1、 物质的分离与提纯【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.除去杂质过程中必须遵循的原则： 不增 所选试剂不能带入新的杂质。不减 所选试剂只与杂质反应而不与被提纯的物质反应。易分 试剂与杂质反应的产物与被提纯的物质容易分离。X k B 1 . c o m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.质的分离与提纯常用的物理方法：方法 适用范围或原理 举例过滤法 难溶性固体与液体的
2、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；从氯酸钾和二氧化锰混合制取氧气后的混合物中提取 MnO2。 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，可采用此法提纯 NaCl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，可采用此法提纯 KNO3结晶法升温结晶溶质的溶解度随温度的升高而减小Ca(OH)2中混有 KNO3时，可采用此法提纯 Ca(OH)2物理方法蒸馏 分离沸点不同的液体混合物 石油炼制，酒精溶液中提取酒精，制取蒸馏水等2常用的化学方法化气法：与杂质反应生成气体
3、而除去。如：除 NaCl 中 Na2CO3，可加适量稀 HCl，蒸发 Na2CO3+ 2HCl2NaCl+ CO 2+ H 2O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 BaCl2，过滤 Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl置换法：将杂质通过置换反应而除去。如：除 FeSO4溶液中的 CuSO4，可加过量的铁粉，过滤 CuSO4+Fe=Cu+FeSO4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除 Cu 粉中的 Fe 粉，可加入适量的稀盐酸，再过滤 Fe
4、 + 2HClFeCl 2+ H2加热法：杂质受热易分解，通过加热将杂质除去。h. com如：除 CaO 中的 CaCO3可加热 CaCO3 CaO+ CO2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，可将气体通过灼热的 CuOCO+CuO Cu+CO2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 NaOH 溶液吸收 CO2CO2+2NaOH= Na2CO3+ H2O除去 CO2中混有的少量 HCl，可用饱和的 NaHCO3溶液吸收 HCl+ NaHCO3= NaCl+ CO2+ H 2O 三、气体的干燥气体的干燥是通过干燥剂来实现的
5、，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、O 2、CO 2、HCl、CH 4等 NH3 A固体 NaOH 或碱石灰 H2、O 2、CH 4、NH 3等 CO2、HCl B 或 C常用干燥装置如下：w W w .X k b 1. c O m【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” 。先除去气体中的其他杂质，最后干燥除去水蒸气。四、酸碱盐溶液的除杂技巧被
6、提纯物与杂质所含阳离子相同时，选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子，再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂，如 Na2SO4（NaOH）：可选用稀 H2SO4为除杂试剂（生成物为 Na2SO4和 H2O，达到目的） ； KCl（K 2SO4）：可选用 BaCl2溶液为除杂试剂（生成物为 BaSO4沉淀和 KCl，达到目的）被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阴离子不共存的阴离子，再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂，如 NaCl（BaCl 2）：可选用 Na2SO4溶液为除杂试剂（生成物为 BaSO4沉淀和NaCl，达到目的） ；KNO 3（AgNO 3）：可选用 KCl 溶液为除杂试剂（
7、生成物为 AgCl 沉淀和 KNO3，达到目的） 。被提纯物与杂质所含阴阳离子都不相同时，选取与杂质中阴阳离子都不共存的阴阳离子组合出除杂试剂。 如 NaNO3（CuSO 4）：可选用 Ba(OH)2溶液为除杂试剂(生成物为 Cu(OH)2沉淀与 BaSO4沉淀)。【典例解析】 w W w .x K b 1.c o M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【解析】根据除杂质
8、的原则，首先要能把杂质除掉，原物质的质量不能减少，可以增加，不能带入新的杂质； 操作越简便越好，尽量把杂质转化成与原物质状态不同的物质而分离开。物质的分离与提纯探究专题班级 姓名 一、选择题（每小题只有一个选项最符合题意）1.下列实验方案合理的是（ ）A.用点燃的方法除去 CO2中混有少量的 COB.制备 NaOH 溶液是将饱和的 Na2CO3溶液与适量的石灰水混合C.除铁锈是将铁制品长时间浸泡在过量的稀盐酸中D.用 Cu、Ag、和 Zn(NO3)2溶液验证 Cu、Zn、Ag 的金属活动性顺序 X k B 1 . c o m2除去下列各物质中的少量杂质。所选用的试剂及操作方法均正确的是（ ）
9、物质 杂质 除杂所用的试剂和方法A CaO 固体 CaCO3固体 加入水，过滤B Fe Cu 加入适量的稀盐酸，过滤C CO2气体 水蒸气 通过盛有氢氧化钠固体的干燥管D NaCl 溶液 NaOH 加入适量的稀盐酸3.下列分离混合物的方法中，对所依据的原理分析不正确的是（ ）A.工业上用分离液态空气的方法制取氧气，是利用氧气和氮气的密度不同B.粗盐中的泥沙用溶解过滤法除去，利用了泥沙和食盐的溶解性不同C.分离 KNO3和 NaCl 的混合物，利用两者溶解度受温度影响不同D 将石油加热炼制，可得到汽油、煤油、柴油等不同产品，这是利用石油中各成分的沸点不同4.下列关于混合物分离与提纯的方法（括号中
10、物质是杂质）中，正确的一项是（ ）AFe 粉（CuO）：将混合物加入到足量的稀硫酸中，充分反应后过滤、烘干BCO 2（CO）：将混合物通入澄清石灰水后，再干燥剩余气体CK 2SO4（K 2CO3）：将混合物溶解，滴加过量稀盐酸，蒸发、结晶D氯化钠（泥沙）：将混合物放入水中搅拌、溶解、过滤、蒸发、结晶5.要除去下列四种物质中的少量杂质（括号内的物质为杂质）甲：CaCO 3（KCl） 乙：Na 2SO4（CuSO 4） 丙：KCl（KOH） 丁：碳粉（CuO）可选用的试剂及操作方法有：加适量水，搅拌，过滤；加过量稀 H2SO4，过滤；溶解后加适量 KOH 溶液，过滤；溶解后加适量盐酸，蒸发；加热（
11、或高温灼烧） 下列组合中正确的是（ ）A甲- B乙- C丙- D丁-6.下列除去杂质的方法，错误的是（ ）A除去 H2中的少量水蒸气：通过浓硫酸B除去 CO2中的少量 HCl：通入足量的 NaOH 溶液，干操 X k B 1 . c o mC除去 NaCl 溶液中少量的 CaCl2：加入适量 Na2CO3溶液，过滤D除去 FeCl3溶液中少量的 CuCl2：加入足量的铁屑充分反应后，过滤7.除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质） ，所用方法正确的是（ ）ACaCO 3固体（CaO 固体）-高温煅烧 BN 2气体（O 2气体）-通过灼热的铜网CCO 气体（CO 2气体）-依次通过浓硫酸和足
12、量的氢氧化钠溶液DKCl 溶液（CaCl 2溶液）-滴加碳酸钠溶液至恰好完全反应，过滤8.某化学兴趣小组设计的下列实验方案不合理的是（ ）选项 实验目的 实验方案A 除去 CaO 中的 CaCO3 滴加稀盐酸至不再产生气泡为止B 鉴别硝酸铵和氯化钠固体 分别取等量的固体溶于水，溶液温度降低的为硝酸铵C 检验盐酸中是否含有硫酸 滴加氯化钡溶液，若产生白色沉淀，则含有硫酸D 分离氯化钾和二氧化锰 溶解，过滤，蒸发滤液；洗涤、干燥滤渣9.在实验室中，同学们用如图装置制取纯净的 CO2，下列说法不正确的是（ ）【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液可以吸收 HCl 而不吸收 CO2。A.中固体反应物也可用 Na
13、2CO3固体代替B.中没有白色沉淀产生，说明 CO2气体中已经不混有 HCl 气体C.中浓 H2SO4的作用是吸收 CO2气体中混有的 H2O D.将燃着的小木条放在中的集气瓶口，可以检验集气瓶是否收集满 CO2二、填空及实验探究题10.实验是科学探究的重要途径，请将下列有关实验问题填写完整。除去 O2中少量的 CO2，可将混合气体通过足量的_。测定稀硫酸的 pH 时，先用水将 pH 试纸润湿会使结果偏_（填“大”或“小” ） 。要除去 K2SO4溶液中的少量 KOH，不能选用稀 HCl，原因是会生成_而引入新的杂质。要使 NaCl 溶液中的少量 Na2SO4转化为沉淀而除去，可选用适量的_，
14、发生反应的化学方程式为： 。11.下列各物质都含有少量杂质（括号内的物质为杂质） ，写出除杂的简要操作和有关化学方程式。CO 2（CO） ；Na 2SO4溶液（CuSO 4） ；NaCl 溶液（NaOH） ；ZnSO 4溶液（CuSO 4） 。12.如图为常见实验装置，根据下列要求回答问题（每个装置只能使用一次） 。提示：无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色若要证明混合气体中是否含有二氧化碳和水蒸气，应将混合气体先通过_装置，再通过_ 装置（填装置代号） 。要除去混合气体中的水蒸气，应将混合气体从_端通入（填接口字母） 。若将丙装置装满水，可用于收集氧气，气体应从_端通入（填接口字母） 。14.现有某
15、河水水样，有异味，还有固体小颗粒。为了净化该水样，某化学兴趣小组对水样进行如下处理。向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后， 进行_（填操作名称） ，除去固体小颗粒； 再向 滤液中加入活性炭，利用其_性 除去水样中的异味，得到净化水。向净化水中通入氯气杀菌消毒，得到净化水。该过程中发生如下化学反应：Cl2+H2O=HCl+HClO（次氯酸） 。则次氯酸中氯元素的化合价为_价。为了判断净化水是硬水还是软水，可加入_进行检验。15.某食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁以下是除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁的实验流程： 根据流程图回答：操作的名称是_，加入的 试剂 A 是_，沉淀是_；写出
16、NaOH 与杂质反应的化学方程式_；加入试剂 B 的目的是_；蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是_。16.某学习小组将“从空气中制取氮气”作为研究课题，以下是他们的实验方案：方案一：图 1 中装置 B 的作用是_ _，装置 C 的作用是_。方案二：将空气通过图 1 中 A、B 装置后，收集于图 2 的广口瓶中，用图 2 装置代替装置 C 进行实验。实验中用红磷而不用木炭的原因是_；X此法得到的氮气不纯，请你分析可能的原因是_；在工业上，分离空气中的氮气和氧气是利用它们_的不同。17.实验室用如图装置制取干燥纯净的 CO2气体，并验证 CO2中混有 HCl 气体（假设每步均完全反应）写出实验室制取二氧
17、化碳的化学方程式 ；D 装置的作用是_，D 装置中的现象是_，D 装置中发生的化学反应方程式是_。将上图装置按题目要求连接起来，正确顺序是_（填端口字序号） 。17.氢氧化钠固体保存不善会变质而产生碳酸钠。为了除去氢氧化钠中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初 设计了如下实验方案。 请回答下列问题：按照此方案_（填“能”或否）得到纯净的氢氧化钠固体。理由是 ；你认为要得到较纯净的氢氧化钠固体，应选择除杂试剂是_（填物质的名称） ，加入该试剂后,分离除去沉淀 A 的实验操作方法是_，杂质与该试剂反应的化学方程式是 。19.为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，某兴趣小组将样品溶解后进行如下实验：A 溶液中溶质
18、可能为_；将无色溶液与沉淀 B 分离的操作的方法名称是_；从无色溶液得到固体物质 C 的操作的方法名称是_；因为 A 溶液过量，此方案得到的固体物质 C 中混有新的杂质，为了既能除去杂质碳酸钠，又能有效地防止新杂质的引入，可向样品溶液中加入过量的_后，直接进行操作即可得到纯净的氯化钠固体。写出有关反应的化学方程式：_。20.要除去 NaCl 样品中少量的 Na2SO4和 CuCl2杂质，请根据所提供的试剂：NaOH 溶液、稀 HCl、BaCl 2溶液分析 并完成下列有关问题：第一步：取 NaCl 样品溶于水，加入过量的_试剂，完全反应后，过滤，除去 CuCl2杂质；所发生的化学反应方程式是_；
19、第二步：在第一步所得滤液中加适量的_试剂，完全反应后过滤，除去样品中_杂质；第三步：在第二步所得滤液中加足量的稀 HCl，完全反应后进行_操作，最后得到 NaCl 固体。21.某化学兴趣小组利用锌和浓盐酸以及如图所示装置来制取干燥、纯净的氢气，并验证气体中的杂质。实验中看到 B 中无水硫酸铜变蓝色，这说明产生气体中含有杂质_（填化学式） ，除此以外，还可能含有杂质气体是_（填名称） 。为了检验该杂质可将 E 装置连接到上述装置中_（填序号）之间，气体从 （填 a 或 b）进入装置 E，E 中所放试剂为_ , 观察到的现象是_。C 装置的作用是_。此实验收集氢气的下列方法，你认为合理的是_（填编
20、号） 。向上排空气法 用干瘪气球收集 排水法。22.某化工厂排放的废液中含有大量的硫酸锌和硫酸铜，化学兴趣小组的同学根据所学知识设计了一个方案，用来回收金属铜并得到硫酸锌晶体，主要过程如图所示：蒸发 加入过量锌粉 溶液 铜 工业 溶液 固体 A 加入适量 B 污泥 废液 混合 溶液 硫酸锌 晶体 NaCl 滤液 蒸馏水操作滤液 过量 NaOH过滤试剂 A 过滤滤液 沉淀 试剂 B蒸发结晶样品 NaCl 固体 蒸发NaCl 固体 混合物溶于水 （NaOH 溶液中含少量Na2CO3） 适量BaCl2溶液 滤液 沉淀 操作 固体物质 C 样品溶液 过量 A 溶液 操作 无色溶液 沉淀 B 请回答下列问题：步骤中分离物质的方法是 。固体 A 的成分是 。 步骤中发生反应的化学方程式为 。步骤中加入的 B 物质是 。
