-
专题
物质的分离、除杂和提纯
【要点归纳】
1
、应注意几个“不”
⑴不能“玉石俱焚”。即试剂一般与杂质反应，不与要保留的物质反应。但
特
殊情况下，所加试剂需要和保留物质反应，但最终要转化成需要保留的物质。
如除去
FeCl
3
溶液中的
NaCl
，可加过量的
NaOH
溶液
→过滤→洗涤→加适量稀盐
酸。
⑵“
不增”、“不减”。即不增加新的杂质，不减少要保留的物质。
⑶不污染环境。即要求所选用的除杂方法，不能产生可污染环境的物质。
⑷不能“旧貌变新颜”。即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。
2
、除杂方法的几个优化原则
⑴若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。
⑵应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。
⑶先考虑物理方法，再用化学方法。
【拓展延伸】
一、气体的净化与干燥
1
、气体净化的几种方法
⑴吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去
CO
< br>中混有的少量
CO
2
，
可先用浓
NaOH
溶液吸收
CO
2
，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。
常见气体吸收剂见下表：
吸收剂
吸收的气体杂质
吸收剂
吸收的气体杂质
水
可溶性气体：
HCl
、
NH
3
< br>NaOH
固体
CO
2
、
HCl
、
H
2
0
等
无水
Cu
SO
4
H
2
O
碱石灰
CO
2
、
HCl
、
H
2
0
灼热的铜网
O
2
NaOH
溶液
CO
2
、
HCl
灼热的
CuO
H
2
、
CO
浓硫酸
H
2
0
⑵转
化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去
< br> △
CO
2
中的少量
CO
，可将混合气体通过足量的灼热
CuO<
/p>
，
CO +
CuO
Cu +
CO
2
。
2
、气体的干燥
气体的干燥是通过干燥剂来实现的，
选择干燥要根据气体的性质，
< br>一般原则
是：
酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，
碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，
干
燥装置
由干燥剂状态决定。
⑴常见的干燥剂
干燥剂
干燥
可干燥气体
不可干燥气体
名称或化学
装置
酸碱性
状态
式
H
2
、
N
2
、
O
2
、
CO
2
、
浓
H
2
SO
4
酸性
液态
NH
3
A
HCl
、
CH
4
、
CO
等
固体
NaOH
H
2
、
O
2
、
N
2
、
CH
4
、
碱性
固态
CO
2
、
SO
2
、<
/p>
HCl
B
或
C
生石灰
CO
、
NH
3
等
除
NH
3
外所
有气
无水
CaCl
※
< br>
中性
固态
NH
3
B
或
C
体
⑵常用干燥装置如下：
注意：
选择吸收装置时，
要注意进、
出气体导管的连接方法，
若用“洗气瓶”，
要注意“
长进短出”，
若用干燥管要注意“大进小出”。
先除去气体中含
有的其
他杂质，干燥除去水蒸气的操作放在最后。
二、物质的分离和提纯
分离和提纯的主要方法
方法
适用范围或原理
举例
①固体与液体混合物的分离
粗盐的提纯
过滤法
②可溶性固体与不溶性固体混
合
物
物的分离
理
①分离溶质与溶剂
从含有
HCl
的
NaCl
溶
方
结
蒸发
②除去易挥发的杂质
液中分离出固体
NaCl
法
晶
降低温
可溶性固体溶质溶解度受温度影
分离
N
aCl
与
KNO
3
的混
法
度
响变化大小不同
合物
续表
方法
适用范围或原理
举例
化气
与
杂质反应生成气体而
除
Na
2
SO
4
中
Na
2
CO
3
，
可加适量稀
H
2
SO4<
/p>
：
法
除去
Na
2
CO
3
+ H
2
SO
4
＝
N
a
2
SO
4
+
CO
2
↑+
H
2
O
沉淀
将杂质转化为沉淀过滤
除去
NaCl
中
的
Na
2
SO
4
，可加适量的
法
除去
BaCl
2
：
Na
2
SO
4
+
BaCl
< br>2
==BaSO
4
↓+2NaC
l
将杂质通过置换反应而
除
Fe
SO
4
中的
Cu SO
4
，可加过量的铁
化
置换
法
除去
粉，再过滤：
CuSO
4
+Fe==Cu+Fe SO
4
学
将杂质溶于某种试剂而
除
C
粉中的
CuO
粉，
可加
适量稀硫酸，
方
溶解
除去
再过滤：
CuO+ H
2
SO
4
==CuSO
< br>4
+ H
2
O
法
法
除
CaO
中的
Ca
CO
3
可加热：
加热
< br>杂质受热易分解，通过加
高温
CaCO
3
CaO+
CO
2
↑
法
热将杂质除去
转化
法
将杂质通过化学反应转
化为主要成分
除
CO
2
中的
CO
，可将气体通过灼热的
△ <
/p>
CuO
：
CO+CuO
< br>
Cu+CO
2
当然，
实际分离与提纯还会有一些其他方法，
在实际
解题时要因题而解，
也
可以综合而灵活地运用几种方法。
【典型例题】
1
、
除去
NaCl
溶液中的杂质
Ba(OH)
2
，若只
准加入一种试剂，则这种试剂是
_______
。
【分析】
除去杂质的方
法有多种，
原则是不引入新的杂质，
对所提纯的物质不能改变，
把
杂质转化成所需要的物质，
便于分离
。
如将杂质被溶液吸收；
将杂质转化为气体
或沉淀；将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求，除去
Ba(OH)
2
，可以加入
带有
SO<
/p>
4
2-
的试剂，
如
Na
2
SO
4
、
CuSO
4
、
H
2
SO
4
等，
它们都能与
Ba(OH)
2
反应生成
BaSO
4
沉淀。但是，如果选用
Na
2
SO
4
溶液，除了生成
BaSO
4
，同时还有
NaOH
产生，
NaOH
是能溶于水的，无法与
NaCl
分开。等于除去
Ba(OH)
2
的同时又引进了新的杂质
NaOH
。如果选用
CuSO4
溶液，则生成
BaSO
4
和
Cu(O
H)
2
两种沉淀，再经过过滤，
即可得
到较纯的
NaCl
。当然加入
Fe
2
(SO4)
3
溶
液也可除去杂质
Ba(OH)
2
。若选
用
H
2
SO
4
，则生成
BaSO
4
< br>和水，也可除去杂质
Ba(OH)
2
。
【答案】
CuSO
4
或
Fe
2
(SO4)
3
或
H
2
SO
4
2
、
除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选
用适量的试剂是
[
]
A
．稀硫酸
B
．硝酸银
C
．澄清石灰水
D
．稀盐酸
【分析】
本题除去杂质碳酸钠，
可考虑加入酸溶液与碳酸钠发生复分解反应，
把杂质变成
CO
2
气体逸出。但要注意加入的酸只能是盐酸，
否则又会产生新的钠盐杂质。
【答案】
D
3
、
分离
NaCl
、
FeCl
3
和
BaSO
4
的混合物，应选用的一组试剂是（
）
A. H
2
O
、
AgNO
3
、
HNO
3
B. H
2
O
、
NaOH
、
HNO
< br>3
C. H
2
O
、
NaOH
、
HCl
D. H
2
O
、
KOH
、
HNO
3
【分析】
此题中，因
NaCl
、
FeCl
3
均溶于水，
Ba
SO
4
难溶于水，所以先用水溶解，利用溶
解性差异过滤分离，然后用
NaOH
溶液与滤液反应，
NaCl
未变化，
FeCl
3
被转化
为
Fe(OH)
3
↓，
通过过滤分别得到滤液和沉淀，
将滤液蒸发结晶可得纯净的
NaCl
，
将沉淀与
HCl
溶液反应，可使转化为
Fe(OH)
3
的
FeCl
3
得以复原。在分离操作中
同
样要遵循不能引入新杂质的原则，所以选
C
。
< br>
【答案】
C
4
、
为了除去粗盐中的
CaCl
2
、
MgSO
4
及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列
5
项操作：①过滤
；②加过量的
NaOH
溶液；③加适量盐酸；④加过量
Na
2
CO
3
溶液；
⑤加过量的
BaCl
2
溶液。正确的操作顺序是（
）
A. ①④②⑤③ B.
④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤②④①③
【分析】
除去多种杂质时，
要考虑加入试剂的顺序，
为了保证将杂质除尽，
所加试剂必须
过量，
因此为了不引进新杂质，
< br>后面加入的试剂要能除去前面加入的试剂。
本题
加入试剂
及顺序是：
a
加过量的
BaCl
2
溶液，除去
SO
4
2
－
；
b
加过量的
NaOH
溶液，
< br>除去
Mg
2+
；
c
加过量的
Na
2
CO
3
溶液除去
Ba
2+
、
Ca
2+<
/p>
；
d
过滤，
除去
生成的沉淀
（
CaCO
3
、
BaCO
3
、
Mg(OH)
2
和泥沙）
；
e
加适量的盐酸，除去过量的
CO<
/p>
3
2
－
和
OH
－
，由于
b
和
a
顺序互换，不影响除杂目的，所以前两
步操作顺序可颠倒。
【答案】
C
、
D
。
【达标训练】
一、选择题（每小题只有一个选项符合题意）
1
、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
（
Na
2
CO
3
）
< br> B. Fe
（
Cu
）
C. Na
2
CO
3
（
CaCO
3
< br>）
D. HCl
（
BaCl<
/p>
2
）
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