《物质的除杂》专题
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知识梳理
物质除杂的概念和原则
(1)概念:通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去,获得相对纯净的物质。
(2)用化学方法进行除杂的原则:“不增、不减、易分离”,实验操作要简便,不能繁杂。
①不增:除去杂质的同时不能
。
②不减:操作过程中尽量不使
。
③易分离:加入除杂试剂反应后的生成物和被提纯的物质易分离,杂质转化为
或转化为
。
除杂的方法
物理方法
方法
适用范围
举例
过滤法
和
混合物的分离
过氧化氢制氧气反应后的混合物中分离二氧化锰
和
混合物的分离
除去碳酸钙中的氯化钠
结晶法
从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
除去KNO3中混有的NaCl
蒸馏
分离
不同的物质
从空气中分离O2和N2
其他
分离Fe和Cu
用活性炭除去水中的色素和异味
化学方法
除杂方法
举例(括号内为杂质)
化气法:将杂质转化为气体而除去
Na2SO4溶液(Na2CO3):加入适量
NaCl溶液(Na2CO3):加入适量
沉淀法:将杂质转化为沉淀而除去
NaCl溶液(Na2SO4):加入适量
溶液,过滤
HCl溶液(H2SO4):加入适量
溶液,过滤
NaOH溶液(Ca(OH)2):加入适量
溶液,过滤
NaOH溶液(Na2CO3):加入适量
溶液,过滤
NaCl溶液(MgCl2):加入适量
溶液,过滤
NaCl溶液(CaCl2):加入适量
溶液,过滤
NaNO3溶液(NaCl):加入适量
溶液,过滤
置换法:将杂质通过置换反应而除去
FeCl2溶液(CuCl2):加入足量
,过滤
溶解法:将杂质溶解而除去
Cu(Fe或CuO):加入足量
,过滤
加热法:加热使杂质分解而除去
CaO(CaCO3):将混合物
,使杂质分解
转化法:将杂质转化为被提纯的物质
CO2(CO):通过
CaCl2溶液(HCl):加入足量
,过滤
吸收法:将混合气体通过溶液或干燥剂,使杂质被吸收
CO(CO2):将混合气体先通过
,再通过
二、考点透视
例1
除去下列物质中的少量杂质,下列实验方案能达到目的的是(
)
选项
物质(括号内为杂质)
实验方案
A
CuCl2溶液(CuSO4)
加入过量的BaCl2溶液,过滤
B
ZnCl2溶液(CuCl2)
加入过量的锌粒,过滤
C
Fe2O3固体(CuO)
加入足量稀盐酸,过滤
D
NaOH溶液[Ca(OH)2]
加入过量的Na2CO3溶液,过滤
例2
选择合适的试剂(适量)除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)。
(1)MgSO4溶液(H2SO4):
(2)K2SO4溶液(K2CO3):
(3)KNO3溶液(NH4NO3):
(4)KCl溶液(CuSO4):
例3
大海资源丰富,引人不断探索。
从海水中可以提取粗盐(含少量泥沙和CaCl2、MgSO4等可溶性杂质)。小明利用如图流程进行除杂,得到精盐。
(1)操作1需要在
(填序号)中进行。
A.研钵
B.量筒
C.烧杯
D.广口瓶
(2)操作2的步骤为溶解、过滤、
、结晶,过滤操作中玻璃棒的作用是
。
(3)操作3的步骤为“盐洗”(即用NaCl溶液浸洗粗盐,以溶解除去其中可溶性杂质),过滤、烘干,则“盐洗”溶液应选用NaCl的
(填“饱和”或“不饱和”)溶液。
(4)若利用化学方法除去粗盐中CaCl2、MgSO4两种杂质,可在粗盐溶液中依次加入稍过量的三种溶液:BaCl2溶液、
(填化学式)溶液、Na2CO3溶液。充分反应后过滤,加入过量稀盐酸,搅拌、煮沸,写出加入过量稀盐酸时发生中和反应的化学方程式:
。
例4
Na2SO4是制造纸张、药品、燃料稀释剂等的重要原料。某Na2SO4样品中含有少量CaCl2和MgCl2,实验室提纯Na2SO4的流程如下图所示。
加入NaOH溶液可除去的阳离子是
(填离子符号),其反应的化学方程式为
。若添加的NaOH溶液和Na2CO3溶液过量,可加入适量
(填名称)除去。
(2)操作a的名称是
,该操作中需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、
。
(3)溶液M中的溶质是Na2SO4和杂质NaCl,观察右图溶解度曲线,则操作b是:先将溶液M蒸发浓缩,再降温结晶、过滤。降温结晶的最佳温度范围是
℃以下,这是因为Na2SO4的溶解度
。
三、课堂训练
1.下列除杂方法(括号内为杂质)中正确的是(
)
A.二氧化碳(一氧化碳):通入氧气,点燃
B.硝酸铜溶液(硝酸银):加入足量的铜粉,过滤
C.碳酸钙固体(氯化钙):加入足量的水溶解,过滤、蒸发
D.氢氧化钠溶液(碳酸钠):加入适量的稀盐酸至不再产生气泡
2.除去下列物质中的少量杂质,所选试剂和操作方法都正确的是( )
选项
物质
杂质
除杂试剂或操作方法
A
Cu(NO3)2溶液
AgNO3
加过量铁粉,过滤
B
氨气
水蒸气
通过足量的氢氧化钠固体干燥
C
KCl固体
KClO3
加少量二氧化锰,加热
D
NH4HCO3固体
NaCl
加热
3.下列方法能达到除杂目的的是(
)
选项
物质(括号内为杂质)
方法
A
CH4(CO)
点燃混合气体
B
铜粉(碳粉)
在空气中灼烧固体混合物
C
O2(水蒸气)
将混合气体通过浓硫酸
D
NaCl(CaCl2)
加水溶解,过滤
4.下列实验操作不能达到实验目的的是
选项
实验目的
实验操作
A
除去FeSO4溶液中少量的CuSO4
加入过量锌粉,充分反应后过滤
B
除去KC1固体中少量的MnO2
加水溶解,过滤,将滤液蒸发结晶
C
除去铜粉中少量的镁粉
加入足量稀盐酸,充分反应后,过滤、洗涤、干燥
D
除去N2中少量的O2
将气体缓缓通过灼热的铜网
5.除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂及操作方法均正确的是
选项
物质(括号内的物质为杂质)
选用的试剂及操作方法
A
CO2
(H2O)
通入生石灰
B
H2
(CO)
通入灼热氧化铜
C
NaCl溶液(NaOH)
加入适量的稀硫酸
D
KNO3固体(NaCl)
冷却热饱和溶液,过滤,烘干
6.除去下列物质中少量杂质,所用试剂及操作方法不正确的是
选项
物质(括号内为杂质)
所用试剂及操作方法
A
CO(CO2)
通过灼热的CuO
B
NaCl(CaCl2)
加水溶解、加适量的Na2CO3溶液、过滤、蒸发
C
C(CuO)
加足量的稀硫酸,过滤、洗涤、干燥
D
FeCl2溶液(CuCl2)
加足量的铁粉、搅拌、过滤
7.选择合适的试剂(适量)或方法除去下列物质中的杂质(括号内为杂质)。
(1)K2SO4溶液(MgSO4):
(2)Cu(NO3)2溶液(AgNO3):
(3)Cu(Zn):
(4)CaO(CaCO3):
(5)稀盐酸(硫酸):
8.酸性锌锰干电池的外壳为金属锌,中间是碳棒,其周围是碳粉、二氧化锰、氯化锌和氯化铵等组成的填充物,回收处理该废电池可以得到多种化工原料。请回答:
(1)废电池填充物加水处理后,过滤,滤渣的主要成分是二氧化锰和
;滤液中主要的阴离子是
。
(2)欲从滤渣中得到较纯的二氧化锰,最简便的方法是
,其原理是:
(用化学方程式表示)。
参考答案
一、知识梳理
1.(2)①引入新的杂质
②被提纯的物质损失
③沉淀、气体
被提纯的物质
2.
(1)
方法
适用范围
举例
过滤法
固体
和
液体
混合物的分离
过氧化氢制氧气反应后的混合物中分离二氧化锰
可溶性固体和不溶性固体混合物的分离
除去碳酸钙中的氯化钠
结晶法
蒸发结晶
从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降温结晶
除去KNO3中混有的NaCl
蒸馏
分离
沸点
不同的物质
从空气中分离O2和N2
其他
磁铁吸引
分离Fe和Cu
吸附性
用活性炭除去水中的色素和异味
(2)
除杂方法
举例(括号内为杂质)
化气法:将杂质转化为气体而除去
Na2SO4溶液(Na2CO3):加入适量
稀H2SO4
NaCl溶液(Na2CO3):加入适量
稀HCl
沉淀法:将杂质转化为沉淀而除去
NaCl溶液(Na2SO4):加入适量
BaCl2
溶液,过滤
HCl溶液(H2SO4):加入适量
BaCl2
溶液,过滤
NaOH溶液(Ca(OH)2):加入适量
Na2CO3
溶液,过滤
NaOH溶液(Na2CO3):加入适量
Ca(OH)2
溶液,过滤
NaCl溶液(MgCl2):加入适量
NaOH
溶液,过滤
NaCl溶液(CaCl2):加入适量
Na2CO3
溶液,过滤
NaNO3溶液(NaCl):加入适量
AgNO3
溶液,过滤
置换法:将杂质通过置换反应而除去
FeCl2溶液(CuCl2):加入足量
Fe粉
,过滤
溶解法:将杂质溶解而除去
Cu(Fe或CuO):加入足量
稀H2SO4或稀HCl,过滤
加热法:加热使杂质分解而除去
CaO(CaCO3):将混合物
煅烧或加热
,使杂质分解
转化法:将杂质转化为被提纯的物质
CO2(CO):通过
灼热的CuO
CaCl2溶液(HCl):加入足量
CaCO3
,过滤
吸收法:将混合气体通过溶液或干燥剂,使杂质被吸收
CO(CO2):将混合气体先通过
NaOH溶液,再通过
浓H2SO4
二、考点透视
例1
B
例2
(1)Mg或MgO等
(2)稀硫酸
(3)KOH溶液
(4)Ba(OH)2溶液
例3
(1)A
(2)蒸发
引流
(3)饱和
(4)Na2CO3
NaOH+HCl==NaCl+H2O
例4
(1)Mg2+
MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2
↓+2NaCl
稀硫酸
(2)过滤
漏斗
(3)30
30℃以下比氯化钠小
三、课堂训练
1.B
2.B
3.C
4.A
5.D
6.A
7.(1)KOH溶液
(2)Cu
(3)稀硫酸或稀盐酸
(4)高温煅烧
(5)BaCl2溶液
8.(1)碳粉
Cl-
(2)在空气中将滤渣充分灼烧
C+O2
点燃
CO2