专题19物质的分离与提纯
物质的分离与提纯
一、物质分离和提纯的原则
1．不能与主试剂反应
指所选试剂只与杂质反应,而不能与被提纯的物质反应。如NaOH中混有杂质Na2CO3,就不能用稀盐酸,因稀盐酸和Na2CO3、NaOH都可以反应,而用Ca(OH)2溶液,就能达到只除去Na2CO3,保留NaOH的目的。
2．不能引入新杂质
指在操作过程中,不能除掉杂质,又引入新杂质。如NaOH中混有杂质Na2CO3,不能用BaCl2,因BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl,会引入新杂质NaCl。故要用Ba(OH)2溶液:Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH。
3．易分离
指操作结束之后,杂质能与主试剂分开。如CO2中混有杂质CO,就不能用点燃的方法,引入O2虽与CO反应生成CO2,但O2无法与CO2分离;且CO2量多而CO量少时,也无法点燃。
二、物质分离和提纯的方法
1．物理方法
方法
适用范围
举例
过滤法
不溶固体和液体或可溶固体和不溶固体之间的分离或提纯
粗盐提纯、分离NaCl和CaCO3的混合物
结
晶
法
蒸发结晶:溶解度受温度影响较小的物质?
从含有少量KNO3的NaCl中提纯NaCl
降温结晶(冷却热饱和溶液),适用于溶解度随温度降低而明显减小的物质?
从含有少量NaCl的KNO3中提纯KNO3
升温结晶,适用于溶解度随温度升高而减小的物质
从石灰水中分离出氢氧化钙
蒸馏法
液液混合物中各成分的沸点不同
分离酒精和水的混合物
吸附法
利用某些物质具有吸附性
活性炭可以除去水中的色素和异味
2．化学方法
（1）化气法:向混合物中加入适量的某种试剂,使其中的杂质转变为气体逸出而除去。如KCl(K2CO3),可加入适量的稀盐酸,将K2CO3转化为CO2而除去(K2CO3+2HCl2KCl+H2O+CO2↑)。CO2中含有杂质CO,可通过灼热的CuO除去CO。?
（2）化水法:向混合物中加入适量的某种试剂,使其中的杂质转变为水而除去(在通常情况下,水不算杂质)。如NaCl(NaOH),可加入适量的稀盐酸,将NaOH转化为NaCl(NaOH+HClNaCl+H2O)。?
（3）沉淀法:向混合物的溶液中加入适量的某种试剂,使杂质与该试剂反应转化为沉淀,再过滤除掉沉淀。如NaNO3(NaCl),可加入适量的硝酸银溶液,再过滤掉沉淀(NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3)。?
（4）加热(高温)法:加热(高温)混合物使杂质分解(或变成气体)而除去。如CaO(CaCO3),CaCO3CaO+CO2↑。
（5）溶解法:向混合物中加入某种试剂,使杂质与试剂反应而被溶解掉,以除去杂质。
如Cu(CuO),CuO+H2SO4CuSO4+H2O。
（6）置换法:向混合物中加入一种试剂,利用该试剂与杂质发生置换反应,而将杂质除去。
如FeSO4(CuSO4),CuSO4+FeFeSO4+Cu。
（7）吸收法:将气体混合物通过洗气装置,杂质气体被装置内所盛试剂吸收而除去。如:
①水蒸气,可用浓硫酸来吸收。
②酸性气体(CO2、SO2、HCl等),可用碱溶液(NaOH溶液)吸收。
③碱性气体(NH3等),可用酸溶液(H2SO4溶液)吸收。
考点1：物质的分离与提纯
【例1】（2022年山东省泰安市中考）除去下列物质中混有的少量杂质，所用试剂和操作方法均正确的是（）
序号
物质
杂质
所用试剂和操作方法
A
CO
CO2
通过灼热的Fe2O3粉末
B
Na2CO3溶液
Na2SO4
加入适量的Ba(NO3)2溶液，过滤
C
Cu
CuO
加入过量的稀盐酸，过滤、洗涤、干燥
D
NaCl固体
MgCl2
加入适量KOH溶液，过滤、蒸发
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】
A、通过灼热的Fe2O3粉末，一氧化碳和氧化铁在高温下反应生成铁和二氧化碳，除去了原物质，不符合题意；
B、加入适量的硝酸钡溶液，硝酸钡和碳酸钠反应生成碳酸钡和硝酸钠，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠，过滤，除去碳酸钡、硫酸钡，不但除去了杂质，也除去了原物质，不符合题意；
C、加入过量的稀盐酸，氧化铜和稀盐酸反应生成氯化铜和水，铜和稀盐酸不反应，过滤、洗涤、干燥可得铜，符合题意；
D、加入适量的氢氧化钾溶液，氢氧化钾和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钾，过滤，除去氢氧化镁，虽然除去了杂质，但是引入了新的杂质氯化钾，不符合题意。
故选C。
【例2】（2022年湖南省衡阳市中考）下列除杂方法正确的是（）
选项
物质
所含杂质
除去杂质的方法
A
NaCl晶体
泥沙
溶解、过滤、蒸发
B
CuO粉末
木炭粉
加入适量的稀盐酸
C
Na2SO4溶液
Na2CO3
加入适量的BaC12
D
O2
水蒸气
将混合气体通过稀硫酸
A．A