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第二十章 物质的分离与提纯,首页,末页,首页,末页,首页,末页,1.（2015福建）下列关于过滤操作的叙述不正确的是（ ） A 滤纸的边缘要低于漏斗口 B 液面不要低于滤纸的边缘 C 玻璃棒要靠在三层滤纸的一边 D 漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁,【解答】解：A、滤纸的边缘要低于漏斗口是正确的，故不可选； B、如果液面不要低于滤纸的边缘，就会导致滤液浑浊，所以错误，故可选； C、玻璃棒要靠在三层滤纸的一边是正确的，故不可选； D、漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁是正确的，故不可选 故选：B,B,首页,末页,2.下列各组物质，只用结晶法就可分离的是（ ） A酒精和水 BKNO3和NaCl CMnO2和KCl DCaCO3和河沙,【解答】解：A、酒精与水能以任意体积比互溶，且一般不能出现晶体，因此结晶法不能对其进行分离； B、KNO3和NaCl两种物质均溶于水且硝酸钾溶解度随温度变化明显，氯化钠溶解度随温度变化不明显，故可以采用结晶的方法进行分离； C、MnO2和KCl中二氧化锰不溶于水，氯化钾溶于水，可采用过滤的方法分离； D、CaCO3和河沙均不能溶于水，所以不可采用结晶的方法分离； 故选B,B,首页,末页,3.（2015永州）今年，我市化学实验操作考查，小松同学抽到“蒸发8 mL食盐水至结晶”的考题，该实验不需要使用的仪器是（ ） A.试管 B.蒸发皿 C.酒精灯 D.量筒,【解答】解：A、进行蒸发8mL食盐水至结晶的操作时，无需使用试管，故选项正确 B、进行蒸发8mL食盐水至结晶的操作时，需要用蒸发皿完成蒸发操作，故选项错误 C、进行蒸发8mL食盐水至结晶的操作时，需要用酒精灯进行加热，故选项错误 D、进行蒸发8mL食盐水至结晶的操作时，需要用量筒量取8mL食盐水，故选项错误 故选：A,A,首页,末页,4.（2015广州）下列除去少量杂质的方法正确的是（ ） A Zn粉中含少量的ZnO：加入足量稀H2SO4充分反应后过滤 B Cu（NO3）2溶液中含少量AgNO3：加入足量Cu屑充分反应后过滤 C Na2SO4溶液中含少量H2SO4：加入足量Ba（OH）2充分反应后过滤 D CaCO3固体中含少量Na2CO3：加入足量稀HCl充分反应后过滤,【解答】解：A、Zn和ZnO均能与稀H2SO4反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误 B、Cu屑能与AgNO3溶液反应生成硝酸铜溶液和银，再进行过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确 C、Na2SO4溶液、H2SO4均能与Ba（OH）2溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误 D、Na2CO3、CaCO3均能与稀HCl反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误 故选：B,B,首页,末页,5.（2015宁波）在粗盐提纯的实验中，下列操作正确的是（ ） A.粗盐称量 B.粗盐溶解 C.浊液过滤 D.蒸发结晶,【解答】解：A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则，图中所示操作砝码与药品位置放反了，图中所示操作错误 B、粗盐溶解时，为加快溶解速率，可用玻璃棒搅拌，图中所示操作正确 C、过滤液体时，要注意“一贴、二低、三靠”的原则，图中缺少玻璃棒引流，图中所示操作错误 D、蒸发时，应用玻璃棒不断搅拌，以防液体受热不均匀，造成液体飞溅，图中没有用玻璃棒搅拌，所示操作错误 故选：B,B,首页,末页,一、物质分离和提纯的原则 1.不能“玉石俱焚” 指所选试剂只与杂质反应，而不能与有用物质反应。如NaOH中混有杂质Na2CO3，就不能用稀盐酸，因盐酸和Na2CO3、NaOH都可反应，而要用Ca(OH)2溶液，就能达到只除去Na2CO3，保留NaOH的目的。2.不能“前门驱虎，后门进狼” 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，如不能用BaCl2，因BaCl2+Na2CO3=BaCO3+2NaCl，会引入新杂质NaCl。故要用Ba(OH)2溶液：Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3+2NaOH。 二、物质分离和提纯的一般思路 所用试剂要与杂质能反应，最好还要生成有用物质。如NaOH中混有杂质Na2CO3，应用Ca(OH)2溶液，Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3+2NaOH，生成了有用物质NaOH，CaCO3沉淀可过滤掉。 三、物质分离和提纯的方法 1.物理方法 (1)过滤法：一般适用于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，如分离NaCl和CaCO3的混合物。,首页,末页,(2)结晶法：一般适用于可溶固体和液体或多种可溶性固体之间的分离或提纯。结晶方法通常有三种： 蒸发结晶，适用于溶解度受温度影响不大的物质，如要从氯化钠溶液中分离出氯化钠，就可用蒸发结晶。 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。 升温结晶，适用于溶解度随温度升高而减小的物质，如从石灰水分离出氢氧化钙，就可用升温结晶。 (3)蒸馏法：蒸馏是利用液、液混合物中各成分的沸点不同，将其中的各种成分分离的操作。如酒精和水的混合物要分离，就可采用蒸馏操作。 (4)吸附法：利用某些物质具有吸附性（如活性炭），吸附掉一些可溶性杂质、异味和色素等。 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)，可加入适量的盐酸，将K2CO3转化为CO2而除去，K2CO3+2HC=2KCl+H2O+CO2。 (2)化水法：向混合物中加入适量的某种试剂，,首页,末页,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),NaOH+HCl=NaCl+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AgNO3溶液，再过滤掉沉淀，NaCl+AgNO3=AgCl+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),CaCO3高温CaO+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+ H2SO4=CuSO4+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+Fe=FeSO4+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。 水蒸气，可用浓硫酸来吸收。 酸性气体(CO2、SO2、HCl等)，可用碱溶液（NaOH溶液）吸收。 碱性气体(NH3等)，可用酸溶液（硫酸溶液）吸收。 3.归纳小结 常见的混合物类型及分离与提纯方法见下表。,首页,末页,首页,末页,【例1】选择一种试剂（适量）除去下列括号中的杂质（填化学式）： (1)铜粉（锌粉） ； （2）二氧化碳（一氧化碳） ； (3)盐酸（硫酸） ； （4）硝酸亚铁（硝酸银） ；,【解答】解：（1）铜粉与稀盐酸或稀硫酸不反应，锌粉与稀盐酸或稀硫酸反应，过滤即可，故答案为：HCl或H2SO4 （2）二氧化碳（一氧化碳）中的杂质一氧化碳可以用加热的氧化铜除去，二氧化碳与氧化铜不反应，故答案为：灼热的CuO （3）盐酸（硫酸）中的杂质硫酸可以用氯化钡除去，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，过滤即可，故答案为：BaCl2 （4）硝酸亚铁（硝酸银）中的杂质硝酸银可以用铁粉除去，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，过滤即可，故答案为：Fe,HCl或H2SO4,灼热的CuO,BaCl2,Fe,首页,末页,方法规律： 除杂方法的几个优化原则：（1）先考虑物理方法，再考虑化学方法；（2）若有多种方法能除去杂质，要选择简单易行、除杂彻底的；（3）应尽量选择既可除去杂质，又可增加被提纯物的方法。 酸、碱、盐溶液中的除杂技巧：（1）被提纯物与杂质所含阳离子相同时，选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子，再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如除去Na2SO4溶液中的NaOH：可选用稀H2SO4溶液为除杂试剂(2NaOH+ H2SO4Na2SO4+2H2O)；（2）被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阳离子不共存的阴离子，再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂。如除去NaCl溶液中的BaCl2：可选用Na2SO4溶液为除杂试剂(BaCl2+Na2SO4BaSO4+2NaCl，过滤除去)；（3）被提纯物质与杂质所含的阴离子、阳离子都不相同时，应选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子，组合出除杂试剂。如除去NaCl溶液中的CuSO4：可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂（CuSO4+Ba(OH)2BaSO4+Cu(OH)2，过滤除去）。,首页,末页,【例2】粗盐中含有MgCl2、CaCl2等杂质，工业提纯粗盐的工艺流程如下图所示： （1）Ca（OH）2溶液的pH （填“”“”或“”）7。步骤反应的化学方程式为 。 （2）步骤操作a的名称是 。步骤加入适量盐酸的目的是除去滤液中的Na2CO3和 。 （3）若步骤和操作b的顺序颠倒，则最后所得的精盐水中还含有 。,Ca（OH）2+MgCl2CaCl2+Mg（OH）2,过滤,除去滤液中的碳酸钠和氢氧化钠,CaCl2,首页,末页,【解答】解：（1）Ca（OH）2溶液呈碱性，pH大于7；Ca（OH）2溶液只能与粗盐水中的MgCl2反应，化学反应方程式是：Ca（OH）2+MgCl2CaCl2+Mg（OH）2； 故答案为：；Ca（OH）2+MgCl2CaCl2+Mg（OH）2 （2）经过后，生成沉淀，要进行过滤实验除去沉淀，所以步骤操作a的名称是过滤；步骤中过量的氢氧化钙和生成的氯化钙与步骤中过量的碳酸钠反应碳酸钙沉淀、氯化钠、氢氧化钠化学方程式是：CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl；Ca（OH）2+Na2CO3CaCO3+2NaOH，所以步骤加入适量的盐酸可以除去滤液中步骤加入的多余的Na2CO3和生成的NaOH； 故答案为：过滤；除去滤液中的碳酸钠和氢氧化钠 （3）根据Ca（OH）2可除去MgCl2，Na2CO3可除去CaCl2如果步骤和步骤的顺序颠倒，步骤先反应溶液中就有过量的碳酸钠，然后完成步骤，这时过量的氢氧化钙把上步中多余的碳酸钠除去，同时生成氢氧化钠，另外氢氧化钙与氯化镁反应还生成氯化钙，最后步骤中加入适量的盐酸，反应掉生成的氢氧化钠，但不与生成的氯化钙反应，所以最后所得的精盐水中还含有CaCl2故答案为：CaCl2,首页,末页,方法规律： 此题考查的粗盐提纯过程中的除杂知识，解决此类题的关键是围绕主要成分和杂质，明确除杂的先后顺序，然后选择合适的物质进行除杂。粗盐提纯中涉及两种操作：过滤和蒸发。过滤的目的是除去粗盐中不溶性杂质，蒸发的目的是从滤液中得到精盐。,首页,末页,变式拓展： 1.（2015衡阳）除去下列物质中含有的少量杂质（括号内的物质），所选试剂不合理的是（ ） A CaO（CaCO3）：稀盐酸 B NaOH溶液Ca（OH）2溶液：碳酸钠溶液 C Cu（Fe）：硫酸铜溶液 D CO（CO2）：氢氧化钠溶液,【解答】解：A、CaO和CaCO3均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的试剂错误 B、Ca（OH）2溶液能与适量的碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的试剂正确 C、Fe能与硫酸铜溶液反应生成硫酸亚铁和铜，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的试剂正确 D、CO2能与氢氧化钠溶液反应生成碳酸钠和水，CO不与氢氧化钠溶液反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的试剂正确 故选：A,A,首页,末页,2.（2015广州）实验室有如图所示装置，回答下列问题： （1）填写仪器名称：X ；Y 。 （2）可以从食盐溶液中获得食盐固体的是 ，可以把粗盐浊液中的难溶物除去的是 （填编号）。,【解答】解：（1）图中X是漏斗，Y是蒸发皿 （2）对于溶解度随温度变化不大的，一般采用蒸发结晶食盐的溶解度随温度的变化小，故采用蒸发结晶的方式；过滤能够除去不溶性杂质 故答案为：（1）漏斗；蒸发皿；（2）b；a,漏斗,蒸发皿,b,a,首页,末页,1. (2014广东，13，2分)下列除去杂质(括号内)的方法正确的是( ) A.CO(CO2)：通过灼热的氧化铜 B.NaOH溶液(Na2CO3)：加适量稀盐酸 C.NaCl溶液(盐酸)：加热蒸发 D.铁粉(氧化铜粉末)：加入足量稀盐酸,【解答】解：A、CO能与灼热的氧化铜反应生成铜和二氧化碳，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故A所采取的方法错误； B、NaOH溶液和Na2CO3均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故B所采取的方法错误； C、盐酸具有挥发性，加热蒸发可以除去盐酸，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故C所采取的方法正确； D、氧化铜粉末和铁粉均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故D所采取的方法错误 故选：C,C,首页,末页,2.(2012广东，16，4分)选择一种试剂(适量)除去下列括号中的杂质(填化学式)： (1)铜粉(锌粉) 。 (2)二氧化碳(一氧化碳) 。 (3)盐酸(硫酸) 。 (4)硝酸亚铁(硝酸银) 。,【解答】解：（1）铜粉与稀盐酸或稀硫酸不反应，锌粉与稀盐酸或稀硫酸反应，过滤即可，故答案为：HCl或H2SO4 （2）二氧化碳（一氧化碳）中的杂质一氧化碳可以用加热的氧化铜除去，二氧化碳与氧化铜不反应，故答案为：灼热的CuO （3）盐酸（硫酸）中的杂质硫酸可以用氯化钡除去，硫酸与氯化钡反应生成硫酸钡白色沉淀和盐酸，过滤即可，故答案为：BaCl2 （4）硝酸亚铁（硝酸银）中的杂质硝酸银可以用铁粉除去，铁和硝酸银反应生成硝酸亚铁和银，过滤即可，故答案为：Fe,HCl或H2SO4,灼热的CuO,BaCl2,Fe,首页,末页,3. (2013广东，21，9分)粗盐中含泥沙、氯化钙、氯化镁等杂质，某同学自制的简易净水器(如图1)中放置物质的顺序错误，使净水效果不理想。 图1 图2 (1)请按由上到下的顺序重新排列 (填字母)，调整后净化的盐水仍含可溶性杂质，他设计了下面的除杂流程： (2)如图2中步骤都需要进行 操作，步骤需要进行 操作。 (3)已知试剂X是碱溶液，则沉淀I为 (写化学式)，下列碱溶液不符合要求的是 (填序号)。 A.氢氧化钠溶液 B.氢氧化钡溶液 C.氢氧化钾溶液 D.氢氧化钙溶液 (4)步骤除去氯化钙的反应方程式是 ；步骤中发生中和反应的化学方程式是 。,BADC,过滤,蒸发,Mg（OH）2,C,CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl,NaOH+HClNaCl+H2O,首页,末页,【解答】解：（1）按由上到下的顺序重新排列应该是：用小卵石除去较大的颗粒，再用石英砂除去较小的颗粒，再用活性炭除去色素和异味，最后是蓬松棉，起支撑作用故填：BADC （2）如图2中步骤都需要进行过滤操作，步骤需要进行蒸发操作故填：过滤；蒸发 （3）如果试剂X是碱溶液，碱溶液能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁的化学式是Mg（OH）2 故填：Mg（OH）2 氢氧化钠溶液和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钠，氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钡，氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙，其中的氯化钙、氯化钡在加入碳酸钠后，能够转化成碳酸钙、碳酸钡沉淀；而氢氧化钾和氯化镁反应生成的氯化钾在加入碳酸钠后无法除去，所以氢氧化钾不符合要求 故填：C （4）步骤除去氯化钙的反应方程式是：CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl，步骤中发生中和反应的化学方程式是：NaOH+HClNaCl+H2O 故填：CaCl2+Na2CO3CaCO3+2NaCl；NaOH+HClNaCl+H2O,首页,末页,
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