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1、第六部分專題訓練第六部分專題訓練專題三專題三物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純 要 點 梳 理 要點要點1 物質(zhì)的提純和分離的物理方法物質(zhì)的提純和分離的物理方法 常用的物理方法有：溶解、過濾、蒸發(fā)、結(jié)晶、蒸餾、用磁鐵吸引等。(1)可溶固體不可溶固體的混合物：如NaCl中混有少量的CaCO3時，提純步驟為：溶解、 、蒸發(fā)。(2)可溶固體可溶固體的混合物：如NaCl與KNO3的混合物，提純KNO3的方法是：先在熱水中溶解，再通過 使KNO3結(jié)晶出來。(3)液體液體混合物：根據(jù)它們的沸點不同，用 的方法分離。如工業(yè)上分離石油混合物。過濾降溫結(jié)晶蒸餾要點要點2 2 物質(zhì)的提純和分離的化學方法物質(zhì)的提純和

2、分離的化學方法1. 原則：不增(不增加新的雜質(zhì))；不減(被提純的物質(zhì)不減少)；易分(生成沉淀、氣體或水，易分離)；復原(若被提純物質(zhì)改變要復原)2. 具體方法有(以下均用化學方程式表示)：(1)轉(zhuǎn)化法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成被提純的物質(zhì)。除去CO2中混有少量的CO： ；除去FeSO4中混有少量的CuSO4： ；除去NaOH變質(zhì)后含有的雜質(zhì)Na2CO3： 。(2)吸收法：主要適用于氣體雜質(zhì)的除去。除去CO中混有少量的CO2： 。COCuO CuCO2FeCuSO4 CuFeSO4Na2CO3Ca(OH)2) CaCO32NaOHCO22NaOH Na2CO3H2O(3)沉淀法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀除去。除去N

3、aCl中混有少量的Na2CO3： ；除去NaCl中混有少量的CuSO4： 。(4)化氣法：將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體除去。除去NaCl中混有少量的Na2CO3： 。 Na2CO3CaCl2 CaCO32NaClBa(OH)2CuSO4 BaSO4Cu(OH)2Na2CO3HCl 2NaClCO2H2O要點要點3 3 氣體的凈化氣體的凈化 1. 氣體凈化裝置的選擇。凈化即除去氣體中的雜質(zhì)。常見的氣體凈化裝置有洗氣瓶(圖631甲)和干燥管兩類，干燥管有球形干燥管(圖631乙)和U形干燥管(圖631丙)。 圖631洗氣瓶主要用于盛放液體吸收劑，連接裝置時要注意氣體必須“長進短出”以利于雜質(zhì)的吸收。干燥管則主要

4、用于盛放固體吸收劑，球形干燥管中氣流方向應為“大進小出”，這樣可以形成回旋氣流，雜質(zhì)吸收充分；U型干燥管結(jié)構(gòu)對稱，無進出口之分。 2. 干燥劑的選擇。原理：干燥劑只吸收水或與水反應，但不能與被干燥的氣體反應。(1)常見的干燥劑：濃硫酸(具有 性)、NaOH固體(具有 性)、生石灰(與水反應： 、堿石灰(CaO與NaOH的混合物)(2)干燥劑的選擇：(A. 濃硫酸B. 生石灰C. 堿石灰)吸水吸水CaOH2O Ca(OH)2氣體(含水分)H2O2CO2NH3干燥劑 . . . .ABC ABC ABC 3. 常見氣體的凈化方法。(1)除去氧氣：常用灼熱的銅網(wǎng)，化學方程式為 。(2)除去二氧化碳氣

5、體：最好用NaOH溶液吸收，化學方程式為 . ；通常不用石灰水的原因是 . 。(3)除去二氧化碳中的HCl：將混合氣體通過飽和的NaHCO3溶液，化學方程式為 。(4)檢驗并除去HCl氣體：將氣體通過AgNO3與HNO3的混合溶液，化學方程式為 。2CuO2 2CuOCO22NaOH Na2CO3H2O氫氧化鈣微溶于水，吸收效果不好NaHCO3HCl NaClCO2H2OAgNO3HCl AgClHNO3 考 題 研 究 (5)尾氣的處理。CO：可將尾氣 或 ；H2S、SO2：用NaOH溶液吸收，反應的化學方程式為 、 。 點燃轉(zhuǎn)化H2S2NaOH Na2S2H2OSO22NaOH Na2SO

6、3H2O考點考點1 1 物質(zhì)的提純和分離的化學方法 【例1】 (2013桂林) 同學們在實驗室對含有泥沙的粗鹽進行提純，實驗的基本流程如下：圖632 (1)操作的名稱是。(2)操作都要用到的一種玻璃儀器是，在操作中，使用這種玻璃儀器的目的是。(3)計算所獲得的氯化鈉產(chǎn)率，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)率偏低，由實驗不當導致的可能原因是 (只寫一種原因)。 (4)用提純所得的氯化鈉溶液配制100 g 6%的氯化鈉溶液，若實際所配溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于6%，可能的原因是(填字母編號)。a. 稱量氯化鈉所用天平砝碼沾有雜質(zhì) b. 用量筒取水時俯視讀數(shù)c. 用量筒取水時仰視讀數(shù) d. 配制溶液的燒杯用蒸餾水潤洗過(5)若用6%

7、的氯化鈉溶液(密度為1.04 g/cm3)，配制16 g質(zhì)量分數(shù)為3%的氯化鈉溶液，需要6%的氯化鈉溶液mL(結(jié)果保留小數(shù)點后一位)。 思路點撥(1)操作的名稱是過濾。(2)操作都要用到的一種玻璃儀器是玻璃棒，在操作中，使用這種玻璃儀器的目的是防止液體外濺。(3)蒸發(fā)溶液時液體外濺了一部分，這部分溶液中含有一定量的氯化鈉，這樣會導致計算所獲得的氯化鈉產(chǎn)率偏低。(4)稱量氯化鈉所用天平砝碼沾有雜質(zhì)時，稱量的氯化鈉的質(zhì)量大于需要的氯化鈉的質(zhì)量，用量筒取水俯視讀數(shù)時，量取的體積會比需要的體積偏小，這兩種情況都會使計算的結(jié)果偏大，即都會使實際所配溶液溶質(zhì)質(zhì)量分數(shù)大于6%。(5)解：設(shè)需要6%的氯化鈉溶

8、液的體積為x，根據(jù)稀釋前后，溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量不變有：1.04 g/cm3x6%16 g3%，x7.7 mL。答案(1)過濾(2)玻璃棒防止液體外濺(3)蒸發(fā)溶液時液體外濺了一部分(4)ab(5)7.7 實 戰(zhàn) 體 驗 1. (2013鎮(zhèn)江) 下列除雜設(shè)計(括號內(nèi)為雜質(zhì))所選用試劑和操作都正確的是( )D序號物質(zhì)選用試劑操作ACO2(CO)O2點燃BNaOH溶液(Na2CO3)稀鹽酸加入試劑至不再產(chǎn)生氣泡CKNO3溶液(KOH)Cu(NO3)2溶液加入適量的試劑，直接蒸發(fā)D蛋白質(zhì)固體(蔗糖)H2O、飽和(NH4)2SO4溶液溶解、鹽析、過濾、洗滌、低溫干燥2. (2012泰安) 重結(jié)晶后的食鹽中

9、往往還含有少量的硫酸鈉、氯化鎂、氯化鈣等雜質(zhì)，它們在溶液中主要以 、Ca2、Mg2的形式存在，為將這些雜質(zhì)除凈，可向食鹽溶液中加入過量的氫氧化鈉、碳酸鈉、氯化鋇溶液，然后加入鹽酸調(diào)至溶液pH7，最后經(jīng)過過濾、蒸發(fā)得到精鹽。下列操作及加入溶液順序錯誤的是 ( )A. BaCl2、NaOH、Na2CO3、過濾、HCl B. BaCl2、Na2CO3、NaOH、過濾、HClC. NaOH、BaCl2、Na2CO3、過濾、HCl D. Na2CO3、BaCl2、NaOH、過濾、HCl24SOD3. (2012南寧) 將固體混合物中的NaCl、CuCl2、Mg(OH)2進行逐一分離，可選用的試劑是 (

10、)A. 水、氫氧化鈉溶液 B. 水、氫氧化鉀溶液、稀鹽酸C. 水、氫氧化鉀溶液 D. 水、氫氧化鈉溶液、稀鹽酸D考點考點2 2 氣體的凈化【例2】 (2013濟南) 如圖633所示為實驗室常見氣體制備，凈化、干燥、收集和性質(zhì)實驗的部分儀器(組裝實驗裝置時，可重復選擇儀器)。某學校兩個化學實驗探究小組的同學欲用他們完成各自的探究實驗。圖633 (1)第一組的同學以石灰石和稀鹽酸為原料，在實驗室中制備、收集干燥純凈的二氧化碳氣體，按照要求設(shè)計實驗裝置、連接儀器，并檢驗裝置的氣密性。(提示：揮發(fā)出的少量HCl氣體可用飽和碳酸氫鈉溶液吸收)所選儀器的連接順序為(填寫儀器序號字母)；若將二氧化碳通入澄清

11、的石灰水中，石灰水的pH將(填“增大”“減小”或“不變”)。(2)第二組的同學以過氧化氫溶液為原料(MnO2為催化劑)制備氧氣，并對某種塑料的組成元素進行分析探究(資料顯示該塑料只含C，H，O三種元素)，所選儀器按“AB1EB2D堿石灰干燥管”的順序連接，(B1，B2為濃硫酸洗氣瓶)，實驗前檢驗裝置氣密性，使該塑料試樣碎屑在純氧氣中充分燃燒，觀察現(xiàn)象，收集有關(guān)實驗數(shù)據(jù)(假設(shè)發(fā)生的化學反應都充分反應)，試回答下列問題：儀器A中所發(fā)生反應的化學方程式為：；儀器E的玻璃管中放入的塑料試樣碎屑質(zhì)量為m g，塑料試樣充分燃燒后，測得儀器D質(zhì)量增加a g，則m g該塑料試樣中含碳元素的質(zhì)量為g(計算結(jié)果可

12、為分數(shù)形式)；若裝置中沒有連接儀器B1，這樣測算出的該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量與實際值比較將(填“偏小”“偏大”或“基本一致”)。思路點撥(1)以石灰石和稀鹽酸為原料制取并收集干燥、純凈的二氧化碳，應該先選擇固液反應的A裝置作為發(fā)生裝置，再通碳酸氫鈉溶液除去氯化氫雜質(zhì)，再通過濃硫酸吸水干燥，然后用向上排空氣法收集，故連接的順序為：ACBF；氫氧化鈣溶液呈現(xiàn)堿性，pH7；二氧化碳與其反應產(chǎn)生碳酸鈣沉淀和水，呈現(xiàn)中性，pH7，所以將二氧化碳通入澄清的石灰水中，石灰水的pH將減??；(2)以過氧化氫溶液為原料(MnO2為催化劑)制備氧氣，產(chǎn)生水和氧氣，反應的方程式為：2H2O2 2H2OO2；二氧化碳能

13、使澄清的石灰水變渾濁，B裝置增加的質(zhì)量就是生成的二氧化碳的質(zhì)量，二氧化碳中碳元素的質(zhì)量a g 100% a g；儀器B1是吸收氧氣中的水蒸氣，若沒有該裝置，會使儀器B2增重的質(zhì)量偏大，即水的質(zhì)量增加，因此測算出的該塑料試樣中氫元素的質(zhì)量與實際值比較將偏大。MnO24412113答案(1)ACBF減小(2)2H2O2 2H2OO2 a偏大MnO2113 實 戰(zhàn) 體 驗 4. (2013曲靖)下列除去物質(zhì)中所含少量雜質(zhì)的方法中，錯誤的是 ( )A選項物質(zhì)雜質(zhì)除去雜質(zhì)的方法ACO2氣體CO氣體通入氧氣，點燃BNa2SO4溶液Na2CO3溶液滴入適量稀硫酸至無氣泡產(chǎn)生CC粉CuO粉加入足量鹽酸充分反應后過濾DCu(NO3)2溶液AgNO3溶液加足量銅粉充分反應后過濾