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高考化学实验热点――除杂问题小结
除去物质中少量杂质得过程叫做物质得提纯,简称除杂。此类习题得考察一直就是高考实验得最爱。解答时应考虑物质得存在状态、被提纯物质与杂质间在物理与化学性质上得差异与联系,再选择操作简单、最佳方案与相应试剂进行提纯.本文拟从除杂得方法、程序与试剂得选择几方面,谈谈其中存在得规律,以助掌握除杂得试验方法。
一.常见得物理分离与提纯方法
基本类型
类型
方法
目得
实例
仪器
固-固
加热
将易分解得与易升华得物质除去或将溶解度随温度变化大得物质以结晶方法分离出来
SiO2(H2SiO3)
NaCl(KNO3)
NaCl (I2)
NaCl (NH4Cl)
坩埚、酒精灯等
固—液
过滤
分离不溶性固体与液体
AgCl与NaCl
漏斗
液-液
萃取
溶质在互不相溶得溶剂里溶解度不同,把溶质分离出来
从溴水中提取Br2
分液漏斗
分液
分离互不相溶得液体
乙酸乙酯与饱与碳酸钠溶液
分液漏斗
蒸馏
分离沸点不同得混合液体
乙醇与水
蒸馏烧瓶
渗析
分离胶体与混在其中得分子离子
淀粉与NaCl
半透膜
盐析
加入某些盐,使溶质得溶解度降低而析出
蛋白质溶液
烧杯
2、典型装置
过滤 分液 蒸发
蒸馏
二。化学分离提纯法
(1)基本原则
①化学方法除杂得方法关键就是正确选择化学试剂。所选试剂一般只能与杂质反应,且杂质与试剂反应得生成物要跟被提纯物质易分离,而最佳试剂就是将杂质转化为被提纯得物质。
②除杂后得物质成分不变
③实验过程与操作方法简单易行
(2)基本方法
①吸收法:常用于气体得净化与干燥,可根据被提纯气体中所含杂质气体得性质,选择适当得固体或溶液作为吸收剂。如Cl2中混有HCl可通过饱与食盐水除去。常用装置就是洗气瓶或干燥管(U形管)。
②气体法:根据物质中所含杂质得性质加入适当试剂,让杂质转化为气体除去。如KCl中混有少量得K2CO3,可加入适量得盐酸除去.
③沉淀法:在被提纯物质中加入适量试剂使其与杂质反应,生成沉淀过滤出去。如硝酸钾中混有少量硝酸钡,可用适量得硫酸钾除去。
④热解法:适用于热稳定性差异较大得固体混合物。如一般正盐得热稳定性强于对应得酸式盐,加热下可将酸式盐转化为正盐.实例可采用加热法除去纯碱(NaCO3)中得小苏打(NaHCO3)。
⑤综合法:综合运用物理与化学方法将物质加以分离提纯.
三.气体除杂
(1)除杂题除杂选择试剂得原则就是:不增、不减、不繁.
(2)气体得除杂(净化):气体除杂得原则: 不引入新得杂质 不减少被净化气体得量
(3)气体得除杂方法:
试剂
除去得气体杂质
有关方程式
水
易溶于水得气体,如:HCl、NH3
/
强碱溶液(NaOH)
酸性气体,如:CO2、SO2
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
灼热得铜网
O2
2Cu+O2====2CuO
灼热得氧化铜
H2、CO
CuO+H2===Cu+H2O
CuO+CO====Cu+CO2
(4)注意得问题:
①需净化得气体中含有多种杂质时,除杂顺序:一般先除去酸性气体,如:氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去。
②除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca(OH)2就是微溶物,石灰水中Ca(OH)2浓度小,吸收CO2不易完全.
③除杂装置与气体干燥相同。
规律总结
1、要除去弱酸性气体中混有得强酸性气体杂质,我们常选用弱酸性气体溶于水后形成得饱与盐溶液。若弱酸性气体溶于水后为一元酸,则用该酸形成得饱与正盐溶液.若为二元弱酸,则为该酸形成得饱与酸式盐,如Cl2混有HCl气体,用饱与食盐水净化吸收,如CO2中混有HCl、SO2用饱与NaHCO3溶液净化吸收。
2、要除去非还原性气体中得还原性气体,应选用反应前后均具固体得具有氧化性得物质。如CO2中混有得CO,用灼热得CuO除去.
3、要除去非氧化性气体中得氧化性气体,应选用反应前后均就是固体得具有还原性得物质.如CO2中混有得O2,用灼热得铜网除去。
4、要除去中性气体中得酸性气体,用强碱溶液或碱石灰吸收。如:CO中得混有得CO2用NaOH溶液吸收除去.
5、要除去中性气体中得碱性气体(一般就是NH3),用浓硫酸吸收。如:N2中混有得NH3,用浓硫酸吸收除去。
6、要除去饱与烃中得烯烃、炔烃气体,用溴水吸收,如:CH4中混有C2H4、C2H2,用溴水可吸收除去.ﻫ 7、要除去有机烃中混有得元机酸性气体可用NaOH溶液与碱石灰吸收而除去。ﻫ 还有些个别方法,就应该个别记住了。如NO中混有得少量NO2气体,可用水吸收转化而除去,C2H4中混有得H2S,除可用规律4得方法除去外,还可用CuSO4或Pb(NO3)2等溶液除去.
除杂方法
1、、N2(O2) ——灼热得铜丝 2Cu+O2=2CuO
2、CO2(H2S) -—用饱与NaHCO3溶液 NaHCO3+H2S=NaHS+H2O+CO2↑
3、CO2(CO) --灼热得氧化铜 CuO+CO=Cu+CO2
4、CO2(HCL) ——用饱与NaHCO3溶液 NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
5 CO2 SO2 饱与NaHCO3 洗气
6 CO CO2 NaOH溶液 洗气
7、H2S(HCl) —— 用饱与NaHS溶液 NaHS+HCl=NaCl+H2S
8、SO2(HCl) ——用饱与NaHSO3溶液 NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑
9、CL2(HCl) —-用饱与食盐水,HCl易溶而Cl2不溶
10、MnO2(碳粉)——1、将混合物在氧气中点燃 C+O2=CO2 或者2、通入灼热得氧化钙 C+CaO=Ca+CO2↑(条件:高温) 或者3、通入灼热得氧化铁 3C+2Fe2O3=3CO2↑+ 4Fe
11、碳粉(MnO2)——加浓盐酸MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2H2O
12、C(CuO)—-加稀盐酸CuO+2HCl=CuCl2+H2O
13、Al2O3(Fe2O3) -—这个一步就是无法除去得啊!
方法一: 1将固体混合物溶于过量得氢氧化钠溶液,过滤除去氧化铁,留下滤液. Al2O3+2OH-=2AlO2-+H2O
2、向滤液中通入过量得CO2,过滤得到Al(OH)3,加热使Al(OH)3分解。 AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3- 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
方法二: 1将固体混合物溶于过量得盐酸溶液中,就是混合物完全溶解。Al2O3+6H+=2Al3++3H2O, Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O
2、加入过量NaOH溶液,过滤除去沉淀Fe(OH)3, Fe3++3OH-=Fe(OH)3 Al3++4OH—=AlO2-+2H2O
3、向滤液中通入过量得CO2,过滤得到Al(OH)3,加热使Al(OH)3分解。AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3- 2Al(OH)3=Al2O3+3H2O如果就是反一下就直接加氢氧化钠啊!
14 F e 2O3 Al2O3 NaOH溶液 过滤
15 Al2O3ﻩ SiO2 盐酸、氨水 过滤、加热分解
16、SiO2(Al2O3) —-加入稀盐酸Al2O3 + 6HCl = 2AlCl3 + 3H2O
17、FeCl3(FeCl2) ——通入氯气Cl2+2FeCl2=2FeCl3
18、FeCl2(FeCl3) ——加入铁Cu+2FeCl3=CuCl2+FeCl2
19 FeCl3溶液 CuCl2 Fe、Cl2 过滤
20 Fe(OH)3胶体 FeCl3 蒸馏水 渗析
21 BaSO4 BaCO3 HCl稀溶液 过滤
22 NaOH溶 液 Na2CO3 Ba(OH)2(适量) 过滤
23 Na2CO3溶液 NaOH NaHCO3(适 量 ) 加盐转化法
24 NaHCO3溶液 Na2CO3 CO2 加酸转化法
25 Na2CO3溶液 NaHCO3 NaOH(适量) 加碱转化法
26 NaCl溶液 NaHCO3 HCl 加酸转化法
27 NH4Cl (NH4)2S O4 BaCl2(适量) 过滤
28、NaCl(NH4Cl) ——固体得话直接加热NH4CL=NH3+HCL
29 CuO Fe (磁铁) 吸引
30 CuS FeS 稀盐酸 过滤
31 I2晶体 NaCl - 加热升华
32 KNO3晶体 NaCl 蒸馏水 重结晶、过滤
33、C2H6(C2H4) -—通入溴水或者酸性高锰酸钾溶液CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
34溴苯(Br2) —-加入氢氧化钠2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O分液
35、硝基苯(NO2) ——加入氢氧化钠2NO2 + 2NaOH = NaNO2 + NaNO3 +H2O分液
36、甲苯(苯酚)—-加入氢氧化钠Ph-OH+NaOH=Ph-ONa+H2O分液
37、乙醛(乙酸)——加饱与碳酸钠2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa+ H2O + CO2蒸馏
38、乙醇(水)-—加氧化钙蒸馏
39、乙酸乙酯(乙酸)——饱与碳酸钠溶液2CH3COOH + Na2CO3 = 2CH3COONa+ H2O + CO2分液
40、肥皂(甘油)——加入NaCl,发生盐析进行过滤
41、葡萄糖(淀粉)——加入稀硫酸水解C6H10O5(淀粉)+H2O=C6H12O6(葡萄糖)
42、溴乙烷(乙醇)——用水,分液
43 乙烯 SO2、H2O 碱石灰 用固体吸收气体
44 乙烷 乙烯 Br2溶 液 洗气
45 乙醇 水(少量)ﻩ 新制CaO 蒸馏
46 苯酚 苯 NaOH溶液、CO2 分液
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