物质的分离、除杂和提纯(教案)

物质的分离、除杂和提纯

北重一中 卜丽玲

【知识疏理】

一、物质的分离和提纯原理

不增 不减、易分

二、物质的分离和提纯方法

（一）、常用的物理方法：利用物质物理性质的不同，采用相应的分离方法。 1.

过滤法：当可溶性物质混入不溶性物质或不溶性物质中混有可溶性物质时，用此法。如：食盐中混有泥沙，可按如下步骤：

①先将混合物溶于水。 ②过滤。

③将滤液蒸发得NaCl 。

2. 结晶法：当两种物质都可溶，但溶解度随温度变化差异较大时，用此法。如：KNO 3中混入NaCl ，可按如下步骤：①溶于水加热，把混合物制成高温下的饱和溶液。②降温结晶。③过滤。

3. 升华法：当易升华物质与其他物质相混合时，可用此法。如：碘单质中混有砂子，其操作是：①加热使碘升华，收集碘蒸气。②冷凝，得单质碘。

4. 特殊性质法：利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如：Cu 粉中混有Fe 粉，可用磁铁吸出铁粉。

（二）、常用的化学方法：化学方法是利用两种物质化学性质的差异，选用合适的试剂，进行化学反应，然后再用物理方法分离。（关键是转变物质的状态）

1. 沉淀法：即加入一种试剂和杂质反应生成沉淀经过滤而除去。如：HNO 3中混有H 2SO 4，可加入适量的Ba(NO 3)2溶液：

342342HNO BaSO )NO (Ba SO H +↓=+

2. 化气法：即加入一种试剂和杂质反应，使其生成气体而除去。如一般某盐中混有少量碳酸盐、碳酸氢盐等常用此法除去。如NaCl 溶液中混有Na 2CO 3，可加入适量的稀盐酸：

↑++=+2232CO O H NaCl 2HCl 2CO Na

3. 置换法：即在某盐溶液中加入某金属，把盐溶液中的金属置换出来，从而把杂质除去。如4ZnSO 溶液中混有4CuSO ，可加入过量的锌：

Cu ZnSO CuSO Zn 44+=+

4. 转化法：即通过某种方法，把杂质转化为被提纯的物质。如CO 2气体中混有少量的CO ，可将混合气体通过

盛有足量灼热的CuO 的试管：

2CO Cu CuO

CO +∆

+

5. 加热法：即通过加热的方法使杂质转化为气体或使杂质分解变成气体而除去。如CuO 中混有少量的木炭粉，可把混合物放在氧气流中加热，使C 转化为CO 2气体而除去：

22

CO O C 点燃

+

6. 吸收法：即把混合气体通过某溶液，使其中杂质被吸收。如CO 中混有少量CO 2，可将混合气体通入足量的NaOH 溶液，CO 2被吸收而除去：

O H CO Na NaOH CO 2322+=+

7. 溶解法：即往混合物中加入某种溶液将杂质溶解而除去。如Cu 里混有少量CuO ，可往其中加入足量稀硫酸（或盐酸）CuO 溶解过滤而除去：

O H CuSO SO H CuO 2442+=+

三、物质的分离与提纯原则

1、对于物质的提纯和分离，不论用何种方法都应遵循以下原则：①不增：即在除掉杂质时不增加新杂质。②不减：即被提纯的物质不能减少或改变。③易分：即操作简便易行，杂质易分离除去，即反应后的生成物必须容易分离(最好是转化为沉淀或气体)。④最佳：即最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。④不污染环境。即要求所选用的除杂方法，不能产生可污染环境的物质。

2、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。

四、物质的分离与提纯中的特殊思路

有时只掌握常规解题思路，还不能解决实际问题，为此，我们必须熟悉以下四种特殊思路。

1. 巧改对象。一般除杂试题中，直接加试剂除去杂质，但有时可先除去被提纯物质，再另加试剂转化为被提纯物质。如除去氯化铜溶液中少量的KCl ：向混合溶液中滴加适量的氢氧化钾溶液，过滤后，再向滤渣氢氧化铜中加入适量的稀盐酸。

2. 巧用离子顺序。如用多种试剂逐一除去多种杂质，我们可以运用离子的性质，快捷地确定除杂的顺序。如要除去NaNO 3溶液中含有的AgNO 3、Cu(NO 3)2、Ba(NO 3)2三种杂质，现提供三种试剂：NaOH 、NaCl 和Na 2CO 3，要求每加一种试剂从溶液中沉淀出一种化合物，则所加试剂的顺序应是NaCl 、NaOH 、Na 2CO 3。

3. 巧用过量。有些除杂试题中，第一次所加入的试剂是过量的，要除去这部分过量的试剂，通常还需加入过

量的另一种试剂，最后再设法将第二次过量的试剂除去。如除去KCl溶液中少量的K2SO4，可按下列思路去进行：加入过量的BaCl2溶液→加入过量的K2CO3溶液→过滤（滤渣为BaSO4和BaSO3的混合物）→向滤液中加入适量的稀盐酸（盐酸的用量可借助pH试纸测试出溶液的pH来控制）。

4. 巧用特性。利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如铜粉中混有铁粉，可用磁铁吸出铁粉。

五、常见物质的除杂方法：

①除去混合气体中O2、H2、CO2、CO、H2O等（应用）

O2——一般用灼热的铜网、铁丝网等除去。

H2——一般用灼热的氧化铜粉末除去。

CO2——一般用碱液吸收或用灼热的炭粉与之反应转化成CO。

CO——一般用氧化铜粉与之反应转化为CO2再除去。

H2O-------一般用浓硫酸除去。

②从混合物中除去Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-等（应用）

Mg2+——用可溶性碱液与之反应转化为Mg(OH)2沉淀。

Cl-——用硝酸银与之反应转化为AgCl沉淀。

SO42-——用可溶性钡盐与之反应转化为BaSO4沉淀。

CO32-——用酸与之反应转化为CO2气体。

③从金属混合物中提纯或除去某种金属（应用）

a. 利用金属活动性顺序表中氢以前的金属能和酸反应，除去或提纯相应的金属。

b. 利用金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐的溶液中置换出来，而用相应的盐将某种金属转化而除去或提纯。

中考题例析

例题1除去NaCl溶液中的杂质Ba(OH)2，若只准加入一种试剂，则这种试剂是_______。

【分析】除去杂质的方法有多种，原则是不引入新的杂质，对所提纯的物质不能改变，把杂质转化成所需要的物质，便于分离。如将杂质被溶液吸收；将杂质转化为气体或沉淀；将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求，除去Ba(OH)2，可以加入带有SO42-的试剂，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它们都能与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。但是，如果选用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同时还有NaOH产生，NaOH是能溶于水的，无法与NaCl分开。等于除去Ba(OH)2的同时又引进了新的杂质NaOH。如果选用CuSO4溶液，则生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀，再经过过滤，即可得到较纯的NaCl。当然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去杂质Ba(OH)2。若选用H2SO4，则生成BaSO4和水，也可除去杂质Ba(OH)2。