2023年中考化学专题混合物的分离和提纯.docx

专题 ： 混合物的别离和提纯 一、物质的提纯〔除杂〕 1、物质的除杂和提纯是通过适当的方法把混合物中的杂质除去，得到纯洁物的实验操作。提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质，只要求被提纯的物质最终复原，不要求将除去的杂质复原。 2、有关除杂〔提纯〕的原那么 〔1〕不减：被提纯的物质不能减少或改变 〔2〕不增：在除去杂质的同时，不能增加新的杂质 〔3〕易分：操作简单易行，杂质和被提纯物容易别离 〔4〕操作可行 3、除杂方法的几个优化原那么 ⑴先考虑物理方法，再用化学方法 ⑵应尽量选择既可除去杂质，又可增加保存物质的方法，即“一举两得〞。 ⑶假设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。 4、常见气体的除杂的方法 将下面气体做为杂质除去的方法 气体 方法或试剂 H2 通过灼热的氧化铜，然后再除去产生的水蒸气。 CO 通过灼热的氧化铜，然后再除去产生的CO2 O2 通过炽热的铜网 CO2 通过澄清石灰水或NaOH溶液。〔后者吸收效果更好〕 H2O〔气〕 通过无水硫酸铜或浓硫酸。〔后者在除水时常用〕 二、混合物的别离 混合物的别离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开,别离完成后各组分要保持〔经过化学反响使混合物的组分经过转化而别离还要恢复为〕原有的物质组成和状态。 三、别离和提纯的主要方法 1、物理方法 〔1〕过滤法：①固体与液体混合物的别离，②可溶性固体与不溶性固体混合物的别离。如粗盐的提纯，别离KCl和MnO2混合物。 〔2〕蒸馏法：利用物质沸点不同，来别离互溶混合物，如工业上制取氧气。 〔3〕结晶法：根据混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度随温度变化不同时，可采用结晶法除杂。如别离NaCl与KNO3的混合物 〔4〕磁铁法：利用磁铁能把铁吸引，可以把铁从其他不能被铁吸引的杂质中别离出来或从不能被铁吸引的物质中把铁杂质除去。  2、化学方法 〔1〕化气法：在溶液中参加适量的试剂〔酸〕，使所含杂质转化为气体除去，主要指碳酸盐，所选的酸主要由主要成分的酸根决定，参加酸要适量。如除Na2SO4中Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4＝Na2SO4+ CO2↑+ H2O 〔2〕沉淀法：在溶液中参加试剂，将杂质转化为沉淀过滤除去。如除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2==BaSO4↓+2NaCl 〔3〕置换法：利用金属活动性顺序除去某些盐溶液中所含杂质〔盐〕，将杂质通过置换反响而除去，如除FeSO4中的CuSO4，可加过量的铁粉，再过滤：CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 (4) 加热法：杂质受热易分解，通过加热将杂质除去，如除CaO中的CaCO3可加热：CaCO3CaO+ CO2↑ 〔5〕溶解法：将杂质溶于某种试剂而除去，如除C粉中的CuO粉，可加适量稀硫酸，再过滤：CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O 〔6〕转化法：将杂质通过化学反响转化为主要成分，如除CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO：CO+CuOCu+CO2 〔7〕逆推法：当混合物中的杂质无法直接除去时使用，如除去CaCl2中NaCl杂质时，杂质Na+无法除去，只好先加Na2CO3溶液，把Ca2+转化为CaCO3沉淀，过滤，洗涤得到CaCO3，再加适量稀盐酸，得到CaCl2 三、气体的净化与枯燥 1、气体净化的几种方法 ⑴吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，再用浓硫酸等枯燥剂除去水蒸气。 常见气体吸收剂见下表： 吸收剂 吸收的气体杂质 吸收剂 吸收的气体杂质 水 可溶性气体：HCl、NH3等 NaOH固体 CO2、HCl、H20 无水CuSO4 H2O 碱石灰 CO2、HCl、H20 灼热的铜网 O2 NaOH溶液 CO2、HCl 灼热的CuO H2、CO 浓硫酸 H20 ⑵转化法：通过化学反响，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去CO2中的少量CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO，CO + CuO Cu + CO2。 2、气体的枯燥和除杂 气体的枯燥是通过枯燥剂来实现的，选择枯燥要根据气体的性质，一般原那么 是：酸性枯燥剂不能用来枯燥碱性气体，碱性枯燥剂不能用来枯燥酸性气体，枯燥装置由枯燥剂状态决定。 气体的除杂试剂的选用：首先必须考虑制备气体的性质，使所选试剂不与主要气体反响，然后依据杂质气体的性质予以确定。 ①酸雾或酸性气体〔如用盐酸制氢气时产生的HCl气体〕可用氢氧化钠溶液、 石灰水等碱溶液或饱和碳酸钠溶液除去。 ②水蒸气可用浓硫酸、无水硫酸铜、或碱石灰等除去。 ③碱性气体可用酸溶液除去。 ⑴常见的枯燥剂 枯燥剂 可枯燥气体 不可枯燥气体 枯燥 装置 名称或化学式 酸碱性 状态 浓H2SO4 酸性 液态 H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等 NH3 A 固体NaOH 生石灰 碱性 固态 H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等 CO2、SO2、HCl B或C ⑵常用枯燥装置如下： ①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是“长进短出〞。 ②除杂试剂为固体时，常选用枯燥管〔球形或U形〕，气体一般是“大进小出〞。 ③需要通过加热与固体试剂发生化学反响除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯。 4、装置连接顺序确实定规律： 〔1〕除杂和枯燥的先后顺序： ①假设用洗气装置除杂，一般除杂在前，枯燥在后。原因：从溶液中出来的气 体肯定混有水蒸气，枯燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过NaOH溶液，再通过浓H2SO4。 　②假设用加热装置除杂，一般是枯燥在前，除杂在后。原因：加热时气体中最好不混有水蒸气。如除去CO2中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H2SO4，再通过灼热的CuO。 　(2)除去多种杂质气体的顺序： 　一般是酸性较强的气体先除去。如N2中混有HCl、H2O(气)、O2时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序：〔一般先验水〕 有多种气体需要检验时，应尽量防止前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO2。