酸碱盐专题(2)物质的分离与提纯

酸碱盐专题（2）物质的分离与提纯

【复习目标】

1．知道什么是分离，什么是提纯；知道分离与提纯的联系和区别；

2．知道物质分离与提纯的方法，且会用这些方法对物质进行分离与提纯；

3．会选择合适的试剂对物质进行分离与提纯。

【知识梳理】

一、基本原理

1．物质的分离是通过适当的方法，把混合物中的各种物质彼此分开，并且恢复到各种物质

②沉淀法：将杂质转化为沉淀过滤除去。

如：除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2，过滤——Na2SO4+ BaCl2=BaSO4↓+2NaCl ③置换法：将杂质通过置换反应而除去。

如：除FeSO4溶液中的CuSO4，可加过量的铁粉，过滤——CuSO4+Fe=Cu+FeSO4

④溶解法：将杂质溶于某种试剂而除去。

除C粉中的CuO粉，可加适量稀硫酸，再过滤——CuO+ H2SO4=CuSO4+ H2O

除Cu粉中的Fe粉，可加入适量的稀盐酸，再过滤——Fe + 2HCl＝FeCl2+ H2↑

⑤加热法：杂质受热易分解，通过加热将杂质除去。

如：除CaO中的CaCO3可加热——CaCO3CaO+ CO2↑

⑥转化法：将杂质通过化学反应转化为主要成分。

如：除CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO——CO+CuO Cu+CO2

⑦吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。

如：除去CO中混有的少量CO2，可用浓NaOH溶液吸收CO2——CO2+2NaOH= Na2CO3+ H2O 除去CO2中混有的少量HCl，可用饱和的NaHCO3溶液吸收——HCl+ NaHCO3= NaCl+ CO2↑+ H2O

三、气体的干燥

）常用干燥装置如下：w W w .X k b 1. c O m

【点拨】选择吸收装置时，要注意进、出气体导管的连接方法，若用“洗气瓶”，要注意“长进短出”，若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质，干燥除去水蒸气的操作放在最后。

四、酸碱盐溶液的除杂技巧

（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Na2SO4（NaOH）：可选用稀H2SO4为除杂试剂（生成物为Na2SO4和H2O，达到目的）；KCl（K2SO4）：可选用BaCl2溶液为除杂试剂（生成物为BaSO4沉淀和KCl，达到目的）

（2）被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阴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NaCl（BaCl2）：可选用Na2SO4溶液为除杂试剂（生成物为BaSO4沉淀和NaCl，达到目的）；KNO3（AgNO3）：可选用KCl溶液为除杂试剂（生成物为AgCl沉淀和KNO3，达到目的）。

（3）被提纯物与杂质所含阴阳离子都不相同时，选取与杂质中阴阳离子都不共存的阴阳离子组合出除杂试剂。如NaNO3（CuSO4）：可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂【生成物为Cu(OH)2沉淀与BaSO4沉淀，达到目的】。

【典例解析】

例1．下列措施能达到目的是（）

A．用NaOH溶液除去CO2气体中混有的HCl气体

B．用点燃的方法除去CO2气体中少量的CO气体

C．用稀盐酸除去热水瓶中的水垢（主要成分是碳酸钙和氢氧化镁）

D．用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混入的少量K2SO4

【解析】根据除杂质的原则，首先要能把杂质除掉，原物质的质量不能减少，可以增加，不能带入新的杂质；操作越简便越好，尽量把杂质转化成与原物质状态不同的物质而分离开。

例2．请回答下列与物质提纯有关的问题：

（1）下列两个方案是除去铜粉中少量氧化铁的实验设计：①用盐酸除去氧化铁；②用CO 还原氧化铁。

简便易行的方案是___________（填序号），写出该反应的化学方程式________________________________________。

（2）要除去Na2SO4溶液中少量NaOH不能选用稀盐酸，原因是会生成___________而引入新的杂质。

（3）要除去氢气中的少量水蒸气和氯化氢气体，将混合气体先通过足量的浓硫酸，再通过足量的氢氧化钠溶液后，氢气中仍含有的杂质是____________。

【解析】在除去混合溶液中的杂质时，选择加入液体试剂若过量或顺序不对则易产生新杂质，因此在选择试剂除杂时，应考虑到不能引入新的杂质。

1

A

B

C

D m

2

3．下列分离混合物的方法中，对所依据的原理分析不正确的是（）

A．工业上用分离液态空气的方法制取氧气，是利用氧气和氮气的密度不同

B．粗盐中的泥沙用溶解过滤法除去，利用了泥沙和食盐的溶解性不同

C．分离KNO3和NaCl的混合物，利用两者溶解度受温度影响不同

D．将石油加热炼制，可得到汽油、煤油、柴油等不同产品，这是利用石油中各成分的沸点不同

4．下列关于混合物分离与提纯的方法（括号中物质是杂质）中，正确的一项是（）A．Fe粉（CuO）：将混合物加入到足量的稀硫酸中，充分反应后过滤、烘干

B．CO2（CO）：将混合物通入澄清石灰水后，再干燥剩余气体

C．K2SO4（K2CO3）：将混合物溶解，滴加过量稀盐酸，蒸发、结晶

D．氯化钠（泥沙）：将混合物放入水中搅拌、溶解、过滤、蒸发、结晶

5．要除去下列四种物质中的少量杂质（括号内的物质为杂质）

甲：CaCO（KCl）乙：Na（CuSO）丙：KCl（KOH）丁：碳

A

6

7

A

B

C

D

8

A

C

D

9

10．在实验室中，同学们用如图装置制取纯净的CO2，下列说法不正确的是（）

【查阅资料】饱和碳酸氢钠溶液可以吸收HCl而不吸收CO2。

A．①中固体反应物也可用Na2CO3固体代替新- 课-标- 第-一- 网

B．③中没有白色沉淀产生，说明CO2气体中已经不混有HCl气体

C．④中浓H2SO4的作用是吸收CO2气体中混有的H2O

D．将燃着的小木条放在⑤中的集气瓶口，可以检验集气瓶是否收集满CO2

二、填空及实验探究题

11．实验是科学探究的重要途径，请将下列有关实验问题填写完整。

（1）除去O2中少量的CO2，可将混合气体通过足量的__________________________________。

（2）测定稀硫酸的pH时，先用水将pH试纸润湿会使结果偏_________ （填“大”或“小”）。（3）要除去K2SO4溶液中的少量KOH，不能选用稀HCl，原因是会生成_________（填化学式）而引入新的杂质。

（4）要使NaCl溶液中的少量Na2SO4转化为沉淀而除去，可选用适量的_________，发生反应的化学方程式为：

。

12

（1

（2

（3

（4

13

（1）若要证明混合气体中是否含有二氧化碳和水蒸气，应将混合气体先通过____装置，再通过____装置（填装置代号）。（2）要除去混合气体中的水蒸气，应将混合气体从_________端通入（填接口字母）。

（3）若将丙装置装满水，可用于收集氧气，气体应从____________端通入（填接口字母）。

14．现有某河水水样，有异味，还有固体小颗粒。为了净化该水样，某化学兴趣小组对水样进行如下处理。

（1）向水样中加入明矾搅拌溶解，静置一段时间后，进行____________（填操作名称），

除去固体小颗粒；再向滤液中加入活性炭，利用其___________性除去水样中的异味，得到净化水Ⅰ。

（2）向净化水Ⅰ中通入氯气杀菌消毒，得到净化水Ⅱ。该过程中发生如下化学反应：Cl2+H2O=HCl+HClO（次氯酸）。则次氯酸中氯元素的化合价为_________价。

（3）为了判断净化水Ⅱ是硬水还是软水，可加入_________进行检验。

15．某食盐样品中含有少量沙土、氯化钙和氯化镁．以下是除去食盐样品中沙土、氯化钙和氯化镁的实验流程：

根据流程图回答：

（1）操作Ⅰ的名称是_________，加入的试剂A是_____________，沉淀是_______________；

（2）写出NaOH与杂质反应的化学方程式___________________________________________；

（3）加入试剂B的目的是__________________________________；

（4）蒸发结晶时用到玻璃棒的作用是_______________________________________。

16．某学习小组将“从空气中制取氮气”作为研究课题，以下是他们的实验方案：

方案一：（1）图1中装置B的作用是__________________，装置C的作用是___________________________________。

方案二：（2）将空气通过图1中A、B装置后，收集于图2的广口瓶中，用图2装置代替装置C进行实验。实验中用红磷而不用木炭的原因是_______________________________________；X k B 1 . c o m

（3）此法得到的氮气不纯，请你分析可能的原因是____________________________________________；

（4）在工业上，分离空气中的氮气和氧气是利用它们________________的不同。

17．实验室用如图装置制取干燥纯净的CO2气体，并验证CO2中混有HCl气体（假设每步反应均完全反应）

（1）写出实验室制取二氧化碳的化学方程式________________________________；

（2）D装置的作用是_______________________，D装置中的现象是__________________________，D装置中发生的化学反应方程式是____________________________________。

（3）将上图装置按题目要求连接起来，正确顺序是_____________________________（填

端口字母序号）。

18．氢氧化钠固体保存不善会变质而产生碳酸钠。为了除去氢氧化钠中的碳酸钠杂质，兴趣小组最初设计了如下实验方案。

请回答下列问题：

（1）按照此方案_______（填“能”或否）得到纯净的氢氧化钠固体。理由是______________________________；

（2）你认为要得到较纯净的氢氧化钠固体，应选择除杂试剂是____________（填物质的名称），加入该试剂后，分离除去沉淀A的实验操作方法是________，杂质与该试剂反应的化学方程式是____________________________________。

19．为了除去氯化钠样品中的碳酸钠杂质，某兴趣小组将样品溶解后进行如下实验：

（1）A溶液中溶质可能为______________；新课标第一网

（2）将无色溶液与沉淀B分离的操作①的方法名称是______________；

（3）从无色溶液得到固体物质C的操作②的方法名称是_______________；

（4）因为A溶液过量，此方案得到的固体物质C中混有新的杂质，为了既能除去杂质碳酸钠，又能有效地防止新杂质的引入，可向样品溶液中加入过量的______________后，直接进行操作②即可得到纯净的氯化钠固体。写出有关反应的化学方程式：________________________________。

20．某化学兴趣小组利用锌和浓盐酸以及如图所示装置来制取干燥、纯净的氢气，并验证气体中的杂质．

（1）实验中看到B中无水硫酸铜变蓝色，这说明产生的气体中含有杂质_______（填化学式），除此以外，还可能含有

杂质气体是____________（填名称）。为了检验该杂质可将E装置连接到上述装置中__________（填序号）之间，气体

从______（填a或b）进入装置E，E中所放试剂为____________，观察到的现象是___________________________。

（2）C装置的作用是_____________________________________。

（3）此实验收集氢气的下列方法，你认为合理的是_____（填编号）。①向上排空气法②用干瘪气球收集③排水法。

21．要除去NaCl样品中少量的Na2SO4和CuCl2杂质，请根据所提供的试剂：NaOH溶液、稀HCl、BaCl2溶液分析并完成下列有关问题：

（1）第一步：取NaCl样品溶于水，加入过量的__________试剂，完全反应后，过滤，除去CuCl2杂质；所发生的化学反应方程式是________________________________；

（2）第二步：在第一步所得滤液中加入适量的__________试剂，完全反应后，再过滤，除去样品中___________杂质；

（3）第三步：在第二步所得滤液中加足量的稀HCl，完全反应后，再进行_______________操作，最后得到NaCl固体。

22．某化工厂排放的废液中含有大量的硫酸锌和硫酸铜，化学兴趣小组的同学根据所学知识设计了一个方案，用来回收金属铜并得到硫酸锌晶体，主要过程如图所示：

请回答下列问题：

（1）步骤②中分离物质的方法是_____________________。（2）固体A的成分是________________。

（3）步骤②中发生反应的化学方程式为____________________________。（4）步骤③中加入的B物质是_____________。

23．实验室有A、B两瓶溶液：A瓶是含有少量BaCl2的KCl溶液；B瓶是含有少量KCl 的BaCl2溶液．小松和小思为回收试剂进行了如下实验探究。

（1）小松欲从A瓶中得到纯净的KCl晶体，可向A溶液加入稍过量的_____________溶液，过滤后，在滤液中滴加盐酸至pH=7，再蒸发、结晶、烘干即得到纯净的KCl。

（2）小思欲从B瓶中得到纯净的BaCl2晶体，设计了如下的实验方案，请你填写以下部分实验报告：

【操作Ⅰ】：向B溶液中加入过量的碳酸钾溶液，其实验现象为____________________________。

【操作Ⅱ】：过滤、_________________（填“蒸发结晶”、“洗涤沉淀”或“冷却结晶”）。【操作Ⅲ】：将Ⅱ操作中得到的物质加入适量盐酸，其实验现象为_______________________，反应的化学方程式为

_____________________________________________。

【操作Ⅳ】：将Ⅲ操作中得到的滤液经蒸发、结晶、烘干即得到纯净的BaCl2。

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