化学实验物质的分离与提纯.docx
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化学实验物质的分离与提纯
物质的检验、分离和提纯
知识点
一、物质的分离与提纯
物质的分离、提纯是中学化学实验中的一项综合性较强的实验内容，复习时应掌握：
1．物质提纯的原则：
不增、不变、不减、易分。
不增是指不引进新的物质；不变是指被提纯的物质性质不能改变；不减是指不能损耗或减少被提纯的物质；易分是指易使杂质与被提纯的物质分离。
2．提纯的方法可归纳为：
“杂吸收、杂转纯、杂变沉、化为气、试剂分。
”
（1）杂吸收：
常用于气体的净化和干燥，可根据被提纯气体中所含杂质气体的性质，选择适当的固体或液体作为吸收剂。
如：
O2中混有的水蒸气则可将气体可通过盛有浓硫酸的洗气瓶；NH3中混有的水蒸气可通过装有碱石灰的干燥管等。
（2）杂转纯：
利用化学反应，加入适当的试剂或采用某种条件（如加热），使物质中的杂质转化为提纯物。
如：
Na2CO3中混有的NaHCO3可将混合物加热，使NaHCO3全部转化为Na2CO3；FeSO4溶液中混有的CuSO4，可加入适量铁粉将CuSO4氧化成FeSO4。
（3）杂变沉：
加入适当试剂使其与杂质反应生成沉淀过滤而除去。
如：
除去K2SO4溶液中少量的MgSO4杂质：
向混合液中加入过量KOH溶液，过滤出Mg（OH）2沉淀后，向滤液中加入适量硫酸即可得纯净K2SO4溶液。
（4）化为气：
加入适当试剂使其与杂质反应生成气体而除去。
如：
除去Na2SO4溶液中少量的Na2CO3，加入适量稀硫酸，将CO
转变为CO2。
（5）试剂分：
对于固体试剂可选择适当的物质将杂质溶解，然后过滤除去。
如：
Cu粉中混有的Fe粉可用过量的稀硫酸溶液除去，然后洗涤即可。
CaCO3中混有少量NaCl，可用少量水溶解后，过滤，洗涤，烘干即可。
3．物质分离、提纯的常用方法
（1）常用物理方法
①过滤
适用范围：
固体和液体混合物分离。
注意事项：
一贴：
滤纸紧贴漏斗内壁；二低：
滤纸低于漏斗口，液面低于滤纸边缘；三靠：
烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒轻靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁。
②蒸发、结晶（重结晶）
适用范围：
将固体溶质从溶剂中分离出来。
注意事项：
玻璃棒的作用：
搅拌，防止局部温度过高造成液体飞溅；当有较多量晶体析出时，停止加热，用余热蒸干。
③萃分液
适用范围：
分液：
两种液体互不相溶，易分层。
注意事项：
分液时，分液漏斗中的下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出。
④蒸馏（分馏）
适用范围：
沸点相差较大的液体混合物。
注意事项：
温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处；蒸馏烧瓶要加沸石（碎瓷片）；冷凝管水流方向应为“下进上出”。
⑤升华
适用范围：
利用某物质易升华的性质在加热条件下分离。
如：
碘单质I2注意事项：
应与物质的分解变化区分，如NH4Cl
NH3↑+HCl↑属化学变化。
其他方法还有：
盐析、洗气、液化等。
（2）物质除杂常用化学方法
①加热法：
当混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去。
如NaCl中混有NH4Cl，Na2CO3中混有NaHCO3等均可直接加热除去杂质。
②沉淀法：
在混合物中加入某种试剂，使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。
使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。
若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时，应注意后加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质。
如加适量的BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4；再如NaCl溶液中混有MgCl2、CaCl2杂质，可先加入过量的NaOH，使Mg2＋转化为Mg（OH）2沉淀而除去（同时引入了OH－杂质）；然后加入过量的Na2CO3，使Ca2＋转化为CaCO3沉淀而除去（同时引入了CO
杂质）；最后加入适量的盐酸，并加热除去OH－及CO
（加热的目的是赶走溶液中存在的CO2及HCl），并调节溶液的pH至中性。
③酸碱法：
被提纯的物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱反应，用酸碱作除杂试剂。
如用盐酸除去SiO2中的CaCO3。
4．物质的分离、提纯的典型装置
练习:
1
（1）物质分离提纯的物理方法包括：
A．过滤 B．蒸发 C．蒸馏 D．升华 E．分液 F．盐析G．结晶、重结晶
（2）实例[用
（1）中的A、B、C、D……填写下列空白]
a．从NaCl溶液中提取NaCl晶体______________________________
b．从碳酸钙的悬浊液中提取CaCO3__________________________
c．分离NaCl和I2的混合物__________________________________
d．除去KNO3中混有的NaCl__________________________________
e．制取少量蒸馏水____________________________
2可用于分离或提纯物质的方法有：
A．分馏 B．盐析 C．过滤 D．结晶 E．升华 F．电解G．加热分解 H．蒸馏I．灼热氧化
如欲分离或提纯下列各组混合物，请选择上述方法中最合适的，并将相应字母填入题后空格内：
（1）从石油中分离出汽油和煤油等成分________________________；
（2）除去水中的Na＋、SO
、Cl－等杂质______________________；
二、物质的检验
1．常见阳离子的检验
（1）Cu2＋
产生________
（2）
（3）
（4）NH
共热，生成使湿润的红色石蕊试纸______的气体
2．常见阴离子的检验
（1）利用酸碱指示剂检验
（2）利用盐酸和其他试剂检验
SO
―→先加盐酸酸化，无现象，再加BaCl2溶液，有________色沉淀。
SO
―→加入BaCl2溶液，产生白色沉淀，再加稀盐酸，放出无色有________气味能使品红溶液退色的气体
（3）利用AgNO3（HNO3酸化）溶液检验
特别提示：
（1）在检验SO
时，我们要注意SO
、Ag＋的干扰，加试剂的先后顺序不能颠倒，不能用稀硝酸酸化。
（2）检验SO
、CO
要防止它们互相干扰，两者加稀盐酸都能产生使澄清石灰水变浑浊的气体，其区别在于生成的CO2无气味，而SO2有刺激性气味。
3．常见气体的检验
待检物
操作步骤
现象
O2
用试管或集气瓶取待检气体，然后向试管或集气瓶中插入带有火星的木条
H2
使待检气体通过尖嘴玻璃导气管并点燃，在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯
有______火焰，烧杯里有水雾生成
NH3
①用湿润的红色石蕊试纸检验
②把待检气体收集在集气瓶里，盖上玻璃片，用玻璃棒蘸取浓盐酸，开启玻璃片插入瓶中
SO2
在洁净试管里加入5mL品红溶液，再通入待检气体
品红溶液____，加热后______
CO2
通入澄清石灰水中
石灰水______，继续通入后____
Cl2
用湿润的KI淀粉试纸靠近集气瓶口
4．检验常见物质的一般程序与思路
（1）物质检验时对反应的一般要求
①反应要有明显的外部特征，如：
溶液颜色的改变、沉淀的生成或溶解、气体的产生等。
②反应要在适宜的条件下进行，如：
溶液的酸碱性、浓度、温度的选择。
③检验反应时常需排除干扰的影响，如用Ba2＋检验SO
，应排除CO
、SO
等离子的干扰。
④检验反应要求具有一定的选择性和典型性。
如品红溶液检验SO2、湿润的红色石蕊试纸检验NH3气体。
5．规范答题
物质的鉴别常以简答题形式进行考查，回答时注意：
（1）不许原瓶操作：
鉴别的目的是为了以后的使用，若原瓶操作，会造成试剂污染，所以要有“各取少许”字样。
（2）用词要准确科学：
结论的得出来自实验现象，在加入试剂之前，该物质是未知的，叙述时不可出现“取某某试剂加入某某物质……”的字样。
气体试剂要用“通入”，切不可把液体或固体试剂“通入……中”。
练习3a、b、c、d、e五种无色气体，进行下列实验：
实验步骤
实验现象
①a和b相混合
气体变为红棕色
②c和d相混合
产生白烟
③c、e分别通入少量溴水中
都变成无色透明的溶液
④b、e分别通入氢硫酸中
都产生淡黄色的浑浊
a、b、c、d、e依次可能是（ ）。
A．O2、NO、HCl、NH3、CO2
B．O2、NO、NH3、HCl、SO2
C．NO、O2、NH3、HCl、SO2
D．HBr、Cl2、NH3、H2S、C2H4
物质的鉴定与鉴别
1．物质检验、鉴别的常见突破口
（1）溶于水显碱性的气体：
NH3。
（2）遇Ag＋产生沉淀，且不溶于稀硝酸，若沉淀为白色则为Cl－；若沉淀为浅黄色则为Br－；若沉淀为黄色则为I－。
（3）能与盐酸反应产生刺激性气味的气体，且该气体通入品红溶液使之退色，加热又复原的离子：
SO
或HSO
。
（过关练习）
1．选择题：
1．下列分离混合物的操作中，必须加热的是（）
A.过滤B．分液C．结晶D．蒸馏
2．用天然水制取纯度较高的水通常采用的方法是（）
A煮沸并加入石灰纯碱B.加明矾搅拌
C.进行多次过滤D蒸馏
3．现有三组溶液：
①汽油和氯化钠溶液②39％的乙醇溶液⑧氯化钠和碘单质，分离以上各混合液的正确方法依次是（）
A.分液、升华、蒸馏B.升华、蒸馏、分液
C.分液、蒸馏、升华D.蒸馏、升华、分液
4．下列化学实验操作或事故处理方法不正确的是（ ）
A．不慎将酸溅到眼中，应立即用水冲洗，边洗边眨眼睛
B．不慎将浓碱溶液沾到皮肤上，要立即用大量水冲洗，然后涂上硼酸
C．酒精灯着火时可用水扑灭
D．配制硫酸溶液时，可先在量筒中加入一定体积的水，再在搅拌条件下慢慢加浓硫酸
5．在“粗盐提纯”的实验中，蒸发时正确的操作是（）
A．把浑浊的液体倒人蒸发皿内加热
B．开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C．蒸发时液体不超过蒸发皿容积的1/3
D．蒸发皿中出现大量固体时即停止加热
6．过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质，通过如下几个实验步骤，可制得纯净的食盐水：
①加入稍过量的Na2CO3溶液；②加入稍过量的NaOH溶液；③加入稍过量的BaCl2溶液；④滴入稀盐酸至无气泡产生；⑤过滤正确的操作顺序是（）
A．③②①⑤④B．①②③⑤④
C．②③①④⑤D．③⑤②①④
7．用pH试纸测定某一溶液的pH时，规范的操作是（）
A．将pH试纸放入溶液中观察溶液颜色变化，跟标准比色卡比较
B．将溶液倒在pH试纸上跟标准比色卡比较
C．用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液，滴在pH试纸上，跟标准比色卡比较
D．在试管内放少量溶液，煮沸，把pH试纸放在管口，观察颜色，跟标准比色卡比较
8．能够用来鉴别BaCl2、NaCl、Na2CO3三种物质的试剂是（）
A．AgNO3溶液B．稀硫酸C．稀盐酸D．稀硝酸
9．可以肯定溶液中大量存在CO32-的实验事实是（）
A．加入硝酸银溶液时有白色沉淀
B．加入盐酸时有无色无味气体产生
C．加入氯化钙溶液时，有白色沉淀生成，再加稀盐酸时，白色沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体。
D．加入氢氧化钡溶液时，有白色沉淀生成，再加稀盐酸时，白色沉淀溶解，产生可使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体。
10．能把Na2SO4、NH4NO3、KCl、（NH4）2SO4四瓶无色溶液加以区别的一种试剂是（必要时可以加热）（）
A．BaCl2B．NaOHC．Ba（OH）2D．AgNO3
△
11．为了证明氯酸钾晶体中含氯元素，选用给出的试剂和操作，其操作顺序正确的是（提示：
2KClO3==2KCl+3O2↑，二氧化锰为催化剂，难溶于水，KClO3溶于水电离出K+和ClO3-，ClO3-与AgNO3溶液混合无沉淀生成）（）
滴加AgNO3溶液
加水溶解
过滤、取滤液
与二氧化锰混合加热
加稀HNO3
与浓盐酸反应
与NaOH溶液加热
用淀粉碘化钾
A．⑥⑦①⑤B⑥⑧．C④②③①⑤．D．②①⑤
12．某溶液中含有较大量的Cl－、CO32－、OH－等3种阴离子，如果只取一次该溶液就能够分别将3种阴离子依次检验出来，下列实验操作顺序正确的是（）
①滴加Mg（NO3）2溶液；②过滤；③滴加AgNO3溶液；④滴加Ba（NO3）2溶液
A．①②④②③B．④②①②③C．①②③②④D．④②③②①
二．填空题：
1．粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外，还含有泥砂等不溶性杂质。
我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。
通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题。
（1）实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程①放置酒精灯；②固定铁圈位置；③放上蒸发皿（蒸发皿中盛有NaCl溶液）；④加热搅拌;⑤停止加热。
其正确的操作顺序为
（2）如何运用最简方法检验溶液中有无SO42－离子？
。
如果有，应该如何除去SO42－离子？
。
（3）在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液，直至不再产生沉淀为止。
请问这步操作的目的是。
（4）将经过操作（3）后的溶液过滤。
请问这一操作能除掉哪些杂质？
。
（5）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的：
溶解时：
。
过滤时:
。
蒸发时：
。
2．A、B、C、D分别是NaNO3、NaOH、HNO3和Ba（NO3）2四种溶液中的一种，现利用另一种溶液X，用如图所示的方法可将它们依次确定。
试确定A、B、C、D、X各代表何种溶液。
A：
________，B：
________，C：
_______，D：
_______，X：
_______。
3．有标号为A、B、C、D的四种未知溶液，它们是5%NaCl溶液、5%NaOH溶液、5%HCl溶液，酚酞（0.1%），有人不用其他试剂就能把它们一一鉴别开来，其实验步骤如下：
（1）各取少量溶液两两混合，根据实验的现象将四种物质分成两组。
（2）取一组混合液，不断滴入另一组中的一种未知液，据此可以鉴别出A和B。
（3）再取已鉴别出的A溶液2mL，滴入3滴C溶液，再滴加D溶液4mL，在这个过程中无明显现象。
综上所述，可以确定：
A是，B是，C是，D是。
（写名称或化学式）
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