高中化学之常用除杂方法及有机物除杂知识点

高中化学之常用除杂方法及有机物除杂知识点

一、物理方法

1、过滤法

原理：把不溶于液体的固体与液体通过过滤而分开的方法称为过滤法。

如：氯化钙中含有少量碳酸钙杂质，先将混合物加水溶解，由于氯化钙溶于水，而碳酸钙难溶于水，过滤除去杂质碳酸钙，然后蒸发滤液，得到固体氯化钙。如果要获得杂质碳酸钙，可洗涤烘干。

2、结晶法

原理：几种可溶性固态物质的混合物，根据它们在同一溶剂中的溶解度或溶解度随温度的变化趋势不同，可用结晶的方法分离。

如：除去固体硝酸钾中混有的氯化钠杂质，先在较高温度下制成硝酸钾的饱和溶液，然后逐步冷却，由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而显著增大，温度降低，大部分硝酸钾成为晶体析出，而氯化钠的溶解度随温度的升高而增大得不显著，所以大部分氯化钠仍留在母液中，通过过滤把硝酸钾和氨化钠溶液分开。为进一步提纯硝酸钾，可再重复操作一次，叫重结晶或再结晶。

二、化学方法

原理

1、加入的试剂只与杂质反应，不与原物反应。

2、反应后不能带入新的杂质。

3、反应后恢复原物状态。

4、操作方法简便易行。

5、有时题目中有特殊要求（不外加指示剂。为了控制除杂液体加入的量，必须有明显现象）

具体方法

1、沉淀法

原理：使混合物中的杂质与适当试剂反应，生成沉淀通过过滤而除去。

2、化气法

原理：将混合物中的杂质与适当试剂反应变成气体而除去。如：硝酸钠固体中含有少量碳酸钠杂质，可将混合物加水溶解，再加入适量稀硝酸溶液，硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，再蒸发滤液，获得硝酸钠固体。

3、置换法

原理：将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去。

如：硫酸锌固体中含有少量硫酸铜杂质，可将混合物溶解之后，加人适量锌粉，再过滤除去被置换出来的铜，蒸发滤液

获得硫酸铜固体。

4、吸收法

原理：两种以上混合气体中的杂质被某种溶剂或溶液吸收，而要提纯的气体不能被吸收时，可用此方法。

如：一氧化碳中含有二氧化碳时，可将混合气体通过盛有氢氧化钠的溶液。

5、其它法

原理：将混合物中的杂质用化学方法转化成其它物质。

如：氧化钙中含有碳酸钙，可采用高温燃烧的方法，使碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳扩散到空气中，除去杂质。

有机物除杂方法一览（括号内为杂质）

1、气态烷（气态烯、炔）

除杂试剂：溴水、浓溴水、溴的四氯化碳溶液

操作：洗气

注意：酸性高锰酸钾溶液不可。

原理：气态烯、炔中不饱和的双键、叁键可与上述除杂试剂发生反应，生成不挥发的溴代烷

2、汽油、煤油、柴油的分离（说白了就是石油的分馏）

除杂试剂：物理方法

操作：分馏

原理：各石油产品沸点范围的不同。

3、乙烯（CO2、SO2、H2O、微量乙醇蒸气）

除杂试剂：NaOH溶液－浓硫酸

操作：洗气

原理：CO2、SO2可与NaOH反应生成盐而被除去，乙醇蒸气NaOH溶液中的水后溶被除去，剩余水蒸气可被浓硫酸吸收。

4、乙炔（H2S、PH3、H2O）

除杂试剂：CuSO4溶液－浓硫酸

操作：洗气

原理：H2S、PH3可与CuSO4溶液反应生不溶物而被除去，剩余水蒸气可被浓硫酸吸收。

5、甲烷、一氯甲烷、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯甲烷的分离

除杂试剂：物理方法

操作：分馏

原理：沸点不同。

6、溴苯（Br2）

除杂试剂：NaOH溶液

操作：分液

原理：Br2可与NaOH溶液反应生成盐，系强极性离子化合物，不溶于苯而溶于水（相似相容原理）。

7、硝基苯（HNO3、水）

除杂试剂：水、

操作：分液

原理：等于是用水萃取硝基苯中的硝酸，具体原理见“萃取”。TNT、苦味酸除杂可使用相同操作。

8、气态卤代烃（卤化氢）

除杂试剂：水

操作：洗气（需使用防倒吸装置）

原理：卤化氢易溶于水，可被水吸收，气态卤代烃不溶于水。

9、乙醇（水或水溶液）

除杂试剂：CaO、碱石灰

操作：蒸馏

原理：CaO与水反应生成不挥发的Ca（OH）2，故只会蒸馏出无水的乙醇。

10、苯（苯酚）

除杂试剂：NaOH溶液

操作：分液

原理：苯酚可与NaOH溶液反应生成苯酚钠，系强极性离子化合物，不溶于苯而溶于水（相似相容原理）。

11、乙酸乙酯（乙醇、乙酸、水）

除杂试剂：浓硫酸＋饱和Na2CO3溶液

操作：蒸馏＋分液

原理：乙酸与乙醇发生可逆的酯化反应生成乙酸乙酯和水，四者共同存在于反应容器当中。由于存在催化剂浓硫酸，所以水、乙醇不会被蒸发出体系，此时乙酸与乙酸乙酯同时被蒸发出体系，并冷凝滴入盛有饱和碳酸钠溶液的容器中，乙酸与碳酸钠反应生成溶于水、不溶于乙酸乙酯的乙酸钠，从而与乙酸乙酯分开。下一步只需要进行分液即可除去水溶液，得到乙酸乙酯。

12、乙酸乙酯（水或水溶液）

除杂试剂：物理方法

操作：分液

原理：二者密度不等，且不互溶。