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时间:2018-07-26
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1、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。
2、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
3、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
4、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
5、。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
6、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
7、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
8、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
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