内容正文:
题型三 物质的除杂与鉴别
一、物质的分离与除杂
1.概念区分
将混合物中的杂质通过物理或化学方法除去而得到所需物质的过程称为除杂。
将混合物中的各物质通过物理或化学方法一一分开而得到纯净组分的过程称为分离。
2.除杂原则:
①不增:不引入新的杂质。
②不减:不减少所需物质。
③易分:杂质转化为与所需物质不同的状态(固、液、气),易于分离。
二、物质的检验与鉴别
1.概念理解
物质的鉴别与检验通常是利用物理或化学方法使不同的物质呈现不同的现象从而进行区分,或通过物理或化学方法使某种物质呈现独特的现象从而加以确定。
2.所用方法
①物理方法:从被鉴别与检验物质的物理性质上找突破口——颜色、气味、溶解性等。
②化学方法:通过物质与加入的其他物质相互反应后呈现的现象进行分析判断,确定物质种类。
三、复分解反应发生的条件与现象
1.复分解反应的实质
离子之间相互结合,生成难溶性的碱或盐、不稳定的酸(分解放出气体)或碱或水。即复分解反应发生的条件为产物中出现沉淀、气体或水。
2.相关特征与现象
①常见的沉淀:CaCO3、BaCO3、BaSO4、AgCl、Mg(OH)2、Cu(OH)2(蓝色)、Fe(OH)3(红褐色)。
②常见的气体:
CO2:H2CO3 CO2↑+H2O。
NH3:NH3·H2O(一水合氨)=== NH3↑+H2O。
③常见溶液的颜色:
Cu2+(蓝色),Fe2+(浅绿色),Fe3+(黄色)。
H++紫色石蕊试液→溶液变红色;
H++无色酚酞试液→溶液不变色。
OH-+紫色石蕊试液→溶液变蓝色;
OH-+无色酚酞试液→溶液变红色。
类型1 物质的分离与除杂
1.物理方法
方法
适用范围或原理
举例(括号内为杂质)
过滤
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
粗盐提纯;CaCl2固体(CaCO3)
蒸馏
根据物质沸点不同将物质分离
分离液态空气法制气体;热法海水淡化
结
晶
法
蒸发
结晶
①蒸发溶剂,使溶质析出
②除去易挥发性杂质
③提纯溶解度随温度的升高变化不大的物质
海水晒盐;CaCl2溶液(HCl);NaCl固体(KNO3)
降温
结晶
提纯溶解度随温度的升高而显著变大的物质
KNO3固体(NaCl)
2.化学方法
方法
适用范围或原理
举例(括号内为杂质)
化气法
加热或加入其他试剂与杂质反应,使杂质生成气体而除去
Na2CO3固体(NaHCO3):加热;NaCl溶液(Na2CO3):加入适量稀盐酸
沉淀法
加入其他试剂与杂质反应,使杂质转化为沉淀后过滤除去
NaOH溶液[Ca(OH)2]:加入适量Na2CO3溶液,充分反应后过滤
溶解法
加入其他试剂与杂质反应,使杂质转化为溶液而与所需固体物质分离
铜粉(铁粉):加入足量稀盐酸,充分反应后过滤
置换法
将杂质通过置换反应除去
FeSO4溶液(CuSO4):加入足量铁粉,充分反应后过滤
煅烧法
通过高温煅烧使杂质发生化学反应后除去
CaO(CaCO3):高温煅烧
转化法
将杂质通过化学反应转化为所需物质
CO2(CO):将气体通过灼热的氧化铜
吸收法
将混合气体通过盛有某种试剂的洗气瓶,使杂质与试剂作用而除去
CO(CO2):将气体通过盛有足量氢氧化钠溶液的洗气瓶后干燥
3.常见气体杂质除杂方法
物质
杂质
除杂方法
N2(或CO2)
O2
将气体通过灼热的铜网
CO2
CO
将气体通过灼热的氧化铜
CO2(或H2、CO等非碱性气体)
H2O
将气体通过盛有浓硫酸的洗气瓶
CO(或H2等非酸性气体)
CO2
将气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶后干燥
CO2
HCl
将气体通过盛有饱和碳酸氢钠溶液的洗气瓶后干燥
研判物质之间能否反应及反应后产物,结合各物质性质综合分析。
研判条件初排查——研判除杂试剂和方法:所选除杂试剂和方法应使杂质反应而所需物质不能反应。
判断产物二排查——分析反应产物和过量试剂是否属于新杂质(状态相同属于新杂质,状态不同不是新杂质);杂质与所需物质均未反应时考虑物理除杂。
仔细分析定结论——综合两步分析得出结论,选择合适的选项。
为除去下列各组物质中的少量杂质,采用的相应除杂方案正确的是( )
选项
物质
杂质
除杂质所用试剂和方法
A
N2
O2
将混合气体缓缓通过灼热碳粉
B
NaCl固体
泥沙
加水溶解,过滤,蒸发结晶
C
铁粉
铜粉
加入过量的硫酸铜溶液,过滤
D
稀盐酸
H2SO4
加入适量BaCl2溶液,过滤
【解题模型】
选项
步骤一:研判
条件初排查
步骤二:判断
产物二排查
步骤三:仔细分析
定结论
A
杂质:O2可以反