混合物的分離與提純例析

張華山

化學(xué)除雜問(wèn)題主要是考查學(xué)生對(duì)元素化合物重要性質(zhì)的掌握，及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解.現(xiàn)對(duì)此類問(wèn)題總結(jié)如下.

一、物理方法

物理除雜法是利用雜質(zhì)與被提純物質(zhì)之間物理性質(zhì)的差異而除去雜質(zhì)的方法.

1.溶解、過(guò)濾法.把不溶于液體的固體和液體分離或是把可溶性固體和難溶性固體分離的方法.

2.結(jié)晶法.該方法適用于分離可溶性混合物或除去可溶性雜質(zhì)，是根據(jù)幾種固體物質(zhì)的溶解度，受溫度變化影響的不同，通過(guò)冷卻或升溫的方法使其中一種物質(zhì)先結(jié)晶出來(lái)，然后再過(guò)濾使結(jié)晶出來(lái)的晶體與母液分離的一種方法.具體方法有兩種：

A.冷卻熱飽和溶液（或降溫結(jié)晶）法.適用于溶解度受溫度變化影響相當(dāng)大的固態(tài)物質(zhì)的提純，

B.蒸發(fā)結(jié)晶法.適用于溶解度受溫度變化影響不大的固態(tài)物質(zhì)的提純.

例1除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）的方法錯(cuò)誤的是（）.

A.O2（H2O）﹣用生石灰

B.NaCl溶液（KNO3）﹣降溫結(jié)晶

C.CaCO3粉末（Na2CO3）﹣加水過(guò)濾

D.KCl溶液（K2CO3）﹣加適量鹽酸

解析：硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大，氯化鈉的溶解度受溫度的影響較小，降溫結(jié)晶可使溶解度受溫度的影響較大的硝酸鉀結(jié)晶析出，但不能使氯化鈉溶液與硝酸鉀分離.答案為B.

二、化學(xué)方法

化學(xué)除雜法是根據(jù)被提純物質(zhì)和雜質(zhì)之間化學(xué)性質(zhì)的差異，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┒蛛x出雜質(zhì)的方法.除雜試劑一般只與雜質(zhì)反應(yīng)，不與被提純物質(zhì)反應(yīng)，即不減少被提純物質(zhì)的主物質(zhì)的質(zhì)量；除雜質(zhì)的過(guò)程中不能引入新雜質(zhì)；雜質(zhì)與除雜質(zhì)試劑反應(yīng)生成的產(chǎn)物要易與被提純物質(zhì)分離，即實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單易行；若操作過(guò)程中，除雜試劑已跟被提純物質(zhì)的主物質(zhì)反應(yīng)，則應(yīng)把生成的這種物質(zhì)“復(fù)原”為被提純物質(zhì)的主物質(zhì).物質(zhì)除雜的原則可簡(jiǎn)單記為：不增（雜）、不減（主）、易分、復(fù)原.

1.轉(zhuǎn)化法.將固、液、氣體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物質(zhì).

例2除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)（括號(hào)里為雜質(zhì)），所選用試劑及操作方法均正確的是（）.

選項(xiàng)物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)物質(zhì)為雜質(zhì)）選用試劑操作方法ACO2（CO）過(guò)量O2點(diǎn)燃BCuO（Cu）適量稀鹽酸過(guò)濾、洗滌、干燥CNaCl溶液（CaCl2溶液）適量Na2CO3溶液過(guò)濾DHNO3（H2SO4）適量BaCl2溶液過(guò)濾解析：二氧化碳多，一氧化碳少，無(wú)法點(diǎn)燃；氧化銅與鹽酸反應(yīng)，而雜質(zhì)銅與鹽酸不反應(yīng)；H2SO4與BaCl2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀和鹽酸，鹽酸是新的雜質(zhì)，所以這幾個(gè)都不可以.答案為C.

2.沉淀法.將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶?

例3只適量加入一種試劑便可除去NaNO3溶液中混有的少量CuSO4雜質(zhì)，該試劑是（）.

A.Ba（OH）2溶液B.NaOH溶液

C.Ba（NO3）2溶液D.HNO3溶液

解析：常用Ba2+除SO42-，用OH-除Cu2+故要除CuSO4應(yīng)加Ba（OH）2溶液.答案為A.

3.氣化法.將固、液體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w而除去.

4.吸收法.將氣體中的雜質(zhì)用固體或液體吸收.

5.溶解法.將固體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芪锒?

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意事項(xiàng)

1.注意幾個(gè)“不”

（1）不能“玉石俱粉”.即試劑一般與雜質(zhì)反應(yīng)，不要與保留的物質(zhì)反應(yīng).但特殊情況下，所加試劑需要和保留物質(zhì)反應(yīng)，但最終要轉(zhuǎn)化成需要保留的物質(zhì).如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加過(guò)量的NaOH溶液、過(guò)濾、洗滌、加適量稀鹽酸.

（2）“不增”、“不減”.即不增加新的雜質(zhì)，也不減少要保留的物質(zhì).

（3）不污染環(huán)境.即要求所選用的除雜方法，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì).

（4）不能“舊貌變新顏”.即除雜結(jié)束前，要恢復(fù)保留物質(zhì)的原有狀態(tài).

2.除雜方法的優(yōu)化原則

（1）若同時(shí)有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇那些簡(jiǎn)單易行、除雜徹底的方法.

（2）應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保留物質(zhì)的方法，即“一舉兩得”.

（3）先考慮物理方法，再用化學(xué)方法.

化學(xué)除雜問(wèn)題主要是考查學(xué)生對(duì)元素化合物重要性質(zhì)的掌握，及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解.現(xiàn)對(duì)此類問(wèn)題總結(jié)如下.

一、物理方法

物理除雜法是利用雜質(zhì)與被提純物質(zhì)之間物理性質(zhì)的差異而除去雜質(zhì)的方法.

1.溶解、過(guò)濾法.把不溶于液體的固體和液體分離或是把可溶性固體和難溶性固體分離的方法.

2.結(jié)晶法.該方法適用于分離可溶性混合物或除去可溶性雜質(zhì)，是根據(jù)幾種固體物質(zhì)的溶解度，受溫度變化影響的不同，通過(guò)冷卻或升溫的方法使其中一種物質(zhì)先結(jié)晶出來(lái)，然后再過(guò)濾使結(jié)晶出來(lái)的晶體與母液分離的一種方法.具體方法有兩種：

A.冷卻熱飽和溶液（或降溫結(jié)晶）法.適用于溶解度受溫度變化影響相當(dāng)大的固態(tài)物質(zhì)的提純，

B.蒸發(fā)結(jié)晶法.適用于溶解度受溫度變化影響不大的固態(tài)物質(zhì)的提純.

例1除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）的方法錯(cuò)誤的是（）.

A.O2（H2O）﹣用生石灰

B.NaCl溶液（KNO3）﹣降溫結(jié)晶

C.CaCO3粉末（Na2CO3）﹣加水過(guò)濾

D.KCl溶液（K2CO3）﹣加適量鹽酸

解析：硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大，氯化鈉的溶解度受溫度的影響較小，降溫結(jié)晶可使溶解度受溫度的影響較大的硝酸鉀結(jié)晶析出，但不能使氯化鈉溶液與硝酸鉀分離.答案為B.

二、化學(xué)方法

化學(xué)除雜法是根據(jù)被提純物質(zhì)和雜質(zhì)之間化學(xué)性質(zhì)的差異，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┒蛛x出雜質(zhì)的方法.除雜試劑一般只與雜質(zhì)反應(yīng)，不與被提純物質(zhì)反應(yīng)，即不減少被提純物質(zhì)的主物質(zhì)的質(zhì)量；除雜質(zhì)的過(guò)程中不能引入新雜質(zhì)；雜質(zhì)與除雜質(zhì)試劑反應(yīng)生成的產(chǎn)物要易與被提純物質(zhì)分離，即實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單易行；若操作過(guò)程中，除雜試劑已跟被提純物質(zhì)的主物質(zhì)反應(yīng)，則應(yīng)把生成的這種物質(zhì)“復(fù)原”為被提純物質(zhì)的主物質(zhì).物質(zhì)除雜的原則可簡(jiǎn)單記為：不增（雜）、不減（主）、易分、復(fù)原.

1.轉(zhuǎn)化法.將固、液、氣體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物質(zhì).

例2除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)（括號(hào)里為雜質(zhì)），所選用試劑及操作方法均正確的是（）.

選項(xiàng)物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)物質(zhì)為雜質(zhì)）選用試劑操作方法ACO2（CO）過(guò)量O2點(diǎn)燃BCuO（Cu）適量稀鹽酸過(guò)濾、洗滌、干燥CNaCl溶液（CaCl2溶液）適量Na2CO3溶液過(guò)濾DHNO3（H2SO4）適量BaCl2溶液過(guò)濾解析：二氧化碳多，一氧化碳少，無(wú)法點(diǎn)燃；氧化銅與鹽酸反應(yīng)，而雜質(zhì)銅與鹽酸不反應(yīng)；H2SO4與BaCl2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀和鹽酸，鹽酸是新的雜質(zhì)，所以這幾個(gè)都不可以.答案為C.

2.沉淀法.將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶?

例3只適量加入一種試劑便可除去NaNO3溶液中混有的少量CuSO4雜質(zhì)，該試劑是（）.

A.Ba（OH）2溶液B.NaOH溶液

C.Ba（NO3）2溶液D.HNO3溶液

解析：常用Ba2+除SO42-，用OH-除Cu2+故要除CuSO4應(yīng)加Ba（OH）2溶液.答案為A.

3.氣化法.將固、液體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w而除去.

4.吸收法.將氣體中的雜質(zhì)用固體或液體吸收.

5.溶解法.將固體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芪锒?

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意事項(xiàng)

1.注意幾個(gè)“不”

（1）不能“玉石俱粉”.即試劑一般與雜質(zhì)反應(yīng)，不要與保留的物質(zhì)反應(yīng).但特殊情況下，所加試劑需要和保留物質(zhì)反應(yīng)，但最終要轉(zhuǎn)化成需要保留的物質(zhì).如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加過(guò)量的NaOH溶液、過(guò)濾、洗滌、加適量稀鹽酸.

（2）“不增”、“不減”.即不增加新的雜質(zhì)，也不減少要保留的物質(zhì).

（3）不污染環(huán)境.即要求所選用的除雜方法，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì).

（4）不能“舊貌變新顏”.即除雜結(jié)束前，要恢復(fù)保留物質(zhì)的原有狀態(tài).

2.除雜方法的優(yōu)化原則

（1）若同時(shí)有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇那些簡(jiǎn)單易行、除雜徹底的方法.

（2）應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保留物質(zhì)的方法，即“一舉兩得”.

（3）先考慮物理方法，再用化學(xué)方法.

化學(xué)除雜問(wèn)題主要是考查學(xué)生對(duì)元素化合物重要性質(zhì)的掌握，及其相互轉(zhuǎn)化關(guān)系的理解.現(xiàn)對(duì)此類問(wèn)題總結(jié)如下.

一、物理方法

物理除雜法是利用雜質(zhì)與被提純物質(zhì)之間物理性質(zhì)的差異而除去雜質(zhì)的方法.

1.溶解、過(guò)濾法.把不溶于液體的固體和液體分離或是把可溶性固體和難溶性固體分離的方法.

2.結(jié)晶法.該方法適用于分離可溶性混合物或除去可溶性雜質(zhì)，是根據(jù)幾種固體物質(zhì)的溶解度，受溫度變化影響的不同，通過(guò)冷卻或升溫的方法使其中一種物質(zhì)先結(jié)晶出來(lái)，然后再過(guò)濾使結(jié)晶出來(lái)的晶體與母液分離的一種方法.具體方法有兩種：

A.冷卻熱飽和溶液（或降溫結(jié)晶）法.適用于溶解度受溫度變化影響相當(dāng)大的固態(tài)物質(zhì)的提純，

B.蒸發(fā)結(jié)晶法.適用于溶解度受溫度變化影響不大的固態(tài)物質(zhì)的提純.

例1除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)為雜質(zhì)）的方法錯(cuò)誤的是（）.

A.O2（H2O）﹣用生石灰

B.NaCl溶液（KNO3）﹣降溫結(jié)晶

C.CaCO3粉末（Na2CO3）﹣加水過(guò)濾

D.KCl溶液（K2CO3）﹣加適量鹽酸

解析：硝酸鉀的溶解度受溫度的影響較大，氯化鈉的溶解度受溫度的影響較小，降溫結(jié)晶可使溶解度受溫度的影響較大的硝酸鉀結(jié)晶析出，但不能使氯化鈉溶液與硝酸鉀分離.答案為B.

二、化學(xué)方法

化學(xué)除雜法是根據(jù)被提純物質(zhì)和雜質(zhì)之間化學(xué)性質(zhì)的差異，選擇適當(dāng)?shù)脑噭┒蛛x出雜質(zhì)的方法.除雜試劑一般只與雜質(zhì)反應(yīng)，不與被提純物質(zhì)反應(yīng)，即不減少被提純物質(zhì)的主物質(zhì)的質(zhì)量；除雜質(zhì)的過(guò)程中不能引入新雜質(zhì)；雜質(zhì)與除雜質(zhì)試劑反應(yīng)生成的產(chǎn)物要易與被提純物質(zhì)分離，即實(shí)驗(yàn)操作簡(jiǎn)單易行；若操作過(guò)程中，除雜試劑已跟被提純物質(zhì)的主物質(zhì)反應(yīng)，則應(yīng)把生成的這種物質(zhì)“復(fù)原”為被提純物質(zhì)的主物質(zhì).物質(zhì)除雜的原則可簡(jiǎn)單記為：不增（雜）、不減（主）、易分、復(fù)原.

1.轉(zhuǎn)化法.將固、液、氣體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物質(zhì).

例2除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)（括號(hào)里為雜質(zhì)），所選用試劑及操作方法均正確的是（）.

選項(xiàng)物質(zhì)（括號(hào)內(nèi)物質(zhì)為雜質(zhì)）選用試劑操作方法ACO2（CO）過(guò)量O2點(diǎn)燃BCuO（Cu）適量稀鹽酸過(guò)濾、洗滌、干燥CNaCl溶液（CaCl2溶液）適量Na2CO3溶液過(guò)濾DHNO3（H2SO4）適量BaCl2溶液過(guò)濾解析：二氧化碳多，一氧化碳少，無(wú)法點(diǎn)燃；氧化銅與鹽酸反應(yīng)，而雜質(zhì)銅與鹽酸不反應(yīng)；H2SO4與BaCl2溶液反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀和鹽酸，鹽酸是新的雜質(zhì)，所以這幾個(gè)都不可以.答案為C.

2.沉淀法.將雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋矶?

例3只適量加入一種試劑便可除去NaNO3溶液中混有的少量CuSO4雜質(zhì)，該試劑是（）.

A.Ba（OH）2溶液B.NaOH溶液

C.Ba（NO3）2溶液D.HNO3溶液

解析：常用Ba2+除SO42-，用OH-除Cu2+故要除CuSO4應(yīng)加Ba（OH）2溶液.答案為A.

3.氣化法.將固、液體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w而除去.

4.吸收法.將氣體中的雜質(zhì)用固體或液體吸收.

5.溶解法.將固體中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇芪锒?

三、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意事項(xiàng)

1.注意幾個(gè)“不”

（1）不能“玉石俱粉”.即試劑一般與雜質(zhì)反應(yīng)，不要與保留的物質(zhì)反應(yīng).但特殊情況下，所加試劑需要和保留物質(zhì)反應(yīng)，但最終要轉(zhuǎn)化成需要保留的物質(zhì).如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加過(guò)量的NaOH溶液、過(guò)濾、洗滌、加適量稀鹽酸.

（2）“不增”、“不減”.即不增加新的雜質(zhì)，也不減少要保留的物質(zhì).

（3）不污染環(huán)境.即要求所選用的除雜方法，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì).

（4）不能“舊貌變新顏”.即除雜結(jié)束前，要恢復(fù)保留物質(zhì)的原有狀態(tài).

2.除雜方法的優(yōu)化原則

（1）若同時(shí)有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇那些簡(jiǎn)單易行、除雜徹底的方法.

（2）應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加保留物質(zhì)的方法，即“一舉兩得”.

（3）先考慮物理方法，再用化學(xué)方法.