高中资料:混合物的化学分离和提纯方法归纳.docx
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一、分离和提纯的原则:
1.引入的试剂一般只跟杂质反应。
2.后续的试剂应除去过量的前加的试剂。
3.不能引进新物质。
4.杂质与试剂反应生成的物质易与被提纯物质分离。
5.过程简单,现象明显,纯度要高。
6.尽可能将杂质转化为所需物质。
7.除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序。
8.如遇到极易溶于水的气体时,要防止倒吸现象的发生。
二、分离和提纯常用的化学方法:
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CO32-杂质);最后加入足量的盐酸,并加热除去OH-及CO32-(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,用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。
4.氧化还原反应法:
如果混合物中混有还原性杂质,可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。
如将适量的氯气通入混有FeCl2的FeCl3溶液中,以除去FeCl2杂质;同样如果混合物中混有氧化性杂质,可加入适当的还原剂使其被还原为被提纯物质。
如将过量的铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中,以除去FeCl3杂质。
5.转化法:
不能通过一次达到分离目的的,需要经过多次转化,将其转化成其它物质才能分离,然后再将转化的物质恢复为原物质。
如分离Fe3+和Al3+时,可加入过量的NaOH溶液,生成Fe(OH)3和NaAlO2,过滤后,再加入盐酸重新生成Fe3+和Al3+。
在转化的过程中尽量减少被分离物质的损失,而且转化物质要易恢复为原物质。
6.调节pH法:
通过加入试剂来调节溶液的pH,使溶液中某组分沉淀而分离的方法。
一般是加入相应的难溶或微溶物来调节。
如在CuCl2溶液中含有FeCl3杂质,由于FeCl3的水解,溶液是酸性溶液,就可采用调节pH的方法将Fe3+沉淀出去,为此,可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3。
7.电解法:
利用电解原理来分离提纯物质,如电解精炼铜,就是将粗铜作阳极,精铜作阴极,用含铜离子的溶液作电解液,在直流电的作用下,粗铜中比铜活泼的杂质金属失去电子,在阴极只有铜离子得到电子析出,从而提纯了铜。