淺析中考化學(xué)物質(zhì)的分離和提純

李君

摘 要：分離和提純是初中化學(xué)的重要組成部分，也是每年中考必考的內(nèi)容之一.論述分離和提純的幾種方法，以及這幾種方法的適用范圍，總結(jié)出提純除雜的一些方法和技巧.

關(guān)鍵詞：分離；提純；除雜；中考題及解析

自然界中的物質(zhì)，絕大多數(shù)以混合物的形式存在，如空氣、礦石、海水、石油等都是混合物.化學(xué)的一項主要任務(wù)是從混合物中分離出人類需要的純物質(zhì)，同時這也是中考的重要考點之一，主要以選擇題和填空題的形式出現(xiàn).由混合物制取純凈物質(zhì)可采取分離和提純兩種方法.

分離 是利用混合物各成分的性質(zhì)差異，運用不同的辦法，把混合物分開的操作.分離運用的操作有傾倒、過濾、結(jié)晶、蒸餾等.分離的特點是把混合物各成分分開，而不破壞各成分.

提純 是利用混合物中被提純物質(zhì)和所含雜質(zhì)物理或化學(xué)性質(zhì)的不同，采用化學(xué)方法把雜質(zhì)除去得到純物質(zhì)的方法.

一、常用分離物質(zhì)的幾種方法

傾倒法 是最常用的分離液體和沉淀的方法.液體和沉淀的混合物中，沉淀的顆粒較大，靜置后沉淀物沉降到容器底部，和液體分層，把容器傾斜，使上層清夜沿玻璃棒流入另一容器，就把沉淀和液體分開了.傾倒法操作簡單、省時，但分離不徹底.

過濾法 分離固體和液體最常用的方法.主要是把固體和液體或把兩種固體混合物（一種能溶于水或某種溶劑，另一種不溶于水或某種溶劑）溶解后，用過濾把它們分開的方法.

過濾常用的儀器裝置為漏斗和漏斗架，燒杯和玻璃棒見圖1.

蒸發(fā)法 把溶液加熱，使溶劑蒸發(fā)，最后得到固體的方法.如從海水中得到食鹽就是用蒸發(fā)的方法.這種方法雖說能得到晶體，但溶液里含有的可溶性雜質(zhì)也混入晶體中，僅用蒸發(fā)操作不能得到純物質(zhì).所以蒸發(fā)多用于濃縮溶液，為結(jié)晶作準(zhǔn)備.

結(jié)晶 是從飽和溶液里析出晶體的過程.結(jié)晶方法有兩種，一是把溶液盛在敞口的容器里，讓溶劑慢慢揮發(fā)，當(dāng)溶液飽和后，過剩的溶質(zhì)就成晶體析出.這種方法適用于溶液中只有一種溶質(zhì)的情況.

另一種方法是把溶液加熱蒸發(fā)濃縮到飽和，倒入結(jié)晶皿中，自然冷卻析出晶體，再把晶體和母液過濾分離.

如果被分離的物質(zhì)里所含雜質(zhì)量較多，結(jié)晶時晶體里還會混有一部分雜質(zhì).想要制得純凈晶體，可以把析出的晶體用蒸餾水重新溶解，再次蒸發(fā)濃縮，自然冷卻結(jié)晶.這樣反復(fù)兩三次，就能得到純度高的晶體.

蒸餾（也叫分餾） 是把沸點不同的液體混合物加熱，沸點低的先蒸發(fā)，使蒸汽經(jīng)冷卻又凝成液體而與沸點高的液體或不揮發(fā)的物質(zhì)分離的過程.如制蒸餾水，分離酒精和水的混合物等.這是把幾種互溶而沸點不同的混合物，借沸點不同，控制蒸餾溫度，使混合物一一分開的方法.蒸餾可以制得多種產(chǎn)品.如工業(yè)上分離液態(tài)空氣制氧氣，石油分餾.

洗氣 是利用混合氣體中的一種氣體能和吸收劑相作用被吸收而跟其它氣體分離的方法.例如含有水蒸氣的氧氣通過盛濃硫酸的洗氣瓶，水蒸氣被濃硫酸吸收.

二、物質(zhì)的提純

提純的關(guān)鍵是選擇試劑.試劑應(yīng)該滿足下列三點要求：第一，試劑只跟雜質(zhì)反應(yīng)，不跟被提純的物質(zhì)反應(yīng)；第二，跟雜質(zhì)反應(yīng)的產(chǎn)物是沉淀、氣體或水，便于分離；第三，不引入新雜質(zhì)，最好能生成被提純的物質(zhì).例如除去氯化鈉中含的硫酸鈉，除硫酸根要加鋇離子，以生成硫酸鋇沉淀；用氟化鋇還是用硝酸鋇呢？為了不引進新雜質(zhì)，又能生成氯化鈉，就只能選擇氯化鋇.

為了使生成物的狀態(tài)便于分離并生成被提純物，提純物質(zhì)一般采用下列五種辦法：

溶解法 將某種雜質(zhì)溶于某種試劑而除去（適用于雜質(zhì)與被提純的物質(zhì)都是固體的）.

例如：銅粉（鋅粉）加稀硫酸或稀鹽酸，過濾.

除去 Cu 粉中的CuO粉，加鹽酸或稀硫酸，過濾.

化氣法 加熱或加入一種試劑將雜質(zhì)變?yōu)闅怏w逸出，利用生成氣體的反應(yīng)提純.例如除去硫酸鈉中混有的少量碳酸鈉.加適量硫酸使碳酸鈉生成所需要的硫酸鈉，碳酸根和氫離子結(jié)合生成二氧化碳被除去.又如碳酸鈉中混有碳酸氫鈉，利用加熱的方法，碳酸氫鈉分解生成碳酸鈉、水和二氧化碳從而除去.

熱分解法：對于穩(wěn)定性差異較大的固體混合物，可采用加熱使其分解的方法.例如生石灰中混有碳酸鈣，高溫加熱碳酸鈣分解生成氧化鈣和二氧化碳.氯化鉀中混有氯酸鉀，也可用加熱的方法除去.

沉淀法 用化學(xué)試劑將液體或氣體混合物中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌恋磉^濾除去.例如氯化鈉溶液中混有硫酸鈉，確定雜質(zhì)離子是硫酸根離子，加入鋇離子來除去，為了不引進新的雜質(zhì)，另一離子選取氯離子，所以加入適量的氯化鋇溶液，過濾.

置換法 應(yīng)用金屬活動順序通過置換反應(yīng)除去雜質(zhì)的方法.例如（FeSO4；CuSO4） 加入過量的鐵粉，過濾.較活潑金屬鹽中含有不活潑金屬鹽的除雜，可用較活潑金屬單質(zhì)，把不活潑金屬鹽中的金屬置換出來.

三、中考題例析

例題1 （2016錦州）除去下列物質(zhì)中的少量雜質(zhì)，所選用的試劑和操作方法都正確的是（ ）

答案 D

解析 向混有稀硝酸的稀鹽酸中加入硝酸銀溶液時，主要成分稀鹽酸會與硝酸銀發(fā)生反應(yīng)，雜質(zhì)稀硝酸與硝酸銀不發(fā)生反應(yīng)，A錯誤；二氧化錳是不溶性的固體、氯化鉀是可溶性物質(zhì)，將混有氯化鉀的二氧化錳溶于水后，溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶.得到的氯化鉀，而除去的是二氧化錳，B錯誤；向混有硫酸的硫酸鈉溶液中加入氫氧化鋇溶液，兩種物質(zhì)都能與氫氧化鋇發(fā)生反應(yīng)，C錯誤；向混有氫氧化鈉的氯化鈉溶液中加入稀鹽酸，氫氧化鈉能與稀鹽酸反應(yīng)、氯化鈉不與稀鹽酸反應(yīng)，當(dāng)pH=7時，氫氧化鈉完全反應(yīng)，反應(yīng)后的溶液為氯化鈉溶液，D正確.

答案 B.

解析 除雜質(zhì)的原則是：1.要把雜質(zhì)除去，但不能除去需要的物質(zhì)，2.不能帶入新的雜質(zhì).A.鐵粉能被磁鐵吸引，銅不能，正確；B.氯化氫氣體和二氧化碳均能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，錯誤；C.稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)生成硫酸鈉和水，正確；D.碳酸鈣難溶于水，氯化鈣易溶于水，故可通過溶解、過濾、洗滌、干燥的方法得到碳酸鈣，正確.

參考文獻(xiàn)：

[1] 張立峰.中考化學(xué)物質(zhì)的分離與提純解題策略[J].《中學(xué)化學(xué)》，2017 （2）：52-54.endprint