混合物的分离和提纯的方法(物质的分离和提纯方法)

莫然
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2021年1月10日10:18:03
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  混合物的分离方法有很多,但根据分离的性质,可以分为两类,一类是化学分离方法,另一类是物理方法。混合物的化学分离和纯化方法总结如下:

  一、分离纯化的原理:

  1.引入的试剂通常只与杂质反应。

  2.后续试剂应去除之前添加的过量试剂。

  3.不能引入新物质。

  4.杂质和试剂反应产生的物质很容易从纯化物质中分离出来。

  5.工艺简单,现象明显,纯度高。

  6.尽可能将杂质转化为所需物质。

  7.在去除各种杂质时,应考虑添加试剂的合理顺序。

  8.在气体易溶于水的情况下,有必要防止反吸的发生。

  二、常用化学方法的分离纯化:

  1.加热方法:当混合物与热稳定性差的物质混合时,可以直接加热分解分离热稳定性差的物质。例如,氯化钠与氯化铵混合,碳酸钠与碳酸氢钠混合,可以直接加热去除杂质。

  2.沉淀法:向混合物中加入某种试剂,以沉淀的形式分离其中一种的方法。使用这种方法时,必须注意不要引入新的杂质。如果用各种试剂一步一步沉淀溶液中不同的颗粒,要注意去除后面加入的试剂的多余部分,最后加入的试剂不要引入新的杂质。加入适当的氯化钡溶液可以去除氯化钠中混合的硫酸钠。

  3.酸碱法:纯化后的物质不与酸、碱反应,但杂质可以与酸、碱反应,酸、碱作为除杂试剂。比如用盐酸去除二氧化硅中的CaCO3,用氢氧化钠溶液去除铁粉中的铝粉。

  4.氧化还原反应法:如果混合物中混入还原性杂质,可以加入适当的氧化剂将其氧化成纯净物质。比如将氯水滴入与二氯化铁混合的三氯化铁溶液中,去除二氯化铁杂质;类似地,如果氧化杂质混合在混合物中,可以加入适当的还原剂将其还原成纯化的物质。例如,向与三氯化铁混合的二氯化铁溶液中加入过量的铁粉以去除三氯化铁杂质。

  5.转化法:如果一次不能实现分离,需要转化为其他物质进行分离,然后将转化后的物质还原为原来的物质。例如,当Fe3和Al3分离时,可以加入过量的氢氧化钠溶液来产生Fe(OH)3和NaAlO2。过滤后,加入盐酸再生Fe3和Al3。在转化过程中,要尽量减少被分离物质的损失,转化后的物质要容易恢复到原来的物质。

  6.酸碱度调节法:通过加入试剂沉淀和分离溶液中的某种成分来调节溶液酸碱度的方法。一般通过加入相应的不溶性或微溶性物质来调节。如果氯化铜溶液中含有三氯化铁杂质,并且溶液由于三氯化铁的水解而呈酸性,可以通过调节ph值来沉淀Fe3,因此可以向溶液中加入CuO、CuO(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3。

  7.电解法:利用电解原理分离提纯物质,如铜的电解精炼,即以粗铜为阳极,以精炼铜为阴极,以含铜离子的溶液为电解液。在直流电的作用下,粗铜中比铜更活泼的杂质金属失去电子,只有铜离子在阴极析出,从而提纯铜。

  [例1]以下实验设计与结论()一致。

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  a、将碘水倒入分液漏斗中,加入适量乙醇,摇匀,静置,将碘提取到乙醇中

  B.一定的气体可以把湿的红色石蕊试纸变成蓝色,气体水溶液一定是碱性的

  C.向无色溶液中加入钡(NO3)2溶液,然后加入稀盐酸。如果沉淀物是不溶的,那么一定有SO42-

  d .向含有二氯化铁杂质的三氯化铁溶液中引入足够的二氯甲烷,并充分加热以除去过量的二氯甲烷,从而获得相对纯的三氯化铁溶液。

  分析:乙醇不能作为浸膏

  C.去除混合在二氯化铁溶液中的三氯化铁:加入过量的铁粉,过滤

  d、去除铜粉中混入的氧化铜:加入适量稀硝酸,过滤,洗涤

  分析:CO2可以被清澈的石灰水吸收,而CO不能,所以A项错了。盐酸可以去除BaCO3反应,但不能溶解BaSO4,所以b项错了;c项,2FeCl3 Fe=3FeCl2,多余的铁可以过滤去除,正确;Cu和CuO都可以被HNO3溶解,所以D项是错误的。

  回答:c。

  【例3】(09浙江卷)以下说法正确()。

  A.亚硝酸钠和盐只能用硝酸银溶液鉴别

  B.再结晶时,溶液的冷却速度越慢,晶体颗粒越大

  C.乙酸和乙醇的混合溶液可以用分液漏斗分离

  d、用盐酸标准溶液滴定待测氢氧化钠溶液时,酸洗后的酸式滴定管不经标准洗涤,测定结果偏低

  分析:对于A项,需要用稀硝酸看沉淀物是否溶解,所以是错误的;B项,冷却速度越慢,越容易析出晶体。冷却速度越慢,晶体析出越多。正确。c项中,乙醇和醋酸互溶,不分层,不能用分液法分离,所以错了;D项,酸式滴定管未润湿,稀释了盐酸。如果使用的标准HCl体积增大,则计算出的NaOH浓度过大,因此是错误的。

  回答:B

  【例5】下面的化学实验事实和解释是正确的()。

  A.将四氯化碳滴入碘水中,摇匀后静置,然后分层。四氯化碳层呈紫红色,说明四氯化碳可以从碘水中提取碘。

  B.将盐酸酸化的氯化钡溶液滴加到二氧化硫水溶液中,形成白色沉淀,表明三氧化二钡不溶于盐酸

  C.在0.1mol-1硫酸亚铁溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液,高锰酸钾溶液褪色,说明Fe2正在氧化

  D.向浓度为0.1molL-1的2.0 mL KCl和碘化钾混合溶液中加入1 ~ 2滴0.01molL-1的硝酸银溶液,摇匀,沉淀物变黄,表明氯化银的克星比碘化银大

  分析:A项是高中化学必修1——萃取实验中非常重要的实验;b项描述有误,本实验根本得不到白色沉淀,因为亚硫酸不可能制得盐酸;c项只能说明Fe2有还原性,因为KMnO4氧化性强,经常作为氧化剂。D项沉淀物为黄色,表示沉淀物为AgI,即AgCl的Ksp大于AgI。

  答:A,D

  【例6】工业废水往往含有不同类型的污染物,可以采用不同的方法进行处理。以下措施和方法是正确的()

  分析:废酸碱中和属于化学法,a项有误;Cu2不能用SO42-结算,B项有误。活性炭不能吸附苯,所以c项不对;

  na2co 3 Ca(OH)2===CaCO32 NaOH,属于复分解法,属于化学法。D项正确

  回答:d。

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