物质的除杂(提纯)
一、基本原理:物质的除杂也叫物质的提纯是除去物质中混有的杂质的过程,除杂不要求一一恢复到样品,如除去铜粉中混有的铁粉,最后只要求得到铜粉,对铁则没有要求。
除杂时遵循的原则是:
不增:不能引入新的杂质,
不减:选用的试剂只能和杂质起反应,不能与欲提纯的主要成分反应;易分:和杂质起反应所生成的产物和主要成分容易分离开来。
最佳:即最好在除去杂质的同时能增加被提
二、基本方法:必须抓住要提纯物质与杂质之间的物理性质或化学性质的差异和联系,决定选用何种试剂或何种操作方法。
1、物理方法
①过滤法:适用于不溶于液体的固体与液体的分离. 例如:KCl(MnO2)
②结晶法:适用于分离可溶性混合物或除去可溶性杂质. 具体方法有两种:
一是蒸发结晶:适用于溶解度受温度变化影响不大的固态物质的提纯。
二是冷却热饱和溶液(或称降温结晶):适用于溶解度受温度变化影响相当大的固态物质的提纯。
例如:饱和NaCl溶液(KNO3) 饱和KNO3溶液(NaCl)
2、化学方法
通过发生化学反应将混合物分离或除去组分中的杂质,达到提纯目的的方法. 操作时应注意:所选的试剂一般应是只与杂质起反应,而不能与被分离或提纯的物质反应。
具体的方法有:
①气化法:通过加热或加入某种气化剂,使杂质转化为气体(气化剂通常为稀盐酸或稀硫酸). 如:KCl溶液(K2CO3),可选稀盐酸KCl(KClO3)可用加热法除去KClO3。
②沉淀法:在混合物中加入某种试剂,使其中一种以沉淀形式分离出去的方法. 使用该种方法一定要注意不能引入新的杂质.
如:NaCl溶液(Na2SO4),可用适量的BaCL2溶液除去Na2SO4。
③溶解法:用酸或碱把杂质转化成液体而除去. 如:Ag(Fe)粉
④转化法:通过反应将杂质转化为被提纯的物质. 如:HNO3中混有少量的H2SO4;NaCl中混有少量的Na2CO3.
⑤加热法:通过加热(高温)可将杂质转化为被提纯的物质。
如:CaO中混有CaCO3;CuO中混有Cu。
⑥置换法:用活泼金属置换盐中的不活泼金属元素,而达到除杂的目的.
如:Zn(NO3)2溶液中含有少量的AgNO3FeSO4溶液中含有少量的CuSO4
⑦吸收法:常用来除去气体中的杂质. 选择适当的试剂与气体中的杂质反应即可达目的.
如:O2(H2O) CO(CO2)
三、常见离子除去的方法
OH-:加入H+,形成水。
加入Fe3+,Mg2+,Cu2+形成沉淀
CO32-:加入H+形成水和气体CO2加入Ca2+,Ba2+形成沉淀
SO42-:加入Ba2+形成沉淀Cl-:加入Ag+形成沉淀
Ca2+:加入CO32-形成沉淀Mg2+,Cu2+,Fe3+:加入OH-形成沉淀
Ba2+:加入SO42-,CO32-形成沉淀Ag+:加入Cl-形成沉淀
四、练习题
1.除去二氧化碳气体中混有的少量一氧化碳,应采用的方法是()
A.把混合气体点燃B.把混合气体通过澄清石灰水
C.把混合气体通过浓硫酸 D.把混合气体通过灼热的氧化铜粉末
2.氯化钠溶液中混有少量碳酸钠.为了除去碳酸钠,可加入适量()
A.氢氧化钠溶液B.稀硫酸 C.盐酸D.氢氧化钙溶液
3. (2008黄石)下列除杂方法正确的是( )
A.用NaOH除去CO2中混有的HCl
B.用点燃的方法除去CO2中混有少量的CO
C.用水除去MnO2中混有的KCl
D.用硝酸除去NaCl中混有的Na2CO3
4、除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是
5.(2008常州)选择恰当的试剂或方法除去括号
内的杂质。
(1)CaO(CaCO3) ;(2)Cu(Fe) ;
(3)NaCl(CuCl2) 。
(4)ZnSO4(CuSO4)____________________。
(5)O2(水蒸气)_________________________
7.下列除杂的方法正确的是()
A、生石灰中混有少量的碳酸钙,加入适量盐酸
B、KNO3溶液中混有少量K2SO4,加入适量BaCl2溶液
C、CO2中混有少量HCl气体,将混合气体通过NaOH溶液
D、KNO3溶液中混有少量CuSO4,加入适量Ba(OH)2溶液
10.南通市濒江临海,有较长的海岸线,海洋资源十分丰富。
(1)海水晒盐可获得粗盐,在实验室中,粗盐经过溶解、 、 可制得精盐。
(2)晒盐后得到的卤水中含有MgCl 2、KCl 和MgSO 4等物质,右图是它们的溶解度曲线示意图。
①设t1℃时MgCl 2、KCl 和MgSO 4三种物质的溶解度分别为a 、b 、c ,则它
们的大小关系为 : 。
。
②将卤水加热到t2℃以上,根据溶解度曲线,首先析出的晶体是 。
(3)目前,世界上60%的镁是从海水中提取的。
其主要步骤如下
①提取Mg 的过程中,试剂A 可以选用_________,试剂B 选用_________,由无水MgCl 2制取Mg 的反应类型为 。
②分离出Mg(OH)2后的NaCl 溶液中还含有CaCl 2、Na 2SO 4等杂质,为了获得NaCl 溶液,在分离后的溶液中依次加入过量的BaCl 2溶液、Na 2CO 3溶液,过滤,再向滤液中加入适量盐酸。
实验中加入过量BaCl 2溶液是为了除去 ;加入过量Na 2CO 3溶液的目的
1、下列除杂所用试剂或方法正确的是( )
1 2
溶解度
A、除去CaO中的少量的CaCO3用稀盐酸
B、除去CO中的少量的CO 2用氢氧化钠溶液
C、除去CuSO4中的少量的铁粉用水溶解后过滤,再蒸发结晶。
D、除去CO2中的少量的SO2用烧碱溶液
2
3
4、某同学对下列四个实验都设计了两种方案,其中第一方案比第二方案更方便、合理的是
7、将下列物质中所含杂质除去,所选除杂试剂正确的是
8、下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中正确的是()
物质所含杂质除去杂质的方法
A CO气体CO2通过足量氢氧化钠溶液,并干燥
B NaOH溶液Na2CO3加入足量稀盐酸至不再产生气
泡
C 炭粉CuO粉末加入过量稀硫酸,过滤
D FeSO4溶液CuSO4加入足量锌粒,充分反应,过滤
10、下表为各物质中所含有的少量杂质,以及除去这些杂质应选用的试剂或操作方法。
正确的组为
11、除去下列各组物质中的杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是(括号内的物质为杂质,所选试剂均足量)()
12、下列除杂的实验操作过程都正确的是(括号内为杂质)
A.O2(CO2)加足量熟石灰
B.NaOH溶液(石灰水)加适量纯碱溶液、过滤
C.CuO(Cu)加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
D.MnO2 (KCl)加水溶解、过滤、蒸发、结晶
13、下列除杂质的方法正确的是
A.CaO中混有少量的CaCO3(加适量稀盐酸)B.氯化钠溶液中混有少量氯化铜(加适量烧碱溶液)C.CuO中混有少量的C粉(加热至高温) D.Cu粉中混有少量的Zn粉(加适量稀硫酸)
15
16、除去下表所列物质中含有的杂质,所选试剂不正确
...的是
17、下列除杂质的方法不正确...
的是 18、下表列出了除去物质中所含少量杂质的方法,其中错误的是 ( ) 192021、下列除杂质的方法正确的是
22、除去下列各组物质中的杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是(括号内的物质为杂质,所选试剂均足量)
23、除去下列各组物质中的杂质,所用试剂和方法均正确的是
24、
26、要除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质),所用的试剂和操作都正确的是
A.氯化钙固体(碳酸钙):加足量稀硫酸、蒸发、结晶
B.氯化钠固体(碳酸钠):加足量稀盐酸、蒸发、结晶
C.铁粉(铜):加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
D.二氧化锰(氯化钾):加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥
27、除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是(▲ )
30、为了除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),选用的试剂和操作方法都正确的是
1、B
2、BC
3、B
4、B 7、AC 8、AC 10、BC
11、A 12、B 13、BD 15、AC 16、BD 17、D 18、C 19、B
20、D 21、B 22、A 23、AC 24、D 25、C 26、BD 27、D 28、BD 29、BC 30、AD。