第二十章 物質(zhì)的分離與提純,首頁(yè),末頁(yè),首頁(yè),末頁(yè),首頁(yè),末頁(yè),1.（2015福建）下列關(guān)于過(guò)濾操作的敘述不正確的是（ ） A 濾紙的邊緣要低于漏斗口 B 液面不要低于濾紙的邊緣 C 玻璃棒要靠在三層濾紙的一邊 D 漏斗下端的管口要緊靠燒杯內(nèi)壁,【解答】解：A、濾紙的邊緣要低于漏斗口是正確的，故不可選； B、如果液面不要低于濾紙的邊緣，就會(huì)導(dǎo)致濾液渾濁，所以錯(cuò)誤，故可選； C、玻璃棒要靠在三層濾紙的一邊是正確的，故不可選； D、漏斗下端的管口要緊靠燒杯內(nèi)壁是正確的，故不可選 故選：B,B,首頁(yè),末頁(yè),2.下列各組物質(zhì)，只用結(jié)晶法就可分離的是（ ） A酒精和水 BKNO3和NaCl CMnO2和KCl DCaCO3和河沙,【解答】解：A、酒精與水能以任意體積比互溶，且一般不能出現(xiàn)晶體，因此結(jié)晶法不能對(duì)其進(jìn)行分離； B、KNO3和NaCl兩種物質(zhì)均溶于水且硝酸鉀溶解度隨溫度變化明顯，氯化鈉溶解度隨溫度變化不明顯，故可以采用結(jié)晶的方法進(jìn)行分離； C、MnO2和KCl中二氧化錳不溶于水，氯化鉀溶于水，可采用過(guò)濾的方法分離； D、CaCO3和河沙均不能溶于水，所以不可采用結(jié)晶的方法分離； 故選B,B,首頁(yè),末頁(yè),3.（2015永州）今年，我市化學(xué)實(shí)驗(yàn)操作考查，小松同學(xué)抽到“蒸發(fā)8 mL食鹽水至結(jié)晶”的考題，該實(shí)驗(yàn)不需要使用的儀器是（ ） A.試管 B.蒸發(fā)皿 C.酒精燈 D.量筒,【解答】解：A、進(jìn)行蒸發(fā)8mL食鹽水至結(jié)晶的操作時(shí)，無(wú)需使用試管，故選項(xiàng)正確 B、進(jìn)行蒸發(fā)8mL食鹽水至結(jié)晶的操作時(shí)，需要用蒸發(fā)皿完成蒸發(fā)操作，故選項(xiàng)錯(cuò)誤 C、進(jìn)行蒸發(fā)8mL食鹽水至結(jié)晶的操作時(shí)，需要用酒精燈進(jìn)行加熱，故選項(xiàng)錯(cuò)誤 D、進(jìn)行蒸發(fā)8mL食鹽水至結(jié)晶的操作時(shí)，需要用量筒量取8mL食鹽水，故選項(xiàng)錯(cuò)誤 故選：A,A,首頁(yè),末頁(yè),4.（2015廣州）下列除去少量雜質(zhì)的方法正確的是（ ） A Zn粉中含少量的ZnO：加入足量稀H2SO4充分反應(yīng)后過(guò)濾 B Cu（NO3）2溶液中含少量AgNO3：加入足量Cu屑充分反應(yīng)后過(guò)濾 C Na2SO4溶液中含少量H2SO4：加入足量Ba（OH）2充分反應(yīng)后過(guò)濾 D CaCO3固體中含少量Na2CO3：加入足量稀HCl充分反應(yīng)后過(guò)濾,【解答】解：A、Zn和ZnO均能與稀H2SO4反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法錯(cuò)誤 B、Cu屑能與AgNO3溶液反應(yīng)生成硝酸銅溶液和銀，再進(jìn)行過(guò)濾，能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法正確 C、Na2SO4溶液、H2SO4均能與Ba（OH）2溶液反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法錯(cuò)誤 D、Na2CO3、CaCO3均能與稀HCl反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的方法錯(cuò)誤 故選：B,B,首頁(yè),末頁(yè),5.（2015寧波）在粗鹽提純的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（ ） A.粗鹽稱量 B.粗鹽溶解 C.濁液過(guò)濾 D.蒸發(fā)結(jié)晶,【解答】解：A、托盤(pán)天平的使用要遵循“左物右碼”的原則，圖中所示操作砝碼與藥品位置放反了，圖中所示操作錯(cuò)誤 B、粗鹽溶解時(shí)，為加快溶解速率，可用玻璃棒攪拌，圖中所示操作正確 C、過(guò)濾液體時(shí)，要注意“一貼、二低、三靠”的原則，圖中缺少玻璃棒引流，圖中所示操作錯(cuò)誤 D、蒸發(fā)時(shí)，應(yīng)用玻璃棒不斷攪拌，以防液體受熱不均勻，造成液體飛濺，圖中沒(méi)有用玻璃棒攪拌，所示操作錯(cuò)誤 故選：B,B,首頁(yè),末頁(yè),一、物質(zhì)分離和提純的原則 1.不能“玉石俱焚” 指所選試劑只與雜質(zhì)反應(yīng)，而不能與有用物質(zhì)反應(yīng)。如NaOH中混有雜質(zhì)Na2CO3，就不能用稀鹽酸，因鹽酸和Na2CO3、NaOH都可反應(yīng)，而要用Ca(OH)2溶液，就能達(dá)到只除去Na2CO3，保留NaOH的目的。2.不能“前門(mén)驅(qū)虎，后門(mén)進(jìn)狼” 指在操作過(guò)程中，不能除掉雜質(zhì)，又引入新雜質(zhì)。如NaOH中混有雜質(zhì)Na2CO3，如不能用BaCl2，因BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl，會(huì)引入新雜質(zhì)NaCl。故要用Ba(OH)2溶液：Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3+2NaOH。 二、物質(zhì)分離和提純的一般思路 所用試劑要與雜質(zhì)能反應(yīng)，最好還要生成有用物質(zhì)。如NaOH中混有雜質(zhì)Na2CO3，應(yīng)用Ca(OH)2溶液，Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH，生成了有用物質(zhì)NaOH，CaCO3沉淀可過(guò)濾掉。 三、物質(zhì)分離和提純的方法 1.物理方法 (1)過(guò)濾法：一般適用于不溶固體和液體或可溶固體和不溶固體之間的分離或提純，如分離NaCl和CaCO3的混合物。,首頁(yè),末頁(yè),(2)結(jié)晶法：一般適用于可溶固體和液體或多種可溶性固體之間的分離或提純。結(jié)晶方法通常有三種： 蒸發(fā)結(jié)晶，適用于溶解度受溫度影響不大的物質(zhì)，如要從氯化鈉溶液中分離出氯化鈉，就可用蒸發(fā)結(jié)晶。 降溫結(jié)晶（冷卻熱飽和溶液），適用于溶解度隨溫度降低而明顯減小的物質(zhì)。 升溫結(jié)晶，適用于溶解度隨溫度升高而減小的物質(zhì)，如從石灰水分離出氫氧化鈣，就可用升溫結(jié)晶。 (3)蒸餾法：蒸餾是利用液、液混合物中各成分的沸點(diǎn)不同，將其中的各種成分分離的操作。如酒精和水的混合物要分離，就可采用蒸餾操作。 (4)吸附法：利用某些物質(zhì)具有吸附性（如活性炭），吸附掉一些可溶性雜質(zhì)、異味和色素等。 2.化學(xué)方法 (1)化氣法：向混合物中加入適量的某種試劑，使其中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w逸出而除去。如KCl(K2CO3)，可加入適量的鹽酸，將K2CO3轉(zhuǎn)化為CO2而除去，K2CO3+2HC=2KCl+H2O+CO2。 (2)化水法：向混合物中加入適量的某種試劑，,首頁(yè),末頁(yè),使其中的雜質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)樗ィㄔ谕ǔＧ闆r下，水不算雜質(zhì)）。如NaCl(NaOH),NaOH+HCl=NaCl+H2O。 (3)沉淀法：向混合物的溶液中加入適量的某種試劑，使雜質(zhì)與該試劑反應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀，再過(guò)濾除掉沉淀。如NaNO3(NaCl)，可加入適量的AgNO3溶液，再過(guò)濾掉沉淀，NaCl+AgNO3=AgCl+NaNO3。 (4)加熱（高溫）法：加熱（高溫）混合物使雜質(zhì)分解（或變成氣體）而除去。如CaO(CaCO3),CaCO3高溫CaO+CO2。 (5)溶解法：向混合物中加入某種試劑，使雜質(zhì)與試劑反應(yīng)而被溶解掉，以除去雜質(zhì)。如Cu(CuO)，CuO+ H2SO4=CuSO4+H2O。 (6)置換法：向混合物中加入一種試劑，利用該試劑與雜質(zhì)發(fā)生置換反應(yīng)，而將雜質(zhì)除去。如FeSO4(CuSO4)，CuSO4+Fe=FeSO4+Cu。(7)吸收法：將氣體混合物通過(guò)洗氣裝置，雜質(zhì)氣體被裝置內(nèi)所盛試劑吸收而除去。 水蒸氣，可用濃硫酸來(lái)吸收。 酸性氣體(CO2、SO2、HCl等)，可用堿溶液（NaOH溶液）吸收。 堿性氣體(NH3等)，可用酸溶液（硫酸溶液）吸收。 3.歸納小結(jié) 常見(jiàn)的混合物類(lèi)型及分離與提純方法見(jiàn)下表。,首頁(yè),末頁(yè),首頁(yè),末頁(yè),【例1】選擇一種試劑（適量）除去下列括號(hào)中的雜質(zhì)（填化學(xué)式）： (1)銅粉（鋅粉） ； （2）二氧化碳（一氧化碳） ； (3)鹽酸（硫酸） ； （4）硝酸亞鐵（硝酸銀） ；,【解答】解：（1）銅粉與稀鹽酸或稀硫酸不反應(yīng)，鋅粉與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，過(guò)濾即可，故答案為：HCl或H2SO4 （2）二氧化碳（一氧化碳）中的雜質(zhì)一氧化碳可以用加熱的氧化銅除去，二氧化碳與氧化銅不反應(yīng)，故答案為：灼熱的CuO （3）鹽酸（硫酸）中的雜質(zhì)硫酸可以用氯化鋇除去，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀和鹽酸，過(guò)濾即可，故答案為：BaCl2 （4）硝酸亞鐵（硝酸銀）中的雜質(zhì)硝酸銀可以用鐵粉除去，鐵和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，過(guò)濾即可，故答案為：Fe,HCl或H2SO4,灼熱的CuO,BaCl2,Fe,首頁(yè),末頁(yè),方法規(guī)律： 除雜方法的幾個(gè)優(yōu)化原則：（1）先考慮物理方法，再考慮化學(xué)方法；（2）若有多種方法能除去雜質(zhì)，要選擇簡(jiǎn)單易行、除雜徹底的；（3）應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì)，又可增加被提純物的方法。 酸、堿、鹽溶液中的除雜技巧：（1）被提純物與雜質(zhì)所含陽(yáng)離子相同時(shí)，選取與雜質(zhì)中的陰離子不共存的陽(yáng)離子，再與被提純物中的陰離子組合出除雜試劑。如除去Na2SO4溶液中的NaOH：可選用稀H2SO4溶液為除雜試劑(2NaOH+ H2SO4Na2SO4+2H2O)；（2）被提純物與雜質(zhì)所含陰離子相同時(shí)，選取與雜質(zhì)中陽(yáng)離子不共存的陰離子，再與被提純物中的陽(yáng)離子組合出除雜試劑。如除去NaCl溶液中的BaCl2：可選用Na2SO4溶液為除雜試劑(BaCl2+Na2SO4BaSO4+2NaCl，過(guò)濾除去)；（3）被提純物質(zhì)與雜質(zhì)所含的陰離子、陽(yáng)離子都不相同時(shí)，應(yīng)選取與雜質(zhì)中陰、陽(yáng)離子都不共存的陽(yáng)、陰離子，組合出除雜試劑。如除去NaCl溶液中的CuSO4：可選用Ba(OH)2溶液為除雜試劑（CuSO4+Ba(OH)2BaSO4+Cu(OH)2，過(guò)濾除去）。,首頁(yè),末頁(yè),【例2】粗鹽中含有MgCl2、CaCl2等雜質(zhì)，工業(yè)提純粗鹽的工藝流程如下圖所示： （1）Ca（OH）2溶液的pH （填“”“”或“”）7。步驟反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。 （2）步驟操作a的名稱是 。步驟加入適量鹽酸的目的是除去濾液中的Na2CO3和 。 （3）若步驟和操作b的順序顛倒，則最后所得的精鹽水中還含有 。,Ca（OH）2+MgCl2CaCl2+Mg（OH）2,過(guò)濾,除去濾液中的碳酸鈉和氫氧化鈉,CaCl2,首頁(yè),末頁(yè),【解答】解：（1）Ca（OH）2溶液呈堿性，pH大于7；Ca（OH）2溶液只能與粗鹽水中的MgCl2反應(yīng)，化學(xué)反應(yīng)方程式是：Ca（OH）2+MgCl2CaCl2+Mg（OH）2； 故答案為：；Ca（OH）2+MgCl2CaCl2+Mg（OH）2 （2）經(jīng)過(guò)后，生成沉淀，要進(jìn)行過(guò)濾實(shí)驗(yàn)除去沉淀，所以步驟操作a的名稱是過(guò)濾；步驟中過(guò)量的氫氧化鈣和生成的氯化鈣與步驟中過(guò)量的碳酸鈉反應(yīng)碳酸鈣沉淀、氯化鈉、氫氧化鈉化學(xué)方程式是：CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl；Ca（OH）2+Na2CO3CaCO3+2NaOH，所以步驟加入適量的鹽酸可以除去濾液中步驟加入的多余的Na2CO3和生成的NaOH； 故答案為：過(guò)濾；除去濾液中的碳酸鈉和氫氧化鈉 （3）根據(jù)Ca（OH）2可除去MgCl2，Na2CO3可除去CaCl2如果步驟和步驟的順序顛倒，步驟先反應(yīng)溶液中就有過(guò)量的碳酸鈉，然后完成步驟，這時(shí)過(guò)量的氫氧化鈣把上步中多余的碳酸鈉除去，同時(shí)生成氫氧化鈉，另外氫氧化鈣與氯化鎂反應(yīng)還生成氯化鈣，最后步驟中加入適量的鹽酸，反應(yīng)掉生成的氫氧化鈉，但不與生成的氯化鈣反應(yīng)，所以最后所得的精鹽水中還含有CaCl2故答案為：CaCl2,首頁(yè),末頁(yè),方法規(guī)律： 此題考查的粗鹽提純過(guò)程中的除雜知識(shí)，解決此類(lèi)題的關(guān)鍵是圍繞主要成分和雜質(zhì)，明確除雜的先后順序，然后選擇合適的物質(zhì)進(jìn)行除雜。粗鹽提純中涉及兩種操作：過(guò)濾和蒸發(fā)。過(guò)濾的目的是除去粗鹽中不溶性雜質(zhì)，蒸發(fā)的目的是從濾液中得到精鹽。,首頁(yè),末頁(yè),變式拓展： 1.（2015衡陽(yáng)）除去下列物質(zhì)中含有的少量雜質(zhì)（括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)），所選試劑不合理的是（ ） A CaO（CaCO3）：稀鹽酸 B NaOH溶液Ca（OH）2溶液：碳酸鈉溶液 C Cu（Fe）：硫酸銅溶液 D CO（CO2）：氫氧化鈉溶液,【解答】解：A、CaO和CaCO3均能與稀鹽酸反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的試劑錯(cuò)誤 B、Ca（OH）2溶液能與適量的碳酸鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氫氧化鈉，能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的試劑正確 C、Fe能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的試劑正確 D、CO2能與氫氧化鈉溶液反應(yīng)生成碳酸鈉和水，CO不與氫氧化鈉溶液反應(yīng)，能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故選項(xiàng)所采取的試劑正確 故選：A,A,首頁(yè),末頁(yè),2.（2015廣州）實(shí)驗(yàn)室有如圖所示裝置，回答下列問(wèn)題： （1）填寫(xiě)儀器名稱：X ；Y 。 （2）可以從食鹽溶液中獲得食鹽固體的是 ，可以把粗鹽濁液中的難溶物除去的是 （填編號(hào)）。,【解答】解：（1）圖中X是漏斗，Y是蒸發(fā)皿 （2）對(duì)于溶解度隨溫度變化不大的，一般采用蒸發(fā)結(jié)晶食鹽的溶解度隨溫度的變化小，故采用蒸發(fā)結(jié)晶的方式；過(guò)濾能夠除去不溶性雜質(zhì) 故答案為：（1）漏斗；蒸發(fā)皿；（2）b；a,漏斗,蒸發(fā)皿,b,a,首頁(yè),末頁(yè),1. (2014廣東，13，2分)下列除去雜質(zhì)(括號(hào)內(nèi))的方法正確的是( ) A.CO(CO2)：通過(guò)灼熱的氧化銅 B.NaOH溶液(Na2CO3)：加適量稀鹽酸 C.NaCl溶液(鹽酸)：加熱蒸發(fā) D.鐵粉(氧化銅粉末)：加入足量稀鹽酸,【解答】解：A、CO能與灼熱的氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，反而會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故A所采取的方法錯(cuò)誤； B、NaOH溶液和Na2CO3均能與稀鹽酸反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故B所采取的方法錯(cuò)誤； C、鹽酸具有揮發(fā)性，加熱蒸發(fā)可以除去鹽酸，能除去雜質(zhì)且沒(méi)有引入新的雜質(zhì)，符合除雜原則，故C所采取的方法正確； D、氧化銅粉末和鐵粉均能與稀鹽酸反應(yīng)，不但能把雜質(zhì)除去，也會(huì)把原物質(zhì)除去，不符合除雜原則，故D所采取的方法錯(cuò)誤 故選：C,C,首頁(yè),末頁(yè),2.(2012廣東，16，4分)選擇一種試劑(適量)除去下列括號(hào)中的雜質(zhì)(填化學(xué)式)： (1)銅粉(鋅粉) 。 (2)二氧化碳(一氧化碳) 。 (3)鹽酸(硫酸) 。 (4)硝酸亞鐵(硝酸銀) 。,【解答】解：（1）銅粉與稀鹽酸或稀硫酸不反應(yīng)，鋅粉與稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)，過(guò)濾即可，故答案為：HCl或H2SO4 （2）二氧化碳（一氧化碳）中的雜質(zhì)一氧化碳可以用加熱的氧化銅除去，二氧化碳與氧化銅不反應(yīng)，故答案為：灼熱的CuO （3）鹽酸（硫酸）中的雜質(zhì)硫酸可以用氯化鋇除去，硫酸與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇白色沉淀和鹽酸，過(guò)濾即可，故答案為：BaCl2 （4）硝酸亞鐵（硝酸銀）中的雜質(zhì)硝酸銀可以用鐵粉除去，鐵和硝酸銀反應(yīng)生成硝酸亞鐵和銀，過(guò)濾即可，故答案為：Fe,HCl或H2SO4,灼熱的CuO,BaCl2,Fe,首頁(yè),末頁(yè),3. (2013廣東，21，9分)粗鹽中含泥沙、氯化鈣、氯化鎂等雜質(zhì)，某同學(xué)自制的簡(jiǎn)易凈水器(如圖1)中放置物質(zhì)的順序錯(cuò)誤，使凈水效果不理想。 圖1 圖2 (1)請(qǐng)按由上到下的順序重新排列 (填字母)，調(diào)整后凈化的鹽水仍含可溶性雜質(zhì)，他設(shè)計(jì)了下面的除雜流程： (2)如圖2中步驟都需要進(jìn)行 操作，步驟需要進(jìn)行 操作。 (3)已知試劑X是堿溶液，則沉淀I為 (寫(xiě)化學(xué)式)，下列堿溶液不符合要求的是 (填序號(hào))。 A.氫氧化鈉溶液 B.氫氧化鋇溶液 C.氫氧化鉀溶液 D.氫氧化鈣溶液 (4)步驟除去氯化鈣的反應(yīng)方程式是 ；步驟中發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式是 。,BADC,過(guò)濾,蒸發(fā),Mg（OH）2,C,CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl,NaOH+HClNaCl+H2O,首頁(yè),末頁(yè),【解答】解：（1）按由上到下的順序重新排列應(yīng)該是：用小卵石除去較大的顆粒，再用石英砂除去較小的顆粒，再用活性炭除去色素和異味，最后是蓬松棉，起支撐作用故填：BADC （2）如圖2中步驟都需要進(jìn)行過(guò)濾操作，步驟需要進(jìn)行蒸發(fā)操作故填：過(guò)濾；蒸發(fā) （3）如果試劑X是堿溶液，堿溶液能和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀，氫氧化鎂的化學(xué)式是Mg（OH）2 故填：Mg（OH）2 氫氧化鈉溶液和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂和氯化鈉，氫氧化鋇和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂和氯化鋇，氫氧化鈣和氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂和氯化鈣，其中的氯化鈣、氯化鋇在加入碳酸鈉后，能夠轉(zhuǎn)化成碳酸鈣、碳酸鋇沉淀；而氫氧化鉀和氯化鎂反應(yīng)生成的氯化鉀在加入碳酸鈉后無(wú)法除去，所以氫氧化鉀不符合要求 故填：C （4）步驟除去氯化鈣的反應(yīng)方程式是：CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl，步驟中發(fā)生中和反應(yīng)的化學(xué)方程式是：NaOH+HClNaCl+H2O 故填：CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl；NaOH+HClNaCl+H2O,首頁(yè),末頁(yè),