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素养提升微专题13 物质的分离与提纯
物质的分离是将几种物质通过物理或化学方法分开。物质的提纯(除杂)则是要求把不纯物质(混合物)中的杂质除去。
一、提纯(除杂)的原则
1.不增:即在除掉杂质时不增加新杂质,即加入的试剂不与要保留的物质发生反应,并且与杂质反应后生成的物质不能作为新杂质留下来。
2.不减:即要保留的物质不能减少或改变。
3.不变:分离或提纯后,要保持物质的原有状态。如开始分离或提纯时,混合物是固体,分离或提纯后的物质要恢复固体状态。
4.易分:操作简便易行,杂质容易分离除去。
二、物质分离与提纯的常用方法
1.物理方法
(1)过滤法:适用于不溶性固体和液体或可溶性固体和不溶性固体之间的分离或提纯,如粗盐提纯、分离NaCl和CaCO3的混合物。
(2)结晶法:适用于可溶性固体和液体或多种可溶性固体之间的分离或提纯。被分离提纯的物质和杂质的溶解度随温度的变化差别较大。结晶方法通常有三种:
①蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响不大物质,如要从含有KNO3的NaCl溶液中分离出固体NaCl。
②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变小的物质,如要从含有NaCl的KNO3溶液中分离出固体KNO3。
③升温结晶:适用于溶解度随温度升高而降低的物质,如从石灰水中分离出氢氧化钙,就可用升温结晶法。
2.化学方法:将杂质转化为能被除去的物质,如沉淀、气体或水等。
物质 杂质 试剂、方法
O2 CO2 先通过 溶液,再通过
CO CO2 先通过 溶液,再通过
CO2 H2 先通过灼热的 ,再通过
N2 O2 通过灼热的
CO2 CO 通过灼热的
CO2 HCl 先通过 溶液,再通过
浓硫酸
饱和碳酸氢钠
氧化铜
铜网
浓硫酸
氧化铜
浓硫酸
氢氧化钠
浓硫酸
氢氧化钠
三、常见物质的除杂
考查点一 常见气体的除杂
考查点二 常见固体的除杂
物质 杂质 试剂、方法
Cu Fe __________________________________________________________
Cu CuO
KCl MnO2
NaCl KNO3
CaO CaCO3
碳粉 铁粉
加入足量的稀硫酸或稀盐酸,过滤、洗涤、干燥(或:用磁铁吸引)
加足量的稀硫酸或稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
溶解、过滤、蒸发结晶
溶解、蒸发结晶
高温煅烧
用磁铁吸引
物质(杂质) 杂质离子 除杂试剂
NaOH溶液(Na2CO3) _________
NaCl溶液(Na2SO4) _________
NaCl溶液(NaOH) OH- _________
NaOH溶液[Ca(OH)2] Ca2+ _________
CaCl2溶液(HCl) H+ _________
FeSO4溶液(CuSO4) Cu2+ _________
NaNO3溶液(CuSO4) Cu2+、 _________
Ba(OH)2
Fe
CaCO3
Na2CO3
MgCl2
BaCl2
Ca(OH)2
考查点三 常见溶液的除杂(括号内为杂质)
1.[2018·海南中考]除去下列物质中的少量杂质,所用操作方法正确的是( )
D
选项 物质(括号内为杂质) 除杂方法
A MnO2(KCl) 加入适量的水,溶解、过滤、蒸发
B BaCl2溶液(HCl) 加入过量的氢氧化钡溶液,过滤
C CO2(CO) 通入过量的氧气,点燃
D Cu(CuO) 加入适量的稀盐酸,过滤、洗涤、干燥
2.[2016·海南中考]除去下列各物质中混有的少量杂质,所用试剂或方法正确的是
( )
B
选项 物质 杂质 试剂或方法
A CO2 CO 点燃
B O2 水蒸气 适量生石灰
C Al粉 Cu粉 适量稀硫酸,过滤
D CaCl2溶液 盐酸 适量的氢氧化钠溶液
3.下列除去杂质(括号内为杂质)的方法正确的是( )
A.CaCO3(CaO)——加热固体混合物
B.NaNO3(NaOH)——滴加适量的稀盐酸
C.NaCl(KNO3)——将固体溶解,然后降温结晶
D.Cu(CuO)——向固体中加入足量稀盐酸,过滤
D
4.下列除去杂质(括号内为杂质)的方法正确的是( )
A.N2(O2)——灼热的铜网
B.CO2(H2O)——将气体通入盛有生石灰的干燥管
C.NaCl(KNO3)——将固体溶解,然后降温结晶
D.CuO(Cu)——向固体中加入足量稀盐酸,过滤
A
5.[2024·扬州中考]下列实验方案设计能达到实验目的的是( )
A
选项 实验目的 实验方案
A 探究NaOH固体溶解过程的能量变化 将NaOH固体加入水中,搅拌,测量过程中温度的变化
B 鉴别N2和CO2 将燃着的木条分别伸入盛有N2和CO2的集气瓶中,观察现象
C 除去H2中的少量CO 将混合气体通过盛有NaOH溶液的洗气瓶
D 测定10%Na2CO3溶液的pH 将湿润的pH试纸浸入10%Na2CO3溶液中,取出后与标准比色卡对照
6.[2024·甘肃中考]利用物质的性质差异可以实现物质的鉴别和除杂。下列实验方案不能达到实验目的的是( )
B
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别稀盐酸和NaCl溶液 分别滴加紫色石蕊溶液,观察现象
B 鉴别木炭粉和铁粉 观察颜色
C 除去BaCl2溶液中混有的少量MgCl2 加入适量Ba(OH)2溶液,过滤
D 除去N2中的少量O2 将气体通过灼热的铜网
7.下列有关分离和提纯的说法正确的是( )
A.除去铁制品表面的锈渍可将其投入过量的盐酸中
B.用蒸馏的方法从海水中得到淡水
C.除去CO2气体中混有的少量HCl,可将其通过足量的NaOH溶液
D.用浓硫酸除去氨气中混有的水蒸气
B
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