淺談初中化學(xué)中物質(zhì)的提純和分離

徐海兵

物質(zhì)的分離是指將混合物里的幾種物質(zhì)分開，得到幾種較純凈的物質(zhì)。而物質(zhì)的提純是利用被提純物質(zhì)與雜質(zhì)的性質(zhì)不同，選擇適當(dāng)?shù)膶?shí)驗手段將雜質(zhì)除去。物質(zhì)的分離和提純目的不同，但在實(shí)驗操作上，大多需要一些相同的方法。在初中化學(xué)實(shí)驗中一般分為物理方法和化學(xué)方法兩大類。

一、物理方法

物理方法包括過濾法、降溫結(jié)晶法、蒸發(fā)結(jié)晶法等。初中要求對上述方法達(dá)到理解其原理、應(yīng)用范圍、實(shí)驗操作過程和了解主要儀器的目標(biāo)。

1.過濾法

適用于固、液混合物的分離和提純，且固體不溶于液體。例如粗鹽的提純。2.降溫結(jié)晶法

適用于兩種物質(zhì)在水中溶解度隨溫度變化差異較大的混合物的分離和提純。例如硝酸鉀中含有少量食鹽的分離。 ? ?3.蒸發(fā)結(jié)晶法

適用于固體物質(zhì)在水中溶解度隨溫度變化不大的混合物的分離和提純。例如從食鹽溶液中回收氯化鈉晶體。

二、化學(xué)方法

一般分為轉(zhuǎn)化法、吸收法、溶解法、沉淀法、氣化法、加熱法、置換法等。運(yùn)用上述方法時一般遵循下列四項原則。

（1）在提純的過程中，不能引入新的雜質(zhì)，不減少被提純物質(zhì)的量。

（2）在提純過程中，盡量使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純的物質(zhì)。

（3）在提純過程中，如生成新雜質(zhì)，此雜質(zhì)應(yīng)易與被提純物質(zhì)分離開。

（4）在分離過程中，若選用的試劑將被分離的物質(zhì)轉(zhuǎn)化為其他物質(zhì)，應(yīng)采取適當(dāng)方法將中間物質(zhì)轉(zhuǎn)化為被分離的物質(zhì)。

1.轉(zhuǎn)化法

就是將混合物中的雜質(zhì)與某種試劑反應(yīng)生成被提純的物質(zhì)。例如，一氧化碳中混有少量的二氧化碳?xì)怏w，可將混合氣體通過紅熱的炭層，使二氧化碳轉(zhuǎn)化為一氧化碳。

2.吸收法

若氣體混合物中的雜質(zhì)能與某種試劑反應(yīng)（即被吸收），可將混合氣體通過盛有該試劑的吸氣瓶，再經(jīng)干燥后即可把雜質(zhì)除去。例如，上述例子中一氧化碳中混有少量的二氧化碳?xì)怏w，可將混合氣體先后通過盛有NaOH溶液和濃硫酸的洗氣瓶，從而得到純凈的一氧化碳。

CO2+2NaOHNa2CO3↓+H2O

3.溶解法

此法是指混合物中的雜質(zhì)能與某種試劑反應(yīng)而被溶解掉，被提純的物質(zhì)不反應(yīng)，然后再采取適當(dāng)?shù)拇胧ㄈ邕^濾、洗滌、干燥）而把雜質(zhì)除去。例如，銅粉中混有少量的氧化銅粉末，可將混合物中加入足量的稀硫酸，然后經(jīng)過過濾、洗滌、干燥可得到純凈的銅粉。

CuO+H2SO4CuSO4+H2O

4.沉淀法

所謂沉淀法就是選擇合適的物質(zhì)，使該物質(zhì)與雜質(zhì)在溶液中反應(yīng)生成沉淀和被提純物，然后經(jīng)過濾、蒸發(fā)等而得到較純的物質(zhì)。例如，除去氯化銅中少量的硫酸銅，可將混合物配成溶液，加人適量的氯化鋇溶液，然后經(jīng)過濾、蒸發(fā)即可得到氯化銅固體。

CuSO4+BaCl2CuCl2+BaSO4↓

5.氣化法

此法是將混合物中加入某試劑，使雜質(zhì)與試劑反應(yīng)生成氣體逸散去，從而得到純凈的物質(zhì)。例如，食鹽溶液中混有少量的碳酸鈉，可以在混合物中加入足量的鹽酸至不再產(chǎn)生氣體為止，剩余就是氯化鈉溶液了。

Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑6.分解法

此法適用于熱穩(wěn)定性差異較大的混合物的分離和提純。例如，碳酸鈣中混有少量的碳酸氫鈣，可以將混合物加熱，得到純凈的碳酸鈣。

Ca（HCO3）2△CaCO3+H2O↑+CO2↑

7.置換法

就是利用置換反應(yīng)的原理將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的方法。例如，除去硫酸亞鐵中少量的硫酸銅，可以將混合物溶于水形成溶液，然后加入過量的鐵粉，再經(jīng)過濾、蒸發(fā)而得到純凈的硫酸亞鐵。

Fe+CuSO4FeSO4+Cu

總之，物質(zhì)的提純（除雜）與分離是一個較復(fù)雜的問題，是初中化學(xué)中的一個難點(diǎn)。在實(shí)際操作中應(yīng)根據(jù)被分離和提純物質(zhì)的不同性質(zhì)選擇合適的方法，或者多種方法混合使用，才能達(dá)到分離和提純的目的。（收稿日期：2015-05-18）