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专题4 物质的分离和除杂
课程标准
课标解读
利用各种物质的性质,将混合物分离
物质的分离、除杂和提纯是科学实验中的一个重要环节。粗盐的提纯实验最为常见,常考题为选择和填空与探究
知识点01 物质的分离和除杂
所谓分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。分离完成后各组分要保持原有的物质组成和状态。除杂和提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。
分离和提纯常用的方法如下:
(一)物理方法
方法
适用范围或原理
举例
过滤法
①固体与液体混合物的分离
②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离
粗盐的提纯
结
晶
法
蒸发
①分离溶质与溶剂
②除去易挥发的杂质
从含有HC1的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降低温度
可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同
分离NaCl与KNO3的混合物
蒸馏法
分离沸点不同的液态混合物
制取蒸馏水
(二)化学方法
方法
适用范围或原理
举例
化气法
与杂质反应生成气体而除去
除去Na2SO4中的Na2CO3,可加适量稀H2SO4:
方程式:Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+ CO2↑+H2O
沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
除去NaCl中的Na2SO4,可加适量的BaCl2 :
方程式:Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
置换法
将杂质通过置换反应而除去
除去FeSO4中的CuSO4,可加过量的铁粉,再过滤:
方程式:CuSO4+Fe = Cu+FeSO4
溶解法
将杂质溶于某种试剂而除去
除去C粉中的CuO粉末,可加适量稀硫酸,再过滤:
方程式:CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
加热法
杂质受热分解,通过加热将杂质除去
除去CaO中的CaCO3,可加热:
方程式:CaCO3高温CaO+CO2↑
转化法
将杂质通过化学反应转化为主要成分
除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO或氧化铁:
方程式:CO+CuO △Cu+CO2
【能力拓展】
在对物质进行分离和除杂时,要首先考虑物理方法,再考虑化学方法,还应注意以下原则:
①“不增”“不减”原则:即不增加新的杂质,不减少要保留的物质。
②易分离原则:即提纯的物质与其他物质易分离。
③不污染环境原则:即要求所选用的除杂方法不能产生污染环境的物质。
④"变废为宝”原则:尽量选择能将杂质转化为所需物质的试剂。
【即学即练1】实验中除杂的思路有两种:一是将杂质除去,二是将有用物质提取出来,以下除杂方法与后者的思路一致的是( )
A.实验室用蒸馏的方法制取蒸馏水 B.用灼热的铜网除去N2中混有的少量O2
C.加热蒸发法除去氯化钠溶液中混有的少量盐酸 D.用适量石灰石除去氯化钙溶液中混有的少量盐酸
【答案】A
【解析】根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法,所谓除杂(提纯),是指除去杂质,同时被提纯物质不得改变.除杂质题至少要满足两个条件:①加入的试剂只能与杂质反应,不能与原物质反应;②反应后不能引入新的杂质.根据题意,实验中除杂的思路有两种:一是将杂质除去,二是将有用物质提取出来.
A、实验室用蒸馏的方法制取蒸馏水,是利用了加热蒸发的方法,使水不断挥发,冷凝得到蒸馏水,是利用了将有用物质提取出来的原理;
B、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜,而氮气不与铜反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,是利用了将杂质除去的原理;
C、盐酸具有挥发性,加热蒸发法除去氯化钠溶液中混有的少量盐酸,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,是利用了将杂质除去的原理;
D、盐酸能与过量的石灰石反应生成氯化钙、水和二氧化碳,再过滤除去过量的石灰石,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,是利用了将杂质除去的原理;
故A选项除杂方法与后者的思路一致.故选:A.
【即学即练2】(2019九上·海宁月考)为提纯下列物质,所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( )
选项
物质(括号内为杂质)
除杂试剂
分离方法
A
二氧化碳(一氧化碳)
氢氧化钠溶液
洗气
B
氯化铜溶液(氯化锌)
金属铜
过滤
C
氯化钠固体(碳酸钠)
稀盐酸
蒸发结晶
D
二氧化锰粉末(碳粉)
水
过滤
A.A B.B C.C D.D
【答案】C
【解析】(1)在提纯物质时最终要将杂质全部除去,不能引入新的杂质;(2)在除去杂质时不能将需要的物质也除去。据此可以判断选项。
A、要除去二氧化碳中的一氧化碳,不能使用氢氧化钠溶液,氢氧化钠溶液会将二氧化碳除去,A错误;
B、要除去氯化铜溶液中的氯化锌,金