内容正文:
专题17 物质的分离和提纯
知识点一、物质分离和提纯的原则
1.不能与主试剂反应
指所选试剂只与杂质反应,而不能与被提纯的物质反应。如NaOH中混有杂质Na2CO3,就不能用稀盐酸,因稀盐酸和Na2CO3、NaOH都可以反应,而用Ca(OH)2溶液,就能达到只除去Na2CO3,保留NaOH的目的。
2.不能引入新杂质
指在操作过程中,不能除掉杂质,又引入新杂质。如NaOH中混有杂质Na2CO3,不能用BaCl2,因BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl,会引入新杂质NaCl。故要用Ba(OH)2溶液:Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH。
3.易分离
指操作结束之后,杂质能与主试剂分开。如CO2中混有杂质CO,就不能用点燃的方法,引入O2虽与CO反应生成CO2,但O2无法与CO2分离;且CO2量多而CO量少时,也无法点燃。
知识点二、物质分离和提纯的方法
1.物理方法
方法
适用范围
举例
过滤法
不溶固体和液体或可溶固体和不溶固体之间的分离或提纯
粗盐提纯、分离NaCl和CaCO3的混合物
结
晶
法
蒸发结晶:溶解度受温度影响 的物质
从含有少量KNO3的NaCl中提纯NaCl
降温结晶(冷却热饱和溶液),适用于溶解度随温度降低而明显 的物质
从含有少量NaCl的KNO3中提纯KNO3
升温结晶,适用于溶解度随温度升高而 的物质
从石灰水中分离出氢氧化钙
蒸馏法
液液混合物中各成分的沸点不同
分离酒精和水的混合物
吸附法
利用某些物质具有吸附性
活性炭可以除去水中的色素和异味
2.化学方法
(1)化气法:向混合物中加入适量的某种试剂,使其中的杂质转变为气体逸出而除去。如KCl(K2CO3),可加入适量的 ,将K2CO3转化为CO2而除去(K2CO3+2HCl2KCl+H2O+CO2↑)。CO2中含有杂质CO,可通过灼热的CuO除去CO。
(2)化水法:向混合物中加入适量的某种试剂,使其中的杂质转变为水而除去(在通常情况下,水不算杂质)。如NaCl(NaOH),可加入适量的 ,将NaOH转化为NaCl(NaOH+HClNaCl+H2O)。
(3)沉淀法:向混合物的溶液中加入适量的某种试剂,使杂质与该试剂反应转化为沉淀,再过滤除掉沉淀。如NaNO3(NaCl),可加入适量的 溶液,再过滤掉沉淀(NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3)。
(4)加热(高温)法:加热(高温)混合物使杂质分解(或变成气体)而除去。如CaO(CaCO3),CaCO3CaO+CO2↑。
(5)溶解法:向混合物中加入某种试剂,使杂质与试剂反应而被溶解掉,以除去杂质。
如Cu(CuO),CuO+H2SO4CuSO4+H2O。
(6)置换法:向混合物中加入一种试剂,利用该试剂与杂质发生置换反应,而将杂质除去。
如FeSO4(CuSO4),CuSO4+FeFeSO4+Cu。
(7)吸收法:将气体混合物通过洗气装置,杂质气体被装置内所盛试剂吸收而除去。如:
① 水蒸气,可用浓硫酸来吸收。
② 酸性气体(CO2、SO2、HCl等),可用碱溶液(NaOH溶液)吸收。
③ 碱性气体(NH3等),可用酸溶液(H2SO4溶液)吸收。
考点一.混合物的分离方法
1.(2023•南平模拟)《本草纲目》中“黄连”条目下记载:“吐血不止,取黄连一两,捣碎,加鼓二十粒,水煎去渣,温服。”该过程中没有涉及的操作是( )
A.加热 B.称量 C.过滤 D.蒸发结晶
2.(2023•威海模拟)海水淡化常用太阳能蒸馏和膜分离等方法,根据图示回答问题。
(1)太阳能蒸馏的原理如上图图1所示。太阳能蒸馏属于 (物理/化学)变化。太阳能蒸馏淡化的优点是 。
(2)膜分离的原理上图如图2所示。将海水加压,水分子能透过分离膜,Na+和Cl﹣却不能透过,一段时间后,右侧海水中氯化钠的质量分数 (变大/变小/不变)。膜分离的原理与化学实验中物质分离的 (操作方法)相似。
考点二.过滤的原理、方法及其应用(共5小题)
3.(2023•达州)化学是一门以实验为基础的学科,规范的实验操作是实验成功的保障。下列实验操作正确的是( )
A.闻药品气味 B.加热固体
C.过滤泥水 D.熄灭酒精灯
4.(2023•淄博)化学实验基本操作是培养学生化学核心素养的基础。下列实验操作正确的是( )
A.滴加液体 B.量取液体
C.添加酒精 D.过滤
5.(2024•游仙区一模)化学是一门以实验为基础的学科,下列实验操作不正确的( )
A.验证质量守恒定律实验 B.铁丝在氧气中燃烧
C.过滤