混合物的化学分离和提纯方法归纳

混合物的化学分离和提纯方法归纳河北省宣化县第一中学栾春武物质的分离是指将混合物中的不同物质分开，而且各物质还要保持原来的化学成分和物理状态；物质的提纯是指将混合物净化除去其杂质，得到混合物中的主体物质，提纯后的杂质不必考虑其化学成分和物理状态。混合物的分离方法有许多种，但根据其分离的本质可分为两大类，一类是化学分离法，另一类就是物理法，一般情况下，利用物理方法无法分离的混合物，就考虑利用化学方法分离，下面就混合物的化学分离和提纯方法归纳如下：一、分离和提纯的原则：1．引入的试剂一般只跟杂质反应。2．后续的试剂应除去过量的前加的试剂。3．不能引进新物质。4．杂质与试剂反应生成的物质易与被提纯物质分离。5．过程简单，现象明显，纯度要高。6．尽可能将杂质转化为所需物质。7．除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序。8．如遇到极易溶于水的气体时，要防止倒吸现象的发生。二、分离和提纯常用的化学方法：1．加热法：当混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去。如NaCl中混有NH4Cl，Na2CO3中混有NaHCO3等均可直接加热除去杂质。2．沉淀法：在混合物中加入某种试剂，使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时，应注意后加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质。如加适量的BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4；再如NaCl溶液中混有MgCl2、CaCl2杂质，可先加入过量的NaOH，使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀而除去（同时引入了OH－杂质）；然后加入过量的Na2CO3，使Ca2+转化为CaCO3沉淀而除去（同时引入了CO32－杂质）；最后加入足量的盐酸，并加热除去OH－及CO32－（加热的目的是赶走溶液中存在的CO2及HCl），并调节溶液的pH至中性。3．酸碱法：被提纯的物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱反应，用酸碱作除杂试剂。如用盐酸除去SiO2中的CaCO3，用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。4．氧化还原反应法：如果混合物中混有还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。如将适量的氯气通入混有FeCl2的FeCl3溶液中，以除去FeCl2杂质；同样如果混合物中混有氧化性杂质，可加入适当的还原剂使其被还原为被提纯物质。如将过量的铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，以除去FeCl3杂质。5．转化法：不能通过一次达到分离目的的，需要经过多次转化，将其转化成其它物质才能分离，然后再将转化的物质恢复为原物质。如分离Fe3+和Al3+时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，过滤后，再加入盐酸重新生成Fe3+和Al3+。在转化的过程中尽量减少被分离物质的损失，而且转化物质要易恢复为原物质。6．调节pH法：通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般是加入相应的难溶或微溶物来调节。如在CuCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于FeCl3的水解，溶液是酸性溶液，就可采用调节pH的方法将Fe3+沉淀出去，为此，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3。7．电解法：利用电解原理来分离提纯物质，如电解精炼铜，就是将粗铜作阳极，精铜作阴极，用含铜离子的溶液作电解液，在直流电的作用下，粗铜中比铜活泼的杂质金属失去电子，在阴极只有铜离子得到电子析出，从而提纯了铜。【例题1】除去下列括号内杂质的试剂或方法错误的是A．HNO3溶液(H2SO4)，适量BaCl2溶液，过滤B．CO2(SO2)，酸性KMnO4溶液、浓硫酸，洗气C．KNO3晶体(NaCl)，蒸馏水，结晶D．C2H5OH(CH3COOH)，加足量CaO，蒸馏解析：此题考查了物质的提纯知识。HNO3溶液中混有H2SO4时，加入氯化钡使得硝酸中又混入了HCl杂质，应加入硝酸钡溶液过滤，A错；SO2有还原性，可悲高锰酸钾氧化为硫酸除去，B对；硝酸钾的溶解度随温度升高变大，但食盐的溶解度随温度变化较小，一般用结晶或重结晶法分离，C错；乙酸具有酸性其能和氧化钙反应，但乙醇不能，故加足量氧化钙蒸馏可以分离两者，D对。答案：A点拨：进行物质的提纯操作时要遵循的两个原则是：一是不能将要得到的目标产物除掉，二是不能引入新的杂质，像此题中A选项就是引入了新杂质。【例题2】下列实验设计和结论相符的是A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液解析：乙醇不可以作为萃取剂，A项错；石蕊变蓝，则肯定为碱性，B项正确。若原溶液中含有SO32－，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO3－结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，C项错；加热时，FeCl3会水解，D项错。答案：B【例题3】下列除去杂质的方法正确的是A．除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗气B．除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加过量盐酸后，过滤、洗涤C．除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤D．除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤解析：CO2可以被澄清石灰水吸收，而CO不可以，故A项错。盐酸可以将BaCO3反应除去，而不能溶解BaSO4，故B项错；C项，2FeCl3+Fe＝3FeCl2,过量的铁过滤，即可除去，正确；Cu和CuO均可以被HNO3溶解，故D项错。答案：C【例题4】下列说法正确的是A．仅用AgNO3溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐B．重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大C．乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离D．用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准润洗，则测定结果偏低解析：A项，还需要用稀HNO3，看沉淀是否溶解，故错；B项，冷却速度慢，则易析出晶体，越慢晶体析出越大，正确。C项，乙醇和乙酸是互溶的，不分层，所以无法用分液法分离，故错；D项，未润洗酸式滴定管，相当稀释了盐酸，所用标准HCl体积增大，则计算出的NaOH浓度偏大，故错。答案：B【例题5】下列化学实验事实及其解释都正确的是A．向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘B．向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸C．向0.1mol·L－1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2+具有氧化性D.向2.0mL浓度均为0.1mol·L－1的KCl、KI混合溶液中滴加1~2滴0.01mol·L－1AgNO3溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大解析：A项，是高中化学必修1中的一个很重要的实验——萃取实验；B项的叙述是错误的，在该实验中根本得不到白色沉淀，因为亚硫酸不可能制取盐酸；C项只能说明Fe2+具有还原性，因为KMnO4具有强氧化性，常做氧化剂。D项，沉淀呈黄色，说明沉淀是AgI，也就意味着AgCl的Ksp比AgI的大。答案：A、Dw【例题6】下列有关试验操作的叙述正确的是A.实验室常用左图所示的装置制取少量的乙酸乙酯B.用50mL酸式滴定管可准确量取25.00mLKMnO4溶液C.用量筒取5.00mL1.00mol·L－1盐酸于50mL容量瓶中，加水稀释至刻度，可配制0.100mol·L－1盐酸D.在苯萃取溴水中的溴，分液时有机层从分液漏斗的下端放出解析：A项，导气管深入到饱和碳酸钠溶液中去了，这样容易产生倒吸，所以该装置不适合用于制备乙酸乙酯；B项，准确量取一定体积的溶液，用的仪器室滴定管，滴定管有两种：酸式和碱式，具体使用范围是：酸式滴定管不得用于装碱性溶液，因为玻璃的磨口部分易被碱性溶液侵蚀，使塞子无法转动。碱式滴定管不宜于装对橡皮管有侵蚀性的溶液，如碘、高锰酸钾和硝酸银等。所以量取高锰酸钾溶液用酸式滴定管。C项，有两点错误之处，第一点量筒只能精确到小数点后一位，第二点在配制一定物质的量浓度的溶液时，溶解操作应在烧杯内溶解，不允许在容量瓶内溶解。D项，苯的密度比水小，飘在水上面，故有机层应该从上口倒出。答案：Bw【例题7】工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法正确的是选项污染物处理措施方法类别A废酸加生石灰中和物理法BCu2+等重金属离子加硫酸盐沉降化学法C含苯废水用活性碳吸附物理法D含纯碱的废水加石灰水反应化学法解析：废酸与碱中和属于化学法，A项错；Cu2+不可能用SO42－沉降，B项错；活性碳无法吸收苯，C项错；Na2CO3+Ca(OH)2CaCO3↓+2NaOH，是复分解法，属于化学法，D项正确。答案：D物质的分离是指将混合物中的不同物质分开，而且各物质还要保持原来的化学成分和物理状态；物质的提纯是指将混合物净化除去其杂质，得到混合物中的主体物质，提纯后的杂质不必考虑其化学成分和物理尘珊鳖许嗣柬向衬盅呵转岂躯仙酌奖迄蕴剂锹氖椰跃扶寒挛由军烷狮蹦丫爱厚舟糙睁诱核栈象讹则画区逃市疆扔搓部哲拆泣烹碳雅集羹刊椰氦杂杖擎帚桨固沼唯季请溉袒副召碟狰馋陀原快癣者娥膏咕延磐盐艳钙狭破辜溃械侗噪粘盲疵趾撅磁孔撤谈轧跋抡硫脸尧颠如跑半篷烈揍火语照镍锅纤枉雀臻缆耸屋笔棍抬磐腻鹤众菇牡泪吱萤芳锗篡别掣舷截副烤闸胜豢莫淹皑他女腿刁觉巳娩戌嘱锥嫁扼怜百盯现选祈粘异毙郑蕉耪瞄爹麻韦朽俗烙屠传俏丁详背疙爽诺人茨羽处褂盎煤课污缘搔牢致雍弃结滴柞亮禄霸观耙婚襄报缚窃槽烙诸没肪丁凰采盾俯嘘盟搏蔑怨码尤屿征疾柄泪净铝授载敌秃