1、第18讲 物质的分离、提纯与转换,物质的分离是通过适当的方法，把混合物中的各种物质彼此分开，并且恢复到各种物质原来存在的状态，分别得到纯净物；而物质的提纯是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质，又称除杂。 1分离和提纯的原则： (1)提纯方法应简单易行。 (2)操作过程中尽量不使被提纯的物质损失(不减)。 (3)除去杂质的同时不能引入新的杂质(不增)。 (4)最好能生成被提纯的物质(转化)。,2主要方法： (1)常见的物理方法。,(2)常见的化学方法。,CO2,Na2CO3,CaCO3沉淀,铁粉,稀盐酸(或稀硫酸),灼热的氧化铜,3.常见物质的除杂(括号内为杂质)
2、 (1)CO2(CO)：通过灼热的_ (2)CO(CO2)：通过足量的_溶液 (3)H2(水蒸气)：通过_或NaOH的固体 (4)CuO(Cu)：在空气中(或氧气流中)灼烧混合物 (5)Cu(Fe)：加入足量的_，过滤 (6)Cu(CuO)：加入足量的_，过滤 (7)FeSO4(CuSO4)：加入足量的铁粉，过滤 (8)NaCl(Na2CO3)：加入足量的_，蒸发,氧化铜,NaOH,浓硫酸,稀硫酸,稀硫酸,盐酸,(9)NaCl(Na2SO4)：加入适量的_溶液，过滤 (10)NaCl(NaOH)：加入足量的_，蒸发 (11)NaOH(Na2CO3)：加入适量的_溶液，过滤 (12)NaCl(C
3、uSO4)：加入适量的_溶液，过滤 (13)NaNO3(NaCl)：加入适量的_溶液，过滤 (14)NaCl(KNO3)：_ (15)KNO3(NaCl)：_结晶 (16)CO2(水蒸气)：通过浓硫酸,氯化钡,盐酸,氢氧化钙,氢氧化钡,硝酸银,蒸发结晶,冷却热饱和溶液,1除杂试剂的选用：首先必须考虑制备气体的性质，使所选试剂不与主要气体反应，然后依据杂质气体的性质予以确定。 (1)酸雾或酸性气体(如用盐酸制氢气时产生的HCl气体)可用_等碱溶液或饱和碳酸钠溶液除去。 (2)水蒸气可用浓硫酸、无水硫酸铜或碱石灰等除去。 (3)碱性气体可用_溶液除去。 2除杂装置的选用： (1)除杂试剂为液体时，
4、选用洗气瓶，气体应“_进_出”。 (2)除杂试剂为固体时，选用干燥管(球形或U)，气体是“_进_出”。 (3)需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯。,氢氧化钠溶液、石灰水,酸,长,短,大,小,3装置连接顺序的确定规律： (1)除杂和干燥的先后顺序： 若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体肯定混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气，应将气体先通过_溶液，再通过_。 若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。原因：加热时气体中最好不要混有水蒸气。如除去CO2中混有的CO和水蒸气，应将气体先通过_，再通
5、过_。,NaOH,浓H2SO4,浓H2SO4,灼热的CuO,(2)除去多种杂质气体的顺序： 一般是酸性较强的气体先除去。如N2中混有HCl、H2O(气)、O2时，应先除去_，再除去_，最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序：(一般先验水) 有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时，应先通过无水CuSO4检验水蒸气(由白色变成蓝色，说明水存在)，再通过_检验CO2。,HCl,水,澄清的石灰水,【例1】要除去下列物质中混有的少量杂质(括号内为杂质)，所用的试剂或方法正确的是( ) ACuO(Fe)在空气中灼烧 BNaCl(
6、Na2CO3)适量稀盐酸 CFe(Cu)足量稀硫酸 DCO2(CO)通过足量氢氧化钠溶液 【解答】杂质铁粉在空气中灼烧会生成Fe3O4，除了铁，又生成新的杂质Fe3O4，A错；Na2CO3与稀盐酸反应生成NaCl、H2O和CO2，B正确；C中Fe中混有Cu，加足量的稀硫酸时，FeH2SO4=FeSO4H2，而杂质Cu不与稀H2SO4反应，C错；D中CO22NaOH=Na2CO3H2O，杂质CO则不与NaOH反应，D错。故选C。,B,【例2】(2016，北京)下列实验操作能达到实验目的是( )【解答】A.一氧化碳和二氧化碳是均匀混合的，不能用点燃的方法除去一氧化碳，故A错误；B.铜不会与硫酸亚铁
7、反应，除去CuSO4溶液中的少量FeSO4，不能加入铜粉，故B错误；C.稀盐酸会与氢氧化钙、氢氧化钠反应，除去杂质的同时，也除去了主要物质，故C错误；D.取样品，加入肥皂水，振荡，产生泡沫较多的是软水，产生泡沫较少的是硬水，现象不同，可以鉴别，故D正确。,D,【例3】(2016，桂林)下列实验方案，不合理的是( ),B,【解答】A.检验Cl，先加AgNO3溶液，再加稀HNO3，若产生的白色沉淀不消失，说明含有氯离子，故选项实验方案合理；B.检验CO2，应使用澄清的石灰水，不能使用燃着的木条，因为能使燃着的木条熄灭的气体不一定是二氧化碳，故选项实验方案不合理；C.检验O2，可用带火星的木条伸入集
8、气瓶内，观察木条是否复燃，故选项实验方案合理；D.检验NH4，加NaOH溶液，微热，用湿润的红色石蕊试纸检验生成的气体，若变蓝色，说明含有NH4，故选项实验方案合理。,【例4】(2016，威海)下列关于混合物提纯的方法正确的是( ) A除去二氧化碳中混有的少量氯化氢将气体通入氢氧化钠溶液 B除去生石灰中混有的少量碳酸钙将混合物溶于水后过滤 C除去硝酸钾固体中混有的少量氯化钠蒸发结晶后过滤 D除去铜粉中混有的少量氧化铜加入适量稀盐酸充分反应后过滤,D,【解答】A.CO2和HCl气体均能与NaOH溶液反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误；B.CaO能与水
9、反应生成氢氧化钙，碳酸钙难溶于水，反而会把原物质除去，不符合除杂原则，故选项所采取的方法错误；C.KNO3和NaCl的溶解度受温度的影响不同，硝酸钾溶解度受温度影响较大，而氯化钠受温度影响较小，所以可采取加热水溶解配成饱和溶液、冷却热饱和溶液使KNO3先结晶出来、再过滤的方法，故选项所采取的方法错误；D.CuO能与稀硫酸反应生成硫酸铜和水，铜不与稀硫酸反应，充分反应后过滤，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故选项所采取的方法正确。,【例5】圆梦兴趣小组用NaCl溶液、NaOH溶液和稀H2SO4三种试剂，将含有Cu2、Ba2、Ag和NO3混合液中的三种阳离子逐一除去。步骤如下(所加试剂
10、均过量)： 步骤一：混合液中加入试剂A，过滤得到沉淀1和滤液1； 步骤二：滤液1中加入试剂B，过滤得到沉淀2和滤液2； 步骤三：滤液2中加入试剂C，过滤得到沉淀3和滤液3。 (1)同学们确认试剂A是NaCl溶液，写出步骤一中反应的化学方程式： _。 (2)三种沉淀中，能溶于稀盐酸的是_(填物质名称或化学式)。 (3)滤液3中，除NaNO3外还含有的盐是_。,NaClAgNO3=NaNO3AgCl,氢氧化铜或Cu(OH)2),NaCl、Na2SO4,【方法指导】将三种离子逐一沉淀并分离，即加入一种试剂只能生成一种沉淀，需要考虑每次所加入的试剂只能与溶液中的一种离子反应形成沉淀。用NaCl溶液、N
11、aOH溶液和稀H2SO4三种试剂，将含有Cu2、Ba2、Ag和NO3混合液中的三种阳离子逐一除去，氯化钠只能与溶液中Ag形成氯化银沉淀，然后加入的氢氧化钠只与溶液中Cu2形成氢氧化铜沉淀，最后加入的硫酸沉淀溶液中的Ba2形成硫酸钡沉淀，满足将三种离子逐一沉淀。注意应先加入NaCl，而不能先加入NaOH或硫酸，否则不能达到逐一沉淀的目的。(1)同学们确认试剂A是NaCl溶液，氯化钠与硝酸银反应生成氯化银沉淀和硝酸钠，反应的化学方程式为：NaClAgNO3=NaNO3AgCl。(2)步骤一、二、三得到的沉淀分别是氯化银、氢氧化铜、硫酸钡，能溶于稀盐酸的是氢氧化铜。(3)步骤三：滤液2中加入试剂C，
12、Cu2、Ba2、Ag已分别生成了沉淀，此时滤液中含有的离子有H、Na、Cl、NO3、SO42，则滤液3中，除NaNO3外还含有的盐是NaCl、Na2SO4。,【例6】已知某粗盐样品中含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质。实验室提纯流程如下：(1)用托盘天平称量粗盐时，若指针偏向右边，则表示(填下列正确选项的代码)_。 A右盘重，砝码轻 B右盘轻，样品重 C左盘重，样品轻 D左盘轻，砝码重,D,(2)第步操作发生反应的化学方程式是_。 (3)第步操作的目的是_。 (4)第步操作a的名称是_，此步操作中，玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在_的一边。 (5)在第步操作中，向滤液中滴加足量盐酸的目的
13、是 _。 (6)在第步操作时，要用玻璃棒不断搅拌，目的是 _。,MgCl22NaOH=Mg(OH)22NaCl,除去杂质CaCl2和加入的过量试剂BaCl2,过滤,三层滤纸,除去加入的过量试剂NaOH和Na2CO3,防止蒸发时因局部温度过高，造成液滴飞溅,【方法指导】题中的除杂原理：加入过量的氯化钡可除去硫酸钠，加入过量的氢氧化钠可除去氯化镁，加入过量的碳酸钠可除去氯化钙，同时碳酸钠又可除去过量的BaCl2，因此，氯化钡和碳酸钠两种药品应先加氯化钡，后加碳酸钠，然后通过过滤把沉淀除去，再加入适量的盐酸，将溶液的pH调为7，除去多余的碳酸钠和氢氧化钠。(1)若指针偏向右边，根据左物右码可知，右边
14、的砝码重，左盘的称量物轻。(2)NaOH溶液可与杂质MgCl2反应生成沉淀氢氧化镁和氯化钠。(3)碳酸钠既可除去杂质CaCl2，又可除去过量的BaCl2。(4)过滤可得沉淀和滤液，过滤时玻璃棒的末端要轻轻地斜靠在三层滤纸处。(5)滤液中含有过量试剂NaOH和Na2CO3，二者都能与稀盐酸反应，因此加入稀盐酸可把二者转化成氯化钠。(6)蒸发时用玻璃棒不断搅拌的目的是防止蒸发时因局部温度过高，造成液滴飞溅。,1(2013陕西第20题，4分)海边盛产贝壳，其主要成分为CaCO3，以贝壳和纯碱为原料，生产烧碱的简要工艺流程如下： 请回答下列问题： (1)A的化学式是_。 (2)写出步骤发生反应的化学方程式 _。 (3)在工业上，熟石灰可用于生产烧碱。在农业上，它的一种用途是_。,CaO,Ca(OH)2Na2CO3=CaCO32NaOH,改良酸性土壤或配制农药等(其他合理答案均可),
