初中化學(xué)幾種常見的混合物除雜方法

劉傳安

初中化學(xué)中有一類“除雜題”，是讓學(xué)生通過適當(dāng)?shù)姆椒ò涯澄镔|(zhì)中混有的少量雜質(zhì)除去，獲得相對純凈的物質(zhì)。“除雜題”要求學(xué)生注意以下幾點(diǎn)：除雜的過程不能引入新的雜質(zhì)；所選擇的試劑一般只與雜質(zhì)反應(yīng)，而不與被提純的物質(zhì)反應(yīng)；反應(yīng)的產(chǎn)物容易分離，操作簡單易行；在除雜質(zhì)過程中，被提純的物質(zhì)發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)，應(yīng)該復(fù)原為原物質(zhì)，即不增（雜）不減（主）。下面，試列舉幾種除雜的方法。

基本方法：必須抓住要提純的物質(zhì)與雜質(zhì)之間的物理或化學(xué)性質(zhì)間的差異與聯(lián)系，然后確定選擇何種試劑或操作方法。

1.物理方法

（1）過濾法。適用于不溶于液體的固體與液體的分離。如粗鹽的提純；KCl中混有MnO2，可采用溶解、過濾、 蒸發(fā)和結(jié)晶；MnO2中混有KCl則采用溶解、過濾、洗滌和烘干。二者不同除雜的方法鑒于前者是除去可溶物中的不容物，后者是除去不容物中的可溶物，這一點(diǎn)在學(xué)生平時做題中容易犯錯，一定多次強(qiáng)調(diào)其中的不同點(diǎn)。如氯化鈣中含有少量碳酸鈣雜質(zhì)，先將混合物加水溶解，由于氯化鈣溶于水，而碳酸鈣難溶于水，過濾除去雜質(zhì)碳酸鈣，然后蒸發(fā)濾液，得到固體氯化鈣。如果要獲得雜質(zhì)碳酸鈣，可洗滌烘干。

（2）結(jié)晶法。原理是幾種可溶性固態(tài)物質(zhì)的混合物，根據(jù)它們在同一溶劑中的溶解度或溶解度隨溫度的變化趨勢不同，可用結(jié)晶的方法分離，只用于分離可溶性混合物或除去可溶性雜質(zhì)。具體方法有兩種。

一是冷卻熱飽和溶液法。適用于固體溶解度隨溫度變化影響較大的。如冷卻KNO3溶液以獲得KNO3晶體，除去固體硝酸鉀中混有的氯化鈉雜質(zhì)，先在較高溫度下制成硝酸鉀的飽和溶液，然后逐步冷卻，由于硝酸鉀的溶解度隨溫度的升高而顯著增大，溫度降低，大部分硝酸鉀成為晶體析出，而氧化鈉的溶解度隨溫度的升高而增大得不顯著，所以大部分氯化鈉仍留在母液中，通過過濾把硝酸鉀和氧化鈉溶液分開。為進(jìn)一步提純硝酸鉀，可再重復(fù)操作一次，叫重結(jié)晶或再結(jié)晶。

二是蒸發(fā)溶劑法。適用于固體溶解度隨溫度變化不大的。如海水曬鹽，除NaCl中混有的少量KNO3以提純NaCl，都可以采用此方法。

2.化學(xué)方法

化學(xué)原理：通過發(fā)生化學(xué)反應(yīng)分離混合物或除去成分中的雜質(zhì)，以達(dá)到提純的方法。操作時應(yīng)該注意：所選的試劑一般只能和雜質(zhì)反應(yīng)，而不能和被分離或提純的物質(zhì)反應(yīng)。

（1）氣化法。采用加熱的方法或加入某種氣化劑，將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體（氣化劑通常為稀鹽酸或稀硫酸），如可選用稀鹽酸除去KCl溶液中混有的少量K2CO3，稀鹽酸與K2CO3反應(yīng)生成KCl和H2O和CO2，CO2是氣體揮發(fā)了，加入的稀鹽酸一定要適量，否則會引入新的雜質(zhì)。但是不能加入稀硫酸或稀硝酸，否則會生成K2SO4或KNO3。在如KCl中混有少量的KClO3，可用加熱將KClO3分解為KCl和O2，這樣就除去KCl中混有少量的KClO3。

（2）沉淀法。在混合物里加入某種試劑，使其中一種以沉淀形式分離除去的方法。用該種方法一定注意不能引入新的雜質(zhì)，如KCl溶液中混有少量的K2SO4，可以用適量的BaCl2溶液除去，如果用BaNO3溶液，會生成KNO3引入新的雜質(zhì)。再如除去HNO3溶液中混有的HCL，氯離子與銀離子可形成難容性的沉淀，所以加入適量的AgNO3溶液可除去HNO3溶液中混有的HCL。

（3）溶解法。用酸或者把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成液體從而除去，如Ag粉中混有少量的Fe粉，可用稀硫酸除去。

（4）轉(zhuǎn)化法。通過化學(xué)反應(yīng)將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)，如加入適量的Ba（NO3）2可除去HNO3中混有的H2SO4，加入適量的鹽酸可以除去NaCl中混有的Na2CO3，長期敞口放置的NaOH溶液會變質(zhì)，選用適當(dāng)?shù)脑噭┏ルs質(zhì)，長期敞口放置的NaOH溶液因吸收空氣中的CO2而生成Na2CO3，故該題的要求是除去NaOH溶液中的Na2CO3也就是要把NaOH轉(zhuǎn)化為Na2CO3，NaOH與Na2CO3陽離子同為Na+要除去CO32-，同時要提供OH-。

（5）加熱法。通過加熱或高溫可以將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)，如除去CaO中混有CaCO3，由于CaCO3高溫可分解為CaO和CO2，氣態(tài)的CO2會逸出，剩余物為CaO，故只要將混合物高溫煅燒即可除去雜質(zhì)。再例如CuO中混有Cu，在空氣或在氧氣加熱銅和氧氣反應(yīng)生成氧化銅，所以把混合物在空氣或氧氣中加熱即可。

（6）置換法。用活潑金屬置換弱金屬鹽中的不活潑金屬元素，從而達(dá)到除去雜質(zhì)的目的。如Zn（NO3）2溶液中含有少量的AgNO3，仔細(xì)觀察Zn（NO3）2和AgNO3， Zn（NO3）2中鋅元素的金屬單質(zhì)活動性大于AgNO3中銀元素形成的金屬單質(zhì)，根據(jù)金屬活動性順序中前面金屬后面金屬從它的鹽溶液中置換出來，不難看出要除掉AgNO3，最好將其轉(zhuǎn)化為Zn（NO3）2，可將混合溶液中加入適量的Zn粉然后過濾，再用過濾法把不溶物除去。

（7）吸收法。常用來除去氣體中的雜質(zhì)，使用適當(dāng)?shù)脑噭┡c氣體中的雜質(zhì)反應(yīng)即可達(dá)到目的。如H2中混有CO2可通過盛有NaOH溶液的洗氣瓶，來吸收CO2，然后再通過濃硫酸干燥。

當(dāng)然，在具體做題過程中，學(xué)生要靈活運(yùn)用以上方法，牢記酸堿鹽的溶解性、金屬活動性順序、物質(zhì)間的相互關(guān)系，才能熟練運(yùn)用恰當(dāng)方法除去雜質(zhì)，在考試中取得好成績。

（責(zé)任編輯 付淑霞）