減是除雜結果不應使所需物質減少;
易分是加入試劑後,使雜質轉化為沈澱、氣體和水等與所需物質易於分離.
②先除雜後幹燥.
2、 方法:(以下括號裏的均為雜質)
① 吸收法:如壹氧化碳混有二氧化碳可用氫氧化鈉等堿性溶液吸收;
② 沈澱法:如氯化鉀中混有氯化鎂可加氫氧化鉀溶液,再過濾;
③ 溶解法:如銅中混有氧化銅可加入過量的鹽酸,再過濾;
④ 轉化法:如銅中混有鋅可加硫酸銅溶液再過濾;
⑤ 氣化法:如氯化鈉中混有碳酸鈉可加入過量鹽酸,再蒸發結晶;
⑥ 加熱法:如氧化鈣中混有碳酸鈣可高溫灼燒;
⑦ 綜合法:當含有多種成分的雜質時,分離提純往往不僅僅使用壹種方法,而是幾種方法交替使用.
三、知識解析:
物質的分離與除雜(提純)從內容上看,它包含著常見酸、堿、鹽及其他重要物質的性質及特殊化學反應的知識;從過程上看,它是壹個原理確定、試劑選擇與實驗方案確定、操作實施的過程.其考查點和趨勢是:
1、 考查物質的分離和提純原理.根據除雜質的原則,自選或從題給試劑中選出除雜試劑.判斷題給試劑的正誤等.
2、 考查物質提純的實驗設計.根據物質分離和提純的原則設計正確的實驗方案.
3、 考查評價物質分離和提純的實驗方案.對題給試、步驟、操作、效果等進行評價、比較,從中選出最佳方案.
4、 除去混合物中雜質,不僅要考慮反應原理正確可行,而且要考慮實際操作簡便易行,同時還要註意實驗的安全性和藥品、能源的節約等其它問題.
物質分離和提純方法
根據物質和雜質的化學性質,采用化學方法把混合物中雜質分離除去,從而保留壹種較為純凈的成分,這壹過程叫做物質的提純,又叫除雜.這裏就初中化學常用的5種化學除雜方法,結合壹些中考題逐壹淺析如下:
壹、吸收法
若氣態混合物中的雜質氣體能夠被某種試劑吸收,則可采用吸收法除雜.讓氣體混合物通過盛有某種試劑的洗氣瓶後即可得到純凈物.
例1 若CO中混有少量CO2,欲除去CO2將混合氣體通過( )溶液.
分析
CO2是酸性氧化物,酸性氧化物能跟堿反應生成鹽和水,而CO不能溶於水也不跟堿反應.所以可讓混合氣體通過石灰水或氫氧化鈉溶液.
二、沈澱法
往混合溶液(若混合物為固態,則應先制成溶液)中加入某種試劑,使其中雜質通過反應以沈澱析出,然後經過濾除去沈澱,得到純凈物的溶液.
例2 要除去氯化鈉中含有少量硫酸鐵雜質,應選用的壹種試劑是 [ ]
A.氯化鈉溶液 B.氫氧化鋇溶液
C.碳酸鈉溶液 D.氫氧化鉀溶液
分析
本題只能選加氫氧化鋇溶液,跟硫酸鐵發生復分解反應,生成硫酸鋇和氫氧化鐵沈澱.但若選其余物質,均易在除雜過程中引入新的雜質.
三、氣化法
通過把混合物加熱或加入試劑,使其中雜質發生化學反應,變成氣體而逸出.
例3 除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉,應選用適量的試劑是 [ ]
A.稀硫酸 B.硝酸銀
C.澄清石灰水 D.稀鹽酸
分析
本題除去雜質碳酸鈉,可考慮加入酸溶液與碳酸鈉發生復分解反應,把雜質變成CO2氣體逸出.但要註意加入的酸只能是鹽酸,否則又會產生新的鈉鹽雜質.
四、互變法
通過適當的方法,把欲除去的雜質轉變為純凈物,這樣不僅除了雜質,且增加了純凈物的量,可謂壹舉兩得,因此是諸多方法中的最佳方法.
例4 欲除去KNO3溶液裏的KOH雜質,可加入適量的_____溶液,有關反應的化學方程式為______.
分析 除去硝酸鉀中混有KOH雜質,實質上是除去OH-離子,所以可選加酸溶液,與之發生中和反應,即可把雜質變為硝酸鉀,但只能選用硝酸,而不能用其它酸,否則,除去了OH -,卻引進了新的雜質.
五、置換法
利用金屬跟酸或鹽溶液發生置換反應的規律,使所加試劑跟雜質發生置換反應,從而將雜質除去或轉變為純凈物.
例5 要除去後邊括號中的雜質,填寫選用試劑的分子式:Cu(Zn)
分析 可根據Cu和Zn金屬活動性的不同,Cu不跟酸溶液反應,而Zn能溶於酸,故可加入鹽酸與稀硫酸.又因為鋅比銅活潑,故也可加入銅鹽溶液,也可使鋅置換出銅而溶解.
練習:
1.除去下列雜質,所用試劑和方法不正確的是( )
物質 雜質 除雜質所用的試劑和方法
A.KOH K2CO3 Ca(OH)2溶液、過濾
B.KNO3 K2SO4 Ba(NO3)2溶液、過濾
C.H2SO4 HCl AgNO3溶液、過濾
D.CuO KNO3 水、過濾(2003年中考題)
2.稀鹽酸中混有少量硫酸,為了除去硫酸,可加入適量( )
A.鐵屑 B.硝酸銀溶液 C.氯化鋇溶液 D.氫氧化鉀溶液
3.CO中混有少量水蒸氣和CO2,要得到純凈、幹燥的CO,可將混合氣體依次通過( )
A.灼熱的CuO、濃H2SO4 B.濃H2SO4、灼熱的CuO
C.濃H2SO4、NaOH溶液 D.NaOH溶液、濃H2SO4
4.下列各組物質可按溶解、過濾、蒸發的操作順序,將它們分離的是( )
A.銅粉和鐵粉 B.蔗糖和泥沙 C.水和植物油 D.氯化鈉和硝酸鉀
5.氯化鈉溶液中混有少量的硫酸鈉,可加入適量的( )
A.鐵屑 B.硝酸銀溶液 C.氯化鋇溶液 D.氫氧化鉀溶液
6.某工廠排出的廢液中含有大量的Cu2+,該廢液Ph