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将混合物中的几种物质分开而分别得到较纯净的物质,这种方法叫做混合物的分离。将物质中混有的杂质除去而获得纯净物质,叫提纯或除杂。除杂题是初中化学的常见题,它灵活多变,可以综合考察学生的解题能力。现列举几种方法:
1 物理方法
1.l 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。
练习1 下列混合物可以用溶解、过滤、蒸发操作来分离的是:( )
A.CaCO3 CaO B.NaCl KNO3 C.NaNO3 BaSO4 D.KCl KClO3
1.2 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。
例如: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,通过过滤把硝酸钾晶体和氯化钠溶液分开。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。
练习2 下列混合物适宜用结晶法分离的是:()
A.NaNO3 Na2CO3 B.NaNO3 NaCl C.NaOH Mg(OH)2 D.NaCl BaSO4
2. 化学方法:
原理 (一)、加入的试剂只与杂质反应,不与原物反应。
(二)、反应后不能带入新的杂质。
(三)、反应后恢复原物状态。
(四)、操作方法简便易行。
初中常用化学除杂方法有以下几种:
2.1 沉淀法: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。
练习3 下列混合物可用沉淀法除去杂质(括号内的物质是杂质)的是()
A.KNO3〔Ba(NO3)2〕 B.NaCl〔KNO3〕 C.NaNO3 [NaCl] D.Ca(NO3)2 [AgCl]
2.2 化气法: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。
练习4 下列混合物中的杂质(括号内的物质是杂质)适宜用气体法除去的是:()
A.NaNO3〔Ba(NO3)2〕B.NaCl [Mg(OH)2] C.KNO3〔K2CO3〕 D.Na2SO4〔MgSO4〕
2.3 置换法: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。
练习5 加入下列哪些物质可以除去硫酸亚铁溶液中混有的少量杂质硫酸铜()
A.Zn B.Fe C.Cu D.Mg
练习6 将混有少量铁粉和锌份的硫酸铜晶体溶于适量水,充分净置过滤,结果是
A.滤出了混杂在其中的铁粉 B.滤出了混杂在其中的锌粉 C.滤出了一些铜粉 D.什么也没滤出
2.4 吸收法: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。
2.5 其它法: 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。
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无水CuSO4可以做任何气体的干燥剂;但常用于验证是否有水,既证明有水又除去水 CuSO4+5H2O----CuSO4 5H2O,一般情况下把证水放在第一步 2.浓H2SO4长做气体干燥剂,除NH3外;放在除杂质外的最后一部 3.NaOH可做干燥剂,CaO也可做干燥剂,碱石灰是指NaOH和CaO的混合物 4.除去H2中的HCl常用NaOH溶液 除去CO2中的HCl常用饱和的NaHCO3 AgNO3具有既证且除HCl的作用 5.证明CO2用澄清石灰水,除CO2常用饱和的NaHCO3 6.证明NH3气体常用湿润红色石蕊试纸-----变蓝色
1.CO2(CO):把气体通过灼热的氧化铜
2.CO(CO2) :通过足量的NaOH溶液
3.H2(水蒸气):通过浓硫酸/通过NaOH固体
4.CuO(C):在空气中(在氧气流中)灼烧混合物
5.出去C粉中的CuO,可加入适量的稀硫酸溶液(CuO+H2S04=CuSO4+H2O)然后过滤后取滤液渣
6.Cu(Fe):加入足量的稀硫酸
7.Cu(CuO):加入足量的稀硫酸,或可将混合固体加入CuSO4溶液中,(Fe+CuSO4=Cu+FeSO4),然后过滤去滤渣
8.FeSO4(CuSO4):加入足量的铁粉
9.NaCl(Na2CO3):加入足量的盐酸
10.NaCl(Na2SO4):加入足量的氯化钡溶液
11.KCl(K2S04):向溶液加入适量的BaCl2溶液(K2S04+BaCl2=2KCl+BaSO4)然后过滤去滤液
12.NaCl(NaOH):加入足量的盐酸
13.NaOH(Na2CO3):加入足量氢氧化钙溶液(Na2CO3+Ca(OH)2=2NaOH+CaCO3)然后过滤后去滤液
14.NaCl(CuSO4)加入质量的氢氧化钡溶液(先加氢氧化钠,再加氯化钡同样可以)
15.NaNO3(NaCl):加入足量的硝酸银溶液
16.NaCl(KNO3):蒸发溶剂
17.KNO3(NaCl):冷却热饱和溶液
18.CO2(水蒸气):通过浓硫酸
19.N2(O2):将混合气体通过灼热的铜网(2Cu+O2=2CuO)
20.Na2SO4(NaOH):加入适量的稀硫酸溶液(2NaOH+H2S04=Na2SO4+2H20)
21.NaCl(BaCl2):加入适量的Na2SO4溶液(BaCl2+Na2S04=2NaCl+BaSO4)然后过滤取滤液
22.KNO3(AgNO3):加入适量的KCl溶液(AgNO3+KCl=KNO3+AgCl)然后过滤取滤液
23.NaNO3(CuSO4):加入适量的Ba(OH)2溶液(CuSO4+Ba(OH)2=Cu(OH)2+BaSO4)然后过滤去滤液
24.NaNO3((NH4)2O4):加入适量的Ba(OH)2溶液((NH4)2O4+Ba(OH)2=BaSO4+2NH3+2H2O)然后过滤后去滤液
25.Na2SO4(Na2CO3)加入适量的稀H2SO4溶液(Na2CO3+H2SO4=Na2S04+2H2O+CO2)
26.CaO(CaCO3):加热混合固体(CaCO3==(高温)==Ca0+CO2)
首先,除杂,就是出去杂质,也就意味着把这种物质吸收掉,反应掉。实质上就是发生化学反应。
譬如酸性杂质,二氧化碳、二氧化硫、氯气、氯化氢、二氧化氮、等等都可以用碱性除去。 譬如碱性杂质,氨气这种,就要用酸除去。用盐酸吸收,或者用水吸收。
如果是中性的,怎办?就像一氧化碳、那就要通过灼热的氧化铜,这样就可以了。
宗旨就是反应掉就可以了!但是如果跟你说用盐酸和碳酸钙制取二氧化碳,你要除杂,这就氯化氢杂质,用什么呢?可以用氢氧化钠么?肯定不行,连二氧化碳都反应掉了,就通入饱和碳酸氢钠溶液,可以除去氯化氢,还能产生多余的二氧化碳。
最后,具体问题具体分析。 比较常用的除杂:
除去一氧化碳中混有少量的二氧化碳:
用氢氧化钠 误区;不要使用氢氧化钙[澄清石灰水] 他的吸收二氧化碳能力弱 只用于检验
除去二氧化碳中混有少量的一氧化碳:
通过灼热的氧化铜。误区;不要点燃 因为一氧化碳量少
干燥酸性气体
通过浓硫酸。注意要长进短出
干燥碱性气体使用干燥的氢氧化钠 石灰石等
=.=
第一,要知道除杂质的原则,除掉杂质的同时,不能生成新的杂质。第二,要背得物质的溶解性表,这样才能很好、很快的找到形成沉淀的离子
例如氢氧化钠中混有碳酸钠,阴离子不同,而碳酸根与很多的阳离子都能形成沉淀,常用的可以是氢氧化钙。这样,反应后就将碳酸钠除掉,生成了氢氧化钠,也不生成新的杂质。 将混合物中的几种物质分开而分别得到较纯净的物质,这种方法叫做混合物的分离。将物质中混有的杂质除去而获得纯净物质,叫提纯或除杂。除杂题是初中化学的常见题,它灵活多变,可以综合考察学生的解题能力。现列举几种方法: 化学方法:原理
(一)、加入的试剂只与杂质反应,不与原物反应。 (二)、反应后不能带入新的杂质。 (三)、反应后恢复原物状态。 (四)、操作方法简便易行。 初中常用化学除杂方法有以下几种:
2.1 沉淀法: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。
练习3 下列混合物可用沉淀法除去杂质(括号内的物质是杂质)的是()
A.KNO3〔Ba(NO3)2〕 B.NaCl〔KNO3〕 C.NaNO3 [NaCl] D.Ca(NO3)2 [AgCl]
2.2 化气法: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。
练习4 下列混合物中的杂质(括号内的物质是杂质)适宜用气体法除去的是:() A.NaNO3〔Ba(NO3)2〕B.NaCl [Mg(OH)2] C.KNO3〔K2CO3〕 D.Na2SO4〔MgSO4〕
2.3 置换法: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。
练习5 加入下列哪些物质可以除去硫酸亚铁溶液中混有的少量杂质硫酸铜() A.Zn B.Fe C.Cu D.Mg
练习6 将混有少量铁粉和锌份的硫酸铜晶体溶于适量水,充分净置过滤,结果是
A.滤出了混杂在其中的铁粉 B.滤出了混杂在其中的锌粉 C.滤出了一些铜粉 D.什么也没滤出
2.4 吸收法: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。
2.5 其它法: 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。
鉴别物质的方法
一、观察法
一些物质在颜色、气味等存在不同之处,可用观察的方法鉴别它们。例如,铜和和铝的颜色不同,通过观察,红色的是铜,银白色的是铝;酒精和水都是无色液体,但酒精有特殊的气味,水无气味,通过鼻子闻就可以很容易把它们区分开来;再如硫酸铜溶液、氯化铁溶液也可以通过观察方法把它们区分开来,蓝色的是硫酸铜溶液、黄色的是氯化铁溶液。
二、溶解法
溶解法常用于鉴别不溶性物质与可溶性物质。如碳酸钠和碳酸钙都是白色粉末,把它们分别放入水中,能溶解的是碳酸钠,不能溶解的是碳酸钙。
三、燃烧法
把需要鉴别的物质分别点燃,通过燃烧时的现象和产物的不同进行鉴别。如要鉴别H2、CO、CH4,分别点燃,在火焰上方罩一冷而干燥的烧杯,烧杯内有水滴生成的是H2或CH4,无水滴生成的是CO,再把烧杯倒过来,加入少量的澄清石灰水,振荡,澄清石灰水变浑浊的原气体是CH4、不变浑的是H2。再如,空气、氧气、二氧化碳都是无色无味的气体,鉴别它们时,用燃着的木条分别插入三瓶气体中,火焰熄灭的是二氧化碳,燃烧得更旺的是氧气,火焰基本不变的是空气。我们还用燃烧法鉴别棉布纤维和羊毛纤维,分别点燃这两种纤维,发出烧焦羽毛腥臭气味的是羊毛,发出烧焦棉布味的是棉布纤维。
四、灼烧蒸发法
我们在鉴别食盐水(或海水)和水(或盐酸)时可用灼烧蒸发法,具体操作为:用分别玻璃棒蘸取待测的液体,在酒精灯火焰上灼烧,玻璃棒上有白色固体小颗粒留下的是食盐水(或海水),没有的则是水(或盐酸)。
五、滴加试剂法
滴加化学试剂是实验室中常用的鉴别物质的方法,在初中化学中,滴加的试剂有酸碱指示剂、某些酸、碱、盐的溶液。
酸碱指示剂主要用于鉴别酸和碱。例如有三种无色液体,食盐水、稀盐酸、氢氧化钠溶液,
鉴别这三种无色溶液时,分别滴加紫色石蕊试液,能使紫色石蕊试液变红的是稀盐酸,能使紫色石蕊试液变蓝的是氢氧化钠溶液,不变色的食盐水。
滴加某些酸溶液。如区分黑色的氧化铜粉和碳粉时,把它们发别加入到稀盐酸中,黑色粉末能溶解并形成蓝色溶液的是氧化铜,不反应的是碳粉。再如鉴别白色的碳酸钙和氧化钙时,分别取样,滴加稀盐酸,有无色无味气体生成的碳酸钙,无气体生成的氧化钙。
滴加某些盐溶液。如鉴别氯化钠溶液和碳酸钠溶液时,分别取样,各加入少量的氯化钡溶液,有白色沉淀生成的碳酸钠溶液,不反应的是氯化钠溶液。
六、综合法
综合法是指运用观察、滴加试剂、两两混合等方法鉴别物质。
有四瓶无色溶液,它们分别是BaCl2、CuSO4、NaOH、MgCl2。首先观察,溶液呈蓝色的是CuSO4溶液,然后把剩余的三种分别取样,各滴入少许溶液,有蓝色沉淀生成的是NaOH溶液,有白色沉淀生成的是BaCl2溶液,不反应的MgCl2溶液。
物质的鉴别是建立在对物质性质深入理解的基础上的,综合性强,思维难度大,具体操作时,认真分析不同物质的性质,找出它们的不同之处,再灵活设计鉴别方案。
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