中考化学二轮专题复习——混合物的分离提纯 教案

专题复习——混合物的分离提纯
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一、物质的分离和提纯基本原理
混合物的分离是指用物理、化学方法将混合物中各组分分开，并恢复到原状态，得到比较纯的物质。物质的提纯则只要将杂质除去即可。物质提纯的原则为：不增（不引入新的杂质）、不变、易分离。
实验操作要简便，不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时，要想把被分离的物质或离子尽可能除净，需要加入过量的分离试剂，在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
二、初中常用的分离和提纯方法
（一）物理方法
1.过滤??过滤是除去溶液中混有不溶于溶剂的杂质的方法。
过滤时应注意：
（1）一贴：将滤纸折叠好放入漏斗，加少量蒸馏水润湿，使滤纸紧贴漏斗内壁。
（2）二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘，加入漏斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘。
（3）三靠：向漏斗中倾倒液体时，烧杯的夹嘴应与玻璃棒接触；玻璃棒的底端应和漏斗中有三层滤纸处轻接触；漏斗颈的末端应与接受器的内壁相接触，例如用过滤法除去粗食盐中少量的泥沙。
2.蒸发和结晶??蒸发是将溶剂气化、使溶液浓缩从而使溶质析出的方法。结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程，可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。加热蒸发皿使溶液蒸发时，要用玻璃棒不断搅拌溶液，防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅。当蒸发皿中出现较多的固体时，即停止加热。结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同，通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小，从而使晶体析出。
3.蒸馏??蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。用蒸馏原理进行多种混合液体的分离，叫分馏。例如将石油蒸馏可以得到煤油、汽油、柴油等等。
4.吸附法：除去液体、气体中的有色、有臭、有毒杂质。
（二）化学---物理方法
根据混合物里的各物质（或离子）化学性质的不同而采用的方法。
对于只用物理方法难以分离提纯的混和物（设由a和b混合而成），可先把其中的某种物质b变成容易与ａ分离的物质ｃ,再把ｃ分离出来(如有必要再变回为ｂ)。
[例１]? 请把下列固体混合物里的各种物质分离出来：
(１)碳酸钠和碳酸钙的混合物　　　(２)氯化钠和氯化钙的混合物
[分析] (1) 碳酸钠和碳酸钙的溶解性不同,可用过滤的方法加以分离
(2) 氯化钠和氯化钙的化学性质不同,可把其中的氯化钠先变成沉淀碳酸钙,先过滤分离出来后用盐酸变回氯化钙。
[解](1)把混合物溶于水，过滤得固体碳酸钙；蒸干滤液得碳酸钠固体。
（２）将混合物溶于水，加入适量碳酸钠溶液，充分反应后过滤得固体碳酸钙；蒸干滤液得氯化钠固体；把碳酸钙固体溶于适量盐酸得到氯化钙溶液，蒸干水分得到氯化钙固体。或：将混合物溶于水，加入过量碳酸钠溶液（为了使某物质完全沉淀，加入过量沉淀剂），充分反应后过滤得固体碳酸钙；滤液中加入适量盐酸（除去过量碳酸钠），蒸干滤液得氯化钠固体；把碳酸钙固体溶于适量盐酸得到氯化钙溶液，蒸干水分得到氯化钙固体。
（三）除杂常用的化学方法有：
（1）沉淀法－往混合溶液（若混合物为固体，则应先制成溶液）中加入某种试剂，使其中杂质通过反应以沉淀析出，然后过滤除去沉淀，得到纯净物的溶液。
（2）化气法－加入试剂，使溶液中的杂质变成气体逸出。
（3）还原、置换法－加入试剂，使杂质发生还原或置换而除去。
（4）转化法－通过适当的方法，把欲除去的杂质变为纯净物，这样不仅除了杂质，而且增加了纯净物的量，可谓一举两得。
（5）洗气法：针对气体混合物，在其中加入试剂和杂质反应而达到提纯。
（6）溶解法:向固体混合物中加入试剂，使杂质溶解而除去。
（7）加热法:加热固体混合物，使杂质发生变化而除去。
（8）干燥法:主要通过一些干燥剂对物质中的水分进行干燥。常见的干燥剂有氯化钙、碱石灰、生石灰、固体硫酸铜和浓硫酸。一般最后一步除去水蒸气。
（9）吸收法：常用来除去气体中的杂质，选择适当的试剂与气体中的杂质反应即可达到目的。
三、常见的分离方法选择
1.对于固体与固体的混合物：
（1）杂质易分解、易升华时，用加热法，如碳酸钠中混有碳酸氢钠3；
（2）一种易溶，一种难溶，用过滤法，如氯化钠中混有泥沙；
（3）二者均易溶，但其溶解度随温度的影响不同，用结晶法，如氯化钠中混有硝酸钾。　　
2.液体与液体的混合物：
（1）沸点相差较大时，用蒸馏法，如酒精与水的分离；
（2）互不混溶时，用分液法，如四氯化碳与水的混合物的分离；
3.气体与气体的混合物：洗气吸收法。
四、常见物质分离、提纯范例
1.物理方法的范例
（1）溶解、过滤法
二氧化锰与氯化钾的分离：采用溶解过滤法。除去炭粉中杂质氧化铜或铜粉中锌杂质，采用盐酸溶解、过滤法除杂。
（2）溶解、结晶法
例如，分离氯化钠和硝酸钾可根据两种物质的含量不同分别采用蒸发结晶法或降温结晶法。
2.化学方法的范例
（1）沉淀法：如除去氯化钠溶液中氯化钙杂质，加适量的碳酸钠溶液。
（2）气体法：如除去氯化钠中碳酸钠杂质，加适量盐酸。
（3）还原、置换法：如铜粉中有氧化铜杂质，在加热条件下通入足量氢气或一氧化碳。如除去硫酸锌溶液中的硫酸铜，可加入金属锌。
（4）转化法：例如，碳酸钠溶液中含有碳酸氢钠杂质，向溶液中加入适量的氢氧化钠；碳酸氢钠溶液中含有少量碳酸钠杂质：向溶液中通入过量二氧化碳；
（5）洗气法：除去下列气体中的杂质，括号中为杂质：
CO(CO2)：碱溶液；H2(HCl)：水或碱溶液；CO2(HCl)：饱和碳酸氢钠溶液；SO2(HCl)：
饱和亚硫酸氢钠溶液。
（6）溶解法：如除去铜粉中的锌粉，可加入稀盐酸。
（7）加热法：如除去氧化钙中的碳酸钙。除去氮气中氧气：通过炽热铜网；除去二氧化碳中CO，通过炽热氧化铜粉末。
在实际应用中往往分离或提纯一种物质要用到多种方法：例如，粗盐中含有Ca2+?、 Mg2+?、SO42-等杂质，提纯方法：溶解、依次加入过量氯化钡溶液、过量氢氧化钠溶液、过量碳酸钠溶液、过量盐酸溶液，蒸发得到氯化钠纯净物。再如，空气中含有二氧化碳、氧气依次通过氢氧化钠、炽热铜网最后得到氮气和稀有气体等。
五、常见题型
例1　下列除杂方法中，正确的是【　】
a. 用灼烧法除去二氧化锰中混有的炭粉
b. 用点燃法除去CO2中混有的少量CO
c. 将H2和O2混和气体通过炽热的CuO以除去氧气中的氢气
d. 干燥O2中的水蒸气，将混合气通过盛有浓硫酸的洗气瓶
例2　有一废液，其中含有一定量的Zn2+?、Fe2+?、Cu2+?、Hg2+等四种离子，请设计一个回收金属铜和汞的方案。
解析：在废液中加入过量的铁粉，充分反应后，继续加入足量的盐酸，直到无气泡产生为止，过滤，洗涤沉淀数次；将沉淀加热，冷凝回收汞；剩余固体在氢气流中加热，回收铜。