华师大版科学九上 暑假衔接 第十四讲 物质的除杂、提纯 讲义（无答案）

122936001181100000第十四讲 物质的除杂、提纯讲义
一、基础知识讲解
分离提纯的一般原则：
　　“不增、不减、易分、简单、环保”，即
　　(1)除杂过程中不能引进新的杂质；
　　(2)加入的试剂一般只与杂质反应，不能与所需要提纯的物质反应，被提纯物质不能改变(质量可增加但不减少)；
　　(3)生成的物质与被提纯物质易分离，杂质应转化为沉淀、气体或水等易分离的物质；
　　(4)步骤简单、操作简便；
　　(5)污染最小或不污染环境。
2.分离提纯的注意问题：
　　(1)分离提纯的方法中优先考虑物理方法；
　　(2)所选试剂或方法能将杂质除尽，不能带入新的杂质；
　　(3)分离提纯过程中，若被提纯的物质已转化为其他物质，分离后应将其复原。
3.分离提纯的基本方法：
　　（1）物理方法
方法
适用范围或原理
举例
过滤法
① 固体与液体混合物的分离；
②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离
粗盐的提纯
结
晶
法
蒸发
①分离溶质与溶剂；
②除去易挥发的杂质
从NaCl溶液中除去含有的杂质HCl
降低温度
可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同
分离NaCl与KNO3的混合物

（2）化学方法：
方法
适用范围
举例
汽化法
与杂质反应生成气体而除去
除去Na2SO4中的Na2CO3，可加适量的稀硫酸
沉淀法
将杂质转化为沉淀过滤除去
除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2溶液
置换法
将杂质通过置换反应而除去
除去FeSO4中的CuSO4，可加过量的铁粉，再过滤
溶解法
将杂质溶于某种试剂而除去
除去C粉中的CuO粉末，可加适量稀硫酸，再过滤
加热法
杂质受热易分解，通过加热将杂质除去
除去CaO中的CaCO3，可高温煅烧
转化法
将杂质通过化学反应转化为主要成分
除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO
气体净化
　　（1）除杂试剂的选择：首先须考虑制备气体的性质，使所选试剂不与气体反应，然后依据杂质气体的性质予以确定。
　　①酸雾或酸性气体（如用盐酸制氢气时产生的HCl气体）可用氢氧化钠溶液、石灰水等碱溶液或饱和碳酸钠溶液除去。
　　②水蒸气可用浓硫酸、无水硫酸铜、或碱石灰等除去。
　　③碱性气体可用酸溶液除去。
　　（2）除杂装置的选用：
　　①除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体一般是“长进短出”。
　　②除杂试剂为固体时，常选用干燥管（球形或U形），气体一般是“大进小出”。
　　③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯。
5．装置连接顺序的确定规律：
　　（1）除杂和干燥的先后顺序：
　　①若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体肯定混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过NaOH溶液，再通过浓H2SO4。
　　②若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。原因：加热时气体中最好不混有水蒸气。如除去CO2中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过浓H2SO4，再通过灼热的CuO。
　　(2)除去多种杂质气体的顺序：
　　一般是酸性较强的气体先除去。如N2中混有HCl、H2O、O2时，应先除去HCl，再除去水，最后除去O2(用灼热的铜网)。
　　(3)检验多种气体的先后顺序：（一般先验水）
　　有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验CO2。
【例题与练习】
类型一、除杂题
　　1.写出将下列物质中所含杂质转化为主要成分的化学方程式（括号内的为杂质）：
　　（1）Na2SO4（H2SO4）：______________；
　　（2）Na2CO3（NaOH）：______________；
　　（3）NaOH（Na2CO3）：______________。
　【变式1】除去下列物质中的杂质，所用的试剂和方法不正确的是（　　）
　　A.除去二氧化碳中混有的一氧化碳可以用点燃的方法
　　B.除去氯化钾中混有的二氧化锰可以用溶解、过滤、蒸发的方法
　　C.除去铜粉中混有的锌粉可以用加入过量的稀盐酸、过滤、洗涤、烘干的方法
　　D.除去生石灰中混有的碳酸钙可以用高温煅烧的方法
【变式2】下列除去杂质的方法中错误的是（ ）
　
物质
杂质
除杂质的方法
A
CaCl2溶液
HCl
过量CaCO3、过滤
B
NaOH溶液
Ca(OH)2
过量Na2CO3溶液、过滤
C
FeCl2溶液
CuCl2
过量铁粉、过滤
D
CH4
H2O
通过盛浓硫酸的洗气瓶
类型二、粗盐提纯题
　　2.某校化学活动小组查阅资料发现，粗盐中除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、MgSO4以及泥沙等杂质，他们要除去杂质得到精盐，设计了下列实验方案(序号①~⑧表示实验操作，用于沉淀的试剂稍过量)：
　
根据上述方案，回答下列问题：
　　(1)操作①中玻璃棒的作用是_________________________。
　　(2)第⑤步操作的名称是_________________。
　　(3)“蒸发结晶”用到的器材有：铁架台(铁圈)、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、_______、______。
　　(4)实验中加入“Na2CO3溶液”的目的是_________________________。
　　(5)利用提供的沉淀试剂，再写出一种添加试剂的操作顺序(填序号)： _ ___。
举一反三：
　　【变式3】小明家有一小袋粗盐，有一天他发现敞口放置的粗盐表面有溶解现象。查阅资料得知，这种现象在化学上叫潮解，原因是粗盐中含有氯化钙和氯化镁。于是他设计了如下的实验方案对粗盐进行提纯。请回答实验中的有关问题。
　　(1)将粗盐全部溶于水，加入过量的氢氧化钠溶液，其主要目的是除去粗盐中的_____；
　　(2)再加入过量的碳酸钠溶液，目的是除去粗盐中的_____；
　　(3)待充分反应后过滤，目的是除去粗盐中的_________；
　　(4)向滤液中加入适量的稀盐酸，完全反应后，加热、蒸发、结晶，得到几乎不含杂质的NaCl晶体。
　　【变式4】硫酸钠是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料。某硫酸钠粗品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室进行提纯的流程如下：　　　　　
回答下列问题：
（1）用NaOH和Na2CO3除杂时，反应的化学方程式分别为____________、______________。
（2）NaOH和Na2CO3如果添加过量了，可加入适量___________溶液除去。
（3）“后续处理”的主要操作是蒸发，为了获得纯净的硫酸钠，应蒸发至_____（填序号）。
　　A.完全蒸干时停止加热
　　B.快干时停止加热，利用余热蒸干
　　C.有大量固体析出时停止加热，过滤弃去剩余的少量溶液
（4）已知硫酸钠的溶解度随温度变化的曲　　 　 　　　　　　　　
　　线如上图所示。40℃时，100g蒸馏水中溶解______g硫酸钠达到饱和。将该饱和溶液升高温度至90℃，观察到的现象是________。
类型三、考查气体的验证、除杂
　　3.已知NaOH溶液吸收CO2的效果比澄清石灰水吸收CO2的效果好，白色的无水硫酸铜遇水会生成蓝色的胆矾晶体，水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气体的主要成分是CO、H2及少量的CO2和水蒸气．请用下图59－2所示装置设计一个验证混合气体中有CO和H2的实验。
　　　　　　　　
试回答下列问题：
　　(1)上述实验装置的连接顺序是混合气体____________。
　　(2)确认混合气中含有H2的实验现象是_________，确认的理由是____________ (用化学方程式表示)。
　　(3)确认混合气中含有CO的实验现象是_________，确认的理由是_________(用化学方程式表示)。
举一反三：
　　【变式5】请从下图中选择适当的实验装置序号填空，并回答有关问题。
　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　图59－3
　　(1)实验室制取O2可选用的发生装置是________；实验室收集CO2可用_______装置；若要除去CO2中混有的HCl气体，得到纯净的CO2，应在收集装置前连接两个相同的______装置，并在第一个装置中放入足量的_______(从NaHCO3溶液、NaOH溶液、石灰水中选择一个)除去HCl，第二个装置中放入足量的________除去水蒸气。
　　(2)实验室用CO和H2的混合气体还原Fe2O3时，可选用______装置；若要设计一套连续装置，检验并吸收反应后的气态产物(100℃以上)，合理的操作顺序是：先通过装有______的装置，后通过装有_______的装置，再通过装有_________的h装置；剩余气体不能直接排放到空气中，应采取的措施是_____________。
　　[提示：Fe2O3+3 H22Fe+3H2O； CuSO4(白色)+5H2O＝CuSO4·5H2O(蓝色)]
【当堂检测】
氮气混有少量氢气、二氧化碳和水蒸气，欲获得干燥纯净的氮气，可采取下列操作：①通过浓硫酸，②通过填充氧化铜的加热管，③通过氢氧化钠浓溶液，④通过浓盐酸。 最好的组合顺序是 （　 ）
A、①→②→③　　B、③→②→④　　C、③→②→①　　D、④→②→③
2、下列各组物质中的杂质（括号内为杂质），只需加入适量稀硫酸就能除去的是（ ）
A. NaCl（Na2CO3） B. Fe（Cu） C. Na2CO3（CaCO3） D. HCl（BaCl2）
3、下列各组物质的溶液，不另加试剂无法一一鉴别的是 （ ）
A．NaOH HCl CuSO4 MgSO4 　　　B．Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl
C．KNO3 HCl CaCl2 NaOH 　　　 D．NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl2
4、分离下列各组物质的方法不正确的是 （ ）
A．用过滤法分离氧化铜和硫酸铜的混合物
B．用结晶法分离氯化钠和硝酸钾的混合物
C．用蒸馏法（依据物质沸点的不同）分离煤油和水的混合物
D．通过灼热的氧化铜除去CO中的CO2，得纯净的CO
下表各物质所含的少量杂质以及除去这些杂质所选用的试剂或操作方法，正确的是（ ）
选 项
物 质
杂 质
除杂试剂或操作方法
A
氯化钠溶液
氯化镁
加入适量烧碱溶液，再过滤
B
硝酸钠溶液
硫酸钠
加入适量氯化钡溶液，再过滤
C
熟石灰
石灰石
高温煅烧
D
二氧化碳
一氧化碳
通过澄清石灰水
6、按照加水溶解、过滤、蒸发的顺序进行操作，可以分离的一组混合物是 ( )
A．木炭粉和二氧化锰 B．铁粉和硫酸铜晶体
C．氯化钡和硫酸钾 D．二氧化锰和氯化钠
7、硝酸钠溶液中含有Cu(NO3)2、AgNO3、Ba(NO3)2三种杂质，为使三种物质转化为沉淀分离出来，提供的试剂是Na2CO3溶液、NaCl溶液、NaOH溶液.若要求每次只加一种试剂，滤出一种沉淀，那么所加试剂顺序是①____②____③____
8、欲除去KCl溶液中的Ba(OH)2杂质，若只准加一种试剂，则这种试剂是____，反应的化学方程式是____.
9、要除去硝酸溶液中混有的少量硝酸钡和硝酸银杂质，而所加试剂只能是酸，据此，请填写下表
实验步骤
实验现象
除何杂质
化学方程式
(1)加适量的____
生成白色沉淀
　
　
(2)取第(1)步中过滤后的滤液加适量的____
　
除去Ba(NO3)2
　
10、在实验室中要除去细碎铜屑中的少量细碎铁屑，某学生设计两个方案
　　
　　两个方案中较好的是____(填序号)理由是____
你是否有更简单的方法，若有，请写出____.
【课后作业】
1、要除去ＦeSO4溶液中少量的H2SO4，可加入的物质是 （ ）
①铁粉　②四氧化三铁　③氧化铁　④氧化亚铁　⑤氢氧化亚铁
Ａ．②③⑤　　Ｂ．①④⑤　　Ｃ．②③④　　Ｄ．①②③
2、为除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），下列操作方法能达到目的的是
选项
物质（杂质）
操作方法
A
CO2（H2O）
将气体通过盛有火碱的干燥管
B
Cu（CuO）
通入足量氧气并加热
C
Na2SO4（Na2CO3）
加盐酸至恰好不再产生气泡为止
D
FeCl2（CuCl2）
加入足量铁屑，充分反应后过滤
3、下列除去物质中的少量杂质（括号内为杂质）的方法，正确的是（ ）
A.CO(CO2)——通过足量的灼热氧化铜
B.MnO2粉末（KCl）——溶解、过滤、洗涤、干燥
C.FeSO4溶液（CuSO4）——加入足量锌粉、过滤
D.Na2SO4溶液（NaCl）——加入适量硝酸银溶液、过滤学科王
4、在化学实验中关注“气泡”情况很重要，下列说法中错误的是 （ ）
A.复分解反应条件之一：生成物中有气体（气泡）产生
B. 排水集气法：当导管口刚有气泡冒出时，还不能收集气体
C.除去氯化钠中少量碳酸钠：滴加稀硫酸至不再产生气泡即可
D. 检查装置气密性：导气管伸入水中，手握容器外壁，有气泡冒出，则气密性好
5、下列方法能使海水转化为饮用水的是 （ ）
A.过滤 B.静置 C.蒸馏 D.吸附
6、某工厂综合加工海水的主要步骤如下图所示。
请根据图示回答下列问题：
（1）操作I的名称是_______________。
（2）试剂1是____________（写化学式，下同），白色沉淀D是______________。
（3）溶液B中含有的溶质是__________________________。向溶液B加入试剂2后，在溶液中可观察到_______________________________的现象。
（4）在熔融状态下电解无水氯化镁会产生一种金属单质和一种双原子分子的气体单质，该反应的化学方程式是_____________________________________________________。