中考复习初中化学物质的除杂知识点总结 6页

初中化学物质的除杂知识点总结 混合物的分离和提纯(除杂)‎ ‎ 1. 分离与提纯的基本原理 (1)分离：就是用物理或化学的方法将混合物巾的各组分分开，并将物质恢复到原状态。 (2)提纯和除杂：用物理或化学的方法把混合物中的杂质除去而得到纯物质。在提纯过程中，如果杂质发生了化学变化，不必恢复成原物质。二者的方法在很多情况下是相似的，但分离比提纯的步骤要多，因为各组分均要保留，绎过化学反应使混合物中各组分经转化而分离后还要复原为原来的组分物质提纯和除杂过程中经常用到分离操作，二者有时又密不可分。 2．分离和提纯应遵循的原则 (1)不能“玉石俱焚”：即试剂一般要求与杂质反应，不与要保留的物质反应。但在特殊情况下，所加试剂可和保留物质应应，但最终要转化成需要保留的物质如除去FeCl3，溶液中的NaCl，可加过量的NaOH溶液→过滤→洗涤→加适量稀盐酸。 (2)“不增““不减”：即不增加新的杂质，不减少要保留的物质如除去FeCl3中的少量Fe2(SO4)3应选用BaCl2而不应选用Ba(NO3)2，否则发生反应3Ba(NO3)2+Fe2(SO4)3==3BaSO4↓+2Fe(NO3)3溶液中又增加了Fe(NO3)3. (3)易分离：反应后，物质的状态不同，便于分离。 (4)不污染环境：即耍求所选用的除杂方法不能产生可污染环境的物质。 (5)不能“旧貌变新颜”：即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。‎ 常见除杂的方法：‎ ‎ CO2(O2)：将气体通过灼热的铜网 CO2(H2或CO)：将气体通过灼热的氧化铜 O2或CO2或H2(含H2O)：将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂 O2或H2或CO(含CO2或SO2)：将气体通入氢氧化钠溶液中 Cu(含Fe或Mg或Zn)：加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤 Fe(含Cu)：用磁铁将铁粉吸引出来 Cu(含CuO)，Fe(含Fe2O3)：高温下与H2或CO反应 CuO(含Cu或C)：在空气中灼烧 CaO(含CaCO3)：高温煅烧(CaCO3分解成CaO和CO2) CaCO3(含CaO)：加足量水溶解，过滤，取滤渣 Ca(OH)2(含CaO)加足量水 FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4)，FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2)：加过量铁粉，过滤，取滤液 NaCl溶液(含Na2CO3)：加适量稀盐酸 Na2SO4溶液(含CuSO4)：加适量 NaOH 溶液 酸、碱、盐溶液的除杂技巧： ‎ ‎1．被提纯物与杂质所含阳离子相同时，选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子，再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如除去Na2SO4溶液中的NaOH：可选用稀H2SO4溶液为除杂试剂(2NaOH+‎ ‎ H2SO4==Na2SO4+2H2O)、除去KCl溶液中的 K2SO4：可选用BaCl2溶液为除杂试制(K2SO4+BaCl2 ==2KCl+BaSO4↓，过滤除去) 2．被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阳离子不共存的阴离子，再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂，如除去NaCl溶液中的BaCl2：可选用 Na2SO4溶液为除杂试剂(BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓ +2NaCl，过滤除去).再如除去KNO3溶液中的AgNO3：可选用KCl溶液为除杂试剂(AgNO3+KCl=AgCl↓ +KNO3，过滤除去)。 3．被提纯物质与杂质所含阴离子、阳离子都不相同时，应选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如：除去NaCl溶液中的CuSO4：可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂[CuSO4+Ba(OH)2= BaSO4↓+Cu(OH)2↓，过滤除去]。‎ 分离和提纯的方法：‎ ‎    物质的分离和提纯有两种主要的方法，即物理方法和化学方法。实际上在实验过程中往往需通过综合法来进行。 （1）物理方法主要包括过滤，蒸馏，结晶 方法 适用范围 举例 注意事项 过滤 分离不溶性固体和液体 粗盐提纯 ‎①过滤时要“一贴、二低，三靠”； ②必要时要洗涤沉淀物 结晶 利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度随温度变化不同的性质来分离提纯物质 分离氯化钠和硝酸钾混合物 ‎①一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶： ②结晶后过滤，分离出晶体 蒸馏 沸点不同的液体混合物 石油的分馏 ‎①温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处； ②加沸石(或碎瓷片)； ③冷凝管水流方向 ‎ （2）化学方法 除杂方法 除杂原理 应用实例 化气法 与杂质反应生成气体而除去 除Na2SO4中的NaCO3，可加适量稀盐酸 NaCO3+H2SO4==Na2SO4+CO2↑+H2O 沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 除去NaCl中的Na2SO4.可加适量的BaCl2 Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl 置换法 将杂质通过置换反应而除去 c除去FeSO4中的CuSO4可加过量的铁粉 CuSO4+Fe==Cu+FeSO4‎ 溶解法 将杂质溶丁某种试剂而除去 除C粉中的CuO粉末，可加适量稀盐酸，再过滤 CuO+H2SO4==CuSO4+H2O 加热法 杂质受热易分解，通过加热将杂质除去 除CaO中的CaCO3可加热 CaCO3CaO+CO2↑‎ 转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO CO+CuOCu+CO2‎ ‎ （3）综合法 在进行混合物的分离或提纯时，采用一种方法往往不能达到目的，而要采用几种方法才能完成，这就是综合法。综合法主要有三种： ①物理方法的综合：主要是溶解、过滤、蒸发、结晶等方法的结合： ②化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种时，通常需加入多种试剂除去(或分离)不同的物质。 ③物理与化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种，且有能用物理方法除去(或分离)的杂质时，首先应考虑用物理方法除去一种或几种杂质，然后再用化学方法除去其余杂质。 (4)除杂方法的几个优化原则 ①若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。 ②应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。 ③先考虑物理方法，再用化学方法。‎ 常见的混合物类型及分类与提纯的方法见下表：‎ 混合物类型采用的方法 物理方法 化学方法 固—固混合 可溶—可溶 结晶 把杂质变成沉淀、气体等除去 可溶—不溶 过滤 ‎——‎ 不溶—不溶 ‎—‎ 把杂质变成可溶物除去 固—液混合 过滤 ‎——‎ 液—液混合 ‎——‎ 把杂质变成沉淀，气体或被提纯物 气—气混合 ‎——‎ 把杂质变成固体、溶液或被提纯物 物质的除杂经典例题 下列是除杂质或物质鉴别的方法，其中正确的是（　　）‎ A．FeSO4溶液中含有CuSO4，可以加入过量铜粉，经过过滤处理 B．铜粉中含有少量铁粉，可以加入足量的稀硫酸，经过过滤处理 C．要鉴别一氧化碳和氢气，可用燃着的木条 D．要鉴别氮气和氧气，可用澄清石灰水 答案: ‎ A、FeSO4、CuSO4溶液均不能与过量铜粉反应，不能除去杂质，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误． B、铁粉能与稀硫酸反应生成硫酸亚铁和氢气，铜粉不与稀硫酸反应，再过滤除去杂质，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确． C、一氧化碳和氢气燃烧均能产生蓝色火焰，不能鉴别，故选项所采取的方法错误． D、氮气和氧气均不与澄清石灰水反应，不能鉴别，故选项所采取的方法错误． 故选B． ‎ 去除下列物质中的少量杂质，所选试剂及操作都正确的是（　　）‎ 物质 杂质 试剂 操作 A CO2 ‎ H2 ‎ NaOH溶液 洗气 B MgSO4溶液 H2SO4 ‎ 过量Mg（OH）2 ‎ 过滤 C CaO CaCO3 ‎ 稀盐酸 溶解 D NaNO3溶液 NaCl 过量AgNO3溶液 过滤 A．A B．B C．C D．D 答案: ‎ A、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，氢气不与氢氧化钠溶液反应，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误． B、硫酸能与过量Mg（OH）2反应生成硫酸镁和水，再过滤除去不溶物，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确． C、CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误． D、NaCl能与过量AgNO3溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸，能除去杂质但引入了新的杂质硝酸银，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误． 故选B． ‎ 下列各组括号内除杂的方法或者试剂错误的是（　　）‎ A．Cu粉中有C粉（灼烧）‎ B．NaNO3溶液中混有NaCl（适量AgNO3溶液）‎ C．N2中混有O2（灼热的铜网）‎ D．CaO中混有CaCO3（稀盐酸）‎ 答案: ‎ A、碳和铜均能在在空气中灼烧，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误． B、NaCl能与适量AgNO3‎ 溶液反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确． C、氧气通过灼热的铜网时可与铜发生反应生成氧化铜，而氮气不与铜反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确． D、CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误． 故选：AD． ‎ 欲将下列物质中所含杂质除去，所选试剂（适量）正确的是（　　）‎ 序号 物质 所含杂质 除杂试剂 A 氧气 二氧化碳 浓硫酸 B 二氧化碳 一氧化碳 氢氧化钠溶液 C 盐酸 稀硫酸 氯化钡溶液 D 氧化铁 碳酸钙 稀盐酸 A．A B．B C．C D．D 答案: ‎ A、氧气和二氧化碳都不与硫酸反应，故选项错误； B、二氧化碳中混有一氧化碳，通过氢氧化钠溶液，反而把原物质二氧化碳除去了，故选项错误； C、盐酸中混有硫酸，加入氯化钡溶液，与硫酸生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，故选项正确； D、氧化铁和碳酸钙都与稀盐酸反应，故选项错误； 故选：C． ‎ 图（Ⅰ）为“常温下部分酸、碱、盐的溶解性表”，（Ⅱ）为“硝酸钾和氯化钠在不同温度时的溶解度曲线”，阅读材料并回答问题： 过去民间燃放的鞭炮都是黑火药制成的．在制备黑火药时，硝酸钾是一种关键物质．硝酸钾俗称火硝，主要存在于硝土中（硝土的成分有硝酸钾、硝酸钙、氯化钠及一些难溶性的固体物质等）． ‎ 阴离子 阳离子 NO3- ‎ Cl- ‎ CO32- ‎ K+ ‎ 溶 溶 溶 Na+ ‎ 溶 溶 溶 Ca2+ ‎ 溶 溶 不 ‎（I） 传统的提取粗硝酸钾的过程按以下步骤进行： （1）溶解．将硝土与豆秆灰（豆秆灰的成分中含碳酸钾及一些难溶性的固体）按一定的质量比混合，常温下加入足量的水并进行充分的搅拌．其中发生化学变化的有关反应方程式为______ ． （2）接下来要进行的操作是______，便可得到澄清的液体A．为了最大限度地得到硝酸钾，通常要加入稍过量的豆秆灰，如何通过实验证明加入的豆秆灰已过量？______ ． （3）蒸发浓缩．将第（2）步操作中得到的液体A进行加热蒸发浓缩，析出晶体X，你认为晶体X的主要成分是什么？______．理由是______．若在实验室进行本操作，需要的主要仪器有______． （4）过滤．将（3）步操作中得到的混合物趁热过滤，滤出晶体X，得到溶液B． （5）最后对滤液B进行______，然后过滤，便可分离出晶体Y，晶体Y的主要成分是______． ‎ 答案: ‎ ‎（1）碳酸钾和硝酸钙能发生复分解反应，生成硝酸钾和碳酸钙沉淀，化学方程式为：K2CO3+Ca（NO3）2═2KNO3+CaCO3↓ （2）上一步产生沉淀，而之后说得到澄清的液体A，所以接着进行的操作为过滤．检验碳酸钾可以使用加酸化气的方法，碳酸钾能与盐酸反应生成二氧化碳气体，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，方法为：取上层清液放入试管中，向试管中滴加稀盐酸，如果生成能使石灰水变浑浊的气体，说明清液中含有碳酸钾，从而进一步说明豆秆灰已过量．故填：过滤；取上层清液放入试管中，向试管中滴加稀盐酸，如果生成能使石灰水变浑浊的气体，说明清液中含有碳酸钾，从而进一步说明豆秆灰已过量． （3）相同的温度下蒸发相同的水析出晶体更多的是硝酸钾，晶体X的主要成分应该是硝酸钾．故填：硝酸钾；相同的温度下蒸发相同的水析出晶体更多的是硝酸钾． 在实验室进行本操作，需要的主要仪器有：酒精灯、铁架台、蒸发皿、玻璃棒等．故填：酒精灯；铁架台；蒸发皿；玻璃棒等． （5）最后对滤液B进行加热蒸发，然后过滤，便可分离出晶体Y，晶体Y的主要成分是氯化钠．固填：加热蒸发；氯化钠． ‎ 已知：（1）向氯化铝溶液中滴加氢氧化钠溶液，有白色沉淀[A1（OH）3]生成．当继续滴加氢氧化钠溶液时，白色沉淀逐渐减少，直至消失，生成一种可溶性盐．此反应的化学方程式是：A1（OH）3+NaOH--NaAlO2（偏铝酸钠）+2H2O；（2）氢氧化铁固体不溶于氢氧化钠溶液．现欲除去氯化铁溶液中混有的少量氯化铝杂质，得到较为纯净的氯化铁溶液，某同学设计了如下提纯方案： 试回答： （1）B溶液的名称是______； （2）滤液中的溶质有______、______、______．（填化学式）‎ 答案: ‎ 通过分析题意可知，氢氧化铝沉淀会溶于氢氧化钠，而氢氧化铁不会溶于氢氧化钠，可以先将氯化铁和氯化铝中加入过量的氢氧化钠（过量的目的是将氯化铝完全转化为可溶性溶质和将氯化铁完全转化为不溶性的氢氧化铁沉淀，发生的反应为A1（OH）3+NaOH═NaAlO2+2H2O和FeCl3+3NaOH═Fe（OH）3↓+3NaCl，所以生成了可溶的偏铝酸钠、氯化钠以及不溶性氢氧化铁沉淀，过滤可以得到含有可溶性偏铝酸钠和氯化钠以及过量的氢氧化钠滤液和不溶性氢氧化铁滤渣，再用盐酸将沉淀溶解就可以得到氯化铁， 故答案为：（1）盐酸，（2）NaOH，NaAlO2，NaCl． ‎