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2019-2020年中考化學總復習 專題六 物質的分離學案 (I) 歸納整理 物質的分離、除雜和提純是化學實驗中的一個重要環(huán)節(jié)。所謂分離就是用物理或化學的方法將混合物中的各組分一一分開。分離完成后各組分要保持（經(jīng)過化學反應使混合物的組分經(jīng)過轉化而分離還要恢復為）原有的物質組成和狀態(tài)。除雜和提純是將混合物中的某組分用物理或化學的方法除去而得到純物質。在提純物質的過程中除了選擇合適的試劑外，還應選擇適宜的雜質（或產(chǎn)物），以便于同被提純物進行分離。 現(xiàn)將有關要點歸納如下： 1、應注意幾個“不” ⑴不能“玉石俱焚”。即試劑一般與雜質反應，不與要保留的物質反應。但特殊情況下，所加試劑需要和保留物質反應，但最終要轉化成需要保留的物質。如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加過量的NaOH溶液→過濾→洗滌→加適量稀鹽酸。 ⑵“不增”、“不減”。即不增加新的雜質，不減少要保留的物質。 ⑶不污染環(huán)境。即要求所選用的除雜方法，不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質。 ⑷不能“舊貌變新顏”。即除雜結束前，要恢復保留物質的原有狀態(tài)。 2、除雜方法的幾個優(yōu)化原則 ⑴若同時有多種方法能除去雜質，要選擇那些簡單易行、除雜徹底的方法。 ⑵應盡量選擇既可除去雜質，又可增加保留物質的方法，即“一舉兩得”。 ⑶先考慮物理方法，再用化學方法。 拓展延伸 一、氣體的凈化與干燥 1、氣體凈化的幾種方法 ⑴吸收法：用吸收劑將雜質氣體吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用濃NaOH溶液吸收CO2，再用濃硫酸等干燥劑除去水蒸氣。 常見氣體吸收劑見下表： 吸收劑 吸收的氣體雜質 吸收劑 吸收的氣體雜質 水 可溶性氣體：HCl、NH3等 NaOH固體 CO2、HCl、H20 無水CuSO4 H2O 堿石灰 CO2、HCl、H20 灼熱的銅網(wǎng) O2 NaOH溶液 CO2、HCl 灼熱的CuO H2、CO 濃硫酸 H20 ⑵轉化法：通過化學反應，將雜質氣體轉化為所要得到的氣體。如，除去CO2中的少量CO，可將混合氣體通過足量的灼熱CuO，CO + CuO Cu + CO2。 2、氣體的干燥 氣體的干燥是通過干燥劑來實現(xiàn)的，選擇干燥要根據(jù)氣體的性質，一般原則是：酸性干燥劑不能用來干燥堿性氣體，堿性干燥劑不能用來干燥酸性氣體，干燥裝置由干燥劑狀態(tài)決定。 ⑴常見的干燥劑 干燥劑 可干燥氣體 不可干燥氣體 干燥 裝置 名稱或化學式 酸堿性 狀態(tài) 濃H2SO4 酸性 液態(tài) H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等 NH3 A 固體NaOH 生石灰 堿性 固態(tài) H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等 CO2、SO2、HCl B或C 無水CaCl※ 中性 固態(tài) 除NH3外所有氣體 NH3 B或C ⑵常用干燥裝置如下： 注意：選擇吸收裝置時，要注意進、出氣體導管的連接方法，若用“洗氣瓶”，要注意“長進短出”，若用干燥管要注意“大進小出”。先除去氣體中含有的其他雜質，干燥除去水蒸氣的操作放在最后。 二、物質的分離和提純 分離和提純的主要方法 方法 適用范圍或原理 舉例 物理方法 過濾法 ①固體與液體混合物的分離 ②可溶性固體與不溶性固體混合物的分離 粗鹽的提純 結晶法 蒸發(fā) ①分離溶質與溶劑 ②除去易揮發(fā)的雜質 從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl 降低溫度 可溶性固體溶質溶解度受溫度影響變化大小不同 分離NaCl與KNO3的混合物 續(xù)表 方法 適用范圍或原理 舉例 化學方法 化氣法 與雜質反應生成氣體而除去 除Na2SO4中Na2CO3，可加適量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4＝Na2SO4+ CO2↑+ H2O 沉淀法 將雜質轉化為沉淀過濾除去 除去NaCl中的Na2SO4，可加適量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2==BaSO4↓+2NaCl 置換法 將雜質通過置換反應而除去 除Fe SO4中的Cu SO4，可加過量的鐵粉，再過濾：CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4 溶解法 將雜質溶于某種試劑而除去 除C粉中的CuO粉，可加適量稀硫酸，再過濾：CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O 加熱法 雜質受熱易分解，通過加熱將雜質除去 除CaO中的CaCO3可加熱：CaCO3CaO+ CO2↑ 轉化法 將雜質通過化學反應轉化為主要成分 除CO2中的CO，可將氣體通過灼熱的CuO：CO+CuOCu+CO2 當然，實際分離與提純還會有一些其他方法，在實際解題時要因題而解，也可以綜合而靈活地運用幾種方法。 問題探究 問題1除去NaCl溶液中的雜質Ba(OH)2，若只準加入一種試劑，則這種試劑是_______。 【分析】除去雜質的方法有多種，原則是不引入新的雜質，對所提純的物質不能改變，把雜質轉化成所需要的物質，便于分離。如將雜質被溶液吸收；將雜質轉化為氣體或沉淀；將不溶的雜質轉為可溶物等。根據(jù)題目要求，除去Ba(OH)2，可以加入帶有SO42-的試劑，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它們都能與Ba(OH)2反應生成BaSO4沉淀。但是，如果選用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同時還有NaOH產(chǎn)生，NaOH是能溶于水的，無法與NaCl分開。等于除去Ba(OH)2的同時又引進了新的雜質NaOH。如果選用CuSO4溶液，則生成BaSO4和Cu(OH)2兩種沉淀，再經(jīng)過過濾，即可得到較純的NaCl。當然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去雜質Ba(OH)2。若選用H2SO4，則生成BaSO4和水，也可除去雜質Ba(OH)2。 【答案】 CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4 問題2除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉，應選用適量的試劑是　 [　　　 ] 　　A.稀硫酸　 　　　B.硝酸銀　　C.澄清石灰水　 　D.稀鹽酸 【分析】本題除去雜質碳酸鈉，可考慮加入酸溶液與碳酸鈉發(fā)生復分解反應，把雜質變成CO2氣體逸出。但要注意加入的酸只能是鹽酸，否則又會產(chǎn)生新的鈉鹽雜質。 【答案】 D 問題3分離NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，應選用的一組試劑是（ ） A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl D. H2O、KOH、HNO3 【分析】此題中，因NaCl 、FeCl3均溶于水，BaSO4難溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差異過濾分離，然后用NaOH溶液與濾液反應，NaCl未變化，F(xiàn)eCl3被轉化為Fe(OH)3↓，通過過濾分別得到濾液和沉淀，將濾液蒸發(fā)結晶可得純凈的NaCl，將沉淀與HCl溶液反應，可使轉化為Fe(OH)3的FeCl3得以復原。在分離操作中同樣要遵循不能引入新雜質的原則，所以選C。 【答案】C 問題4為了除去粗鹽中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可將粗鹽溶于水，然后進行下列5項操作：①過濾；②加過量的NaOH溶液；③加適量鹽酸；④加過量Na2CO3溶液；⑤加過量的BaCl2溶液。正確的操作順序是（ ） A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤②④①③ 【分析】除去多種雜質時，要考慮加入試劑的順序，為了保證將雜質除盡，所加試劑必須過量，因此為了不引進新雜質，后面加入的試劑要能除去前面加入的試劑。本題加入試劑及順序是：a加過量的BaCl2溶液，除去SO42－；b加過量的NaOH溶液，除去Mg2+；c加過量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+；d過濾，除去生成的沉淀（CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙）；e加適量的鹽酸，除去過量的CO32－和OH－，由于b和a順序互換，不影響除雜目的，所以前兩步操作順序可顛倒。 【答案】C、D。 學以致用 一、選擇題（每小題只有一個選項符合題意） 1、氮氣混有少量氫氣、二氧化碳和水蒸氣，欲獲得干燥純凈的氮氣，可采取下列操作：①通過濃硫酸，②通過填充氧化銅的加熱管，③通過氫氧化鈉濃溶液，④通過濃鹽酸。最好的組合順序是 　　 （　 ） A、①→②→③　　B、③→②→④　　C、③→②→①　　D、④→②→③ 2、下列各組物質中的雜質（括號內為雜質），只需加入適量稀硫酸就能除去的是（ ） A. NaCl（Na2CO3） B. Fe（Cu） C. Na2CO3（CaCO3） D. HCl（BaCl2） 3、下列各組物質的溶液，不另加試劑無法一一鑒別的是 （ ） A.NaOH HCl CuSO4 MgSO4 　　　B.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl C.KNO3 HCl CaCl2 NaOH 　　　 D.NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl2 4、分離下列各組物質的方法不正確的是 （ ） A.用過濾法分離氧化銅和硫酸銅的混合物 B.用結晶法分離氯化鈉和硝酸鉀的混合物 C.用蒸餾法（依據(jù)物質沸點的不同）分離煤油和水的混合物 D.通過灼熱的氧化銅除去CO中的CO2，得純凈的CO 5、下表是各物質所含的少量雜質以及除去這些雜質所選用的試劑或操作方法，其中正確的是 （ ） 選 項 物 質 雜 質 除雜試劑或操作方法 A 氯化鈉溶液 氯化鎂 加入適量燒堿溶液，再過濾 B 硝酸鈉溶液 硫酸鈉 加入適量氯化鋇溶液，再過濾 C 熟石灰 石灰石 高溫煅燒 D 二氧化碳 一氧化碳 通過澄清石灰水 6、按照加水溶解、過濾、蒸發(fā)的順序進行操作，可以分離的一組混合物是 ( ) A.木炭粉和二氧化錳 B.鐵粉和硫酸銅晶體 C.氯化鋇和硫酸鉀 D.二氧化錳和氯化鈉 7、下列實驗方案中，能達到預期目的的是 （ ） A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl氣體 B. 用點燃的方法除去CO中混有的少量CO2 C. 用稀鹽酸除去熱水瓶膽壁上的水垢［主要成分CaCO3和Mg(OH)2］ D. 用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4，得到純凈的KNO3溶液 8、實驗操作方法：①稱量，②過濾，③蒸發(fā)，④結晶；其中可用于混合物分離的是 （ ） b a A. ①② B. ③④ C. ①②③ D.②③④ 二、填空題 9、右圖所示的裝置有多種用途。根據(jù)實驗需要，氣體既可從a導入也可以從b口導入。瓶中既可加入其他物質，也可以加入不同的液體或固體顆粒等。請根據(jù)要求將相關內容填入下表，然后結合物理知識回答問題： 用途 氣體入口（a或b） 瓶中物質 ①收集H2 ②排氣法收集CO2 空氣 ③排水法收集O2 水 ④除去H2中的雜質HCl氣體 ⑤干燥CO2氣體 ⑥驗證CO氣體中含有CO2雜質并除去 結合物理知識，簡述在表內第③項中，排水法收集O2操作成功的原理　　　　 　　。 10、為除去Na2SO4溶液中含有的雜質Na2CO3，甲、乙、丙三位同學分別選用一種試劑（適量）進行實驗。請你對他們所選用的試劑進行評價： 學生 選用試劑 評價（是否可行，并簡述理由） 甲 乙 H2SO4 丙 Ba(OH)2 11、某課外活動小組通過Internet網(wǎng)上資料得知：廢棄的定影液中含有一定量的AgNO3。他們從攝影店收集到一些廢棄的定影液，準備將其中的銀以單質的形式回收。于是。他們進行了以下實驗活動： （1）[設計方案] ①加入比銀活潑的金屬單質 ②除去金屬混合物中的雜質 （2）[小組討論] ①選擇加入的金屬 甲同學認為：向定影液中加入過量的銅粉，則得到的金屬混合物含有銀和銅； 乙同學認為：向定影液中加入過量的鐵粉，則得到的金屬混合物含有銀和鐵。你認為 同學的方案更合理，其原因是 。該方案的化學方程式為 。 ②除去銀粉中混有的金屬 向金屬混合物中加入的試劑是 ，化學方程式為 。 （3）[進行實驗] 過程如下： 請回答：操作a是 ，需要用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒和 ；溶液B中溶質的化學式為 。 （4）[產(chǎn)品驗證]請你設計一個簡單方法驗證得到的銀中是否含有鐵粉，方法是 。 一、選擇題 1、C 2、D 3、C 4、D 5、A 6、D 7、C 8、D 二、填空題 9、①b，空氣；②a；③b；④a，NaOH溶液或AgNO3溶液或水；⑤a，濃H2SO4；⑥a，澄清的石灰水或Ba(OH)2溶液 10、甲：不行，除去Na2CO3的同時又引入了新雜質NaCl。乙： 行，除去Na2CO3的同時增加了Na2SO4，而且沒引入新雜質。丙：不行，除去Na2CO3的同時了也除去了Na2SO4，并引入了新雜質NaOH 。 11、（2）① 乙 鐵粉比銅粉更易被除去（或更易得到、更經(jīng)濟）。 2AgNO3 + Fe ===Fe(NO3)2 + 2Ag ② 稀鹽酸（或稀硫酸） Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑ （或Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑）。（3）過濾 漏斗 FeCl2 （或FeSO4）。（4）用磁鐵接觸，看銀粉是否被磁鐵吸引（或取少量滴入稀鹽酸或稀硫酸，看是否有氣泡放出）。