2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題六 物質(zhì)的分離學(xué)案 (I)
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1、2022年中考化學(xué)總復(fù)習(xí) 專題六 物質(zhì)的分離學(xué)案 (I) 歸納整理 物質(zhì)的分離、除雜和提純是化學(xué)實驗中的一個重要環(huán)節(jié)。所謂分離就是用物理或化學(xué)的方法將混合物中的各組分一一分開。分離完成后各組分要保持(經(jīng)過化學(xué)反應(yīng)使混合物的組分經(jīng)過轉(zhuǎn)化而分離還要恢復(fù)為)原有的物質(zhì)組成和狀態(tài)。除雜和提純是將混合物中的某組分用物理或化學(xué)的方法除去而得到純物質(zhì)。在提純物質(zhì)的過程中除了選擇合適的試劑外,還應(yīng)選擇適宜的雜質(zhì)(或產(chǎn)物),以便于同被提純物進行分離。 現(xiàn)將有關(guān)要點歸納如下: 1、應(yīng)注意幾個“不” ⑴不能“玉石俱焚”。即試劑一般與雜質(zhì)反應(yīng),不與要保留的物質(zhì)反應(yīng)。但特殊情況下,所加試劑需要和保留物質(zhì)反應(yīng),
2、但最終要轉(zhuǎn)化成需要保留的物質(zhì)。如除去FeCl3溶液中的NaCl,可加過量的NaOH溶液→過濾→洗滌→加適量稀鹽酸。 ⑵“不增”、“不減”。即不增加新的雜質(zhì),不減少要保留的物質(zhì)。 ⑶不污染環(huán)境。即要求所選用的除雜方法,不能產(chǎn)生可污染環(huán)境的物質(zhì)。 ⑷不能“舊貌變新顏”。即除雜結(jié)束前,要恢復(fù)保留物質(zhì)的原有狀態(tài)。 2、除雜方法的幾個優(yōu)化原則 ⑴若同時有多種方法能除去雜質(zhì),要選擇那些簡單易行、除雜徹底的方法。 ⑵應(yīng)盡量選擇既可除去雜質(zhì),又可增加保留物質(zhì)的方法,即“一舉兩得”。 ⑶先考慮物理方法,再用化學(xué)方法。 拓展延伸 一、氣體的凈化與干燥 1、氣體凈化的幾種方法 ⑴吸收法:用吸收
3、劑將雜質(zhì)氣體吸收除去。如,除去CO中混有的少量CO2,可先用濃NaOH溶液吸收CO2,再用濃硫酸等干燥劑除去水蒸氣。 常見氣體吸收劑見下表: 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 吸收劑 吸收的氣體雜質(zhì) 水 可溶性氣體:HCl、NH3等 NaOH固體 CO2、HCl、H20 無水CuSO4 H2O 堿石灰 CO2、HCl、H20 灼熱的銅網(wǎng) O2 NaOH溶液 CO2、HCl 灼熱的CuO H2、CO 濃硫酸 H20 ⑵轉(zhuǎn)化法:通過化學(xué)反應(yīng),將雜質(zhì)氣體轉(zhuǎn)化為所要得到的氣體。如,除去CO2中的少量CO,可將混合氣體通過足量的灼熱CuO,CO + CuO Cu + C
4、O2。 2、氣體的干燥 氣體的干燥是通過干燥劑來實現(xiàn)的,選擇干燥要根據(jù)氣體的性質(zhì),一般原則是:酸性干燥劑不能用來干燥堿性氣體,堿性干燥劑不能用來干燥酸性氣體,干燥裝置由干燥劑狀態(tài)決定。 ⑴常見的干燥劑 干燥劑 可干燥氣體 不可干燥氣體 干燥 裝置 名稱或化學(xué)式 酸堿性 狀態(tài) 濃H2SO4 酸性 液態(tài) H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等 NH3 A 固體NaOH 生石灰 堿性 固態(tài) H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等 CO2、SO2、HCl B或C 無水CaCl※ 中性 固態(tài) 除NH3外所有氣體 NH3 B或C ⑵
5、常用干燥裝置如下: 注意:選擇吸收裝置時,要注意進、出氣體導(dǎo)管的連接方法,若用“洗氣瓶”,要注意“長進短出”,若用干燥管要注意“大進小出”。先除去氣體中含有的其他雜質(zhì),干燥除去水蒸氣的操作放在最后。 二、物質(zhì)的分離和提純 分離和提純的主要方法 方法 適用范圍或原理 舉例 物理方法 過濾法 ①固體與液體混合物的分離 ②可溶性固體與不溶性固體混合物的分離 粗鹽的提純 結(jié)晶法 蒸發(fā) ①分離溶質(zhì)與溶劑 ②除去易揮發(fā)的雜質(zhì) 從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl 降低溫度 可溶性固體溶質(zhì)溶解度受溫度影響變化大小不同 分離NaCl與KNO3的混合物 續(xù)表
6、 方法 適用范圍或原理 舉例 化學(xué)方法 化氣法 與雜質(zhì)反應(yīng)生成氣體而除去 除Na2SO4中Na2CO3,可加適量稀H2SO4:Na2CO3+ H2SO4=Na2SO4+ CO2↑+ H2O 沉淀法 將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀過濾除去 除去NaCl中的Na2SO4,可加適量的BaCl2:Na2SO4+ BaCl2==BaSO4↓+2NaCl 置換法 將雜質(zhì)通過置換反應(yīng)而除去 除Fe SO4中的Cu SO4,可加過量的鐵粉,再過濾:CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4 溶解法 將雜質(zhì)溶于某種試劑而除去 除C粉中的CuO粉,可加適量稀硫酸,再過濾:CuO+ H2SO4==Cu
7、SO4+ H2O 加熱法 雜質(zhì)受熱易分解,通過加熱將雜質(zhì)除去 除CaO中的CaCO3可加熱:CaCO3CaO+ CO2↑ 轉(zhuǎn)化法 將雜質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為主要成分 除CO2中的CO,可將氣體通過灼熱的CuO:CO+CuOCu+CO2 當然,實際分離與提純還會有一些其他方法,在實際解題時要因題而解,也可以綜合而靈活地運用幾種方法。 問題探究 問題1除去NaCl溶液中的雜質(zhì)Ba(OH)2,若只準加入一種試劑,則這種試劑是_______。 【分析】除去雜質(zhì)的方法有多種,原則是不引入新的雜質(zhì),對所提純的物質(zhì)不能改變,把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成所需要的物質(zhì),便于分離。如將雜質(zhì)被溶液吸收;將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化
8、為氣體或沉淀;將不溶的雜質(zhì)轉(zhuǎn)為可溶物等。根據(jù)題目要求,除去Ba(OH)2,可以加入帶有SO42-的試劑,如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等,它們都能與Ba(OH)2反應(yīng)生成BaSO4沉淀。但是,如果選用Na2SO4溶液,除了生成BaSO4,同時還有NaOH產(chǎn)生,NaOH是能溶于水的,無法與NaCl分開。等于除去Ba(OH)2的同時又引進了新的雜質(zhì)NaOH。如果選用CuSO4溶液,則生成BaSO4和Cu(OH)2兩種沉淀,再經(jīng)過過濾,即可得到較純的NaCl。當然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去雜質(zhì)Ba(OH)2。若選用H2SO4,則生成BaSO4和水,也可除去雜質(zhì)Ba(OH)2。 【答
9、案】 CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4 問題2除掉氯化鈉溶液中混有的少量碳酸鈉,應(yīng)選用適量的試劑是 [ ] A.稀硫酸 B.硝酸銀 C.澄清石灰水 D.稀鹽酸 【分析】本題除去雜質(zhì)碳酸鈉,可考慮加入酸溶液與碳酸鈉發(fā)生復(fù)分解反應(yīng),把雜質(zhì)變成CO2氣體逸出。但要注意加入的酸只能是鹽酸,否則又會產(chǎn)生新的鈉鹽雜質(zhì)。 【答案】 D 問題3分離NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物,應(yīng)選用的一組試劑是( ) A. H2O、AgNO3、HNO3 B. H2O、NaOH、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl
10、 D. H2O、KOH、HNO3 【分析】此題中,因NaCl 、FeCl3均溶于水,BaSO4難溶于水,所以先用水溶解,利用溶解性差異過濾分離,然后用NaOH溶液與濾液反應(yīng),NaCl未變化,F(xiàn)eCl3被轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3↓,通過過濾分別得到濾液和沉淀,將濾液蒸發(fā)結(jié)晶可得純凈的NaCl,將沉淀與HCl溶液反應(yīng),可使轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3的FeCl3得以復(fù)原。在分離操作中同樣要遵循不能引入新雜質(zhì)的原則,所以選C。 【答案】C 問題4為了除去粗鹽中的CaCl2、MgSO4及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進行下列5項操作:①過濾;②加過量的NaOH溶液;③加適量鹽酸;④加過量Na2C
11、O3溶液;⑤加過量的BaCl2溶液。正確的操作順序是( ) A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤②④①③ 【分析】除去多種雜質(zhì)時,要考慮加入試劑的順序,為了保證將雜質(zhì)除盡,所加試劑必須過量,因此為了不引進新雜質(zhì),后面加入的試劑要能除去前面加入的試劑。本題加入試劑及順序是:a加過量的BaCl2溶液,除去SO42-;b加過量的NaOH溶液,除去Mg2+;c加過量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+;d過濾,除去生成的沉淀(CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙);e加適量的鹽酸,除去過量的CO32-和OH-,由于b和a順
12、序互換,不影響除雜目的,所以前兩步操作順序可顛倒。 【答案】C、D。 學(xué)以致用 一、選擇題(每小題只有一個選項符合題意) 1、氮氣混有少量氫氣、二氧化碳和水蒸氣,欲獲得干燥純凈的氮氣,可采取下列操作:①通過濃硫酸,②通過填充氧化銅的加熱管,③通過氫氧化鈉濃溶液,④通過濃鹽酸。最好的組合順序是 ( ) A、①→②→③ B、③→②→④ C、③→②→① D、④→②→③ 2、下列各組物質(zhì)中的雜質(zhì)(括號內(nèi)為雜質(zhì)),只需加入適量稀硫酸就能除去的是( ) A. N
13、aCl(Na2CO3) B. Fe(Cu) C. Na2CO3(CaCO3) D. HCl(BaCl2) 3、下列各組物質(zhì)的溶液,不另加試劑無法一一鑒別的是 ( ) A.NaOH HCl CuSO4 MgSO4 B.Na2CO3 K2SO4 BaCl2 HCl C.KNO3 HCl CaCl2 NaOH D.NH4NO3 H2SO4 NaOH MgCl2 4、分離下列各組物質(zhì)的方法不正確的是 ( ) A.用過濾法分離氧化銅
14、和硫酸銅的混合物 B.用結(jié)晶法分離氯化鈉和硝酸鉀的混合物 C.用蒸餾法(依據(jù)物質(zhì)沸點的不同)分離煤油和水的混合物 D.通過灼熱的氧化銅除去CO中的CO2,得純凈的CO 5、下表是各物質(zhì)所含的少量雜質(zhì)以及除去這些雜質(zhì)所選用的試劑或操作方法,其中正確的是 ( ) 選 項 物 質(zhì) 雜 質(zhì) 除雜試劑或操作方法 A 氯化鈉溶液 氯化鎂 加入適量燒堿溶液,再過濾 B 硝酸鈉溶液 硫酸鈉 加入適量氯化鋇溶液,再過濾 C 熟石灰
15、石灰石 高溫煅燒 D 二氧化碳 一氧化碳 通過澄清石灰水 6、按照加水溶解、過濾、蒸發(fā)的順序進行操作,可以分離的一組混合物是 ( ) A.木炭粉和二氧化錳 B.鐵粉和硫酸銅晶體 C.氯化鋇和硫酸鉀 D.二氧化錳和氯化鈉 7、下列實驗方案中,能達到預(yù)期目的的是 ( ) A. 用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl氣體 B. 用點燃的方法除去CO中混有的少量CO2 C. 用稀鹽酸除去熱水瓶膽壁上
16、的水垢[主要成分CaCO3和Mg(OH)2] D. 用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4,得到純凈的KNO3溶液 8、實驗操作方法:①稱量,②過濾,③蒸發(fā),④結(jié)晶;其中可用于混合物分離的是 ( ) b a A. ①② B. ③④ C. ①②③ D.②③④ 二、填空題 9、右圖所示的裝置有多種用途。根據(jù)實驗需要,氣體既可從a導(dǎo)入也可以從b口導(dǎo)入。瓶中既可加入其他物質(zhì),也可以加入不同的液體或固體顆粒等。請根據(jù)要求將相關(guān)內(nèi)容填入下表,然后結(jié)合物理知識回答問題: 用途 氣體入口(a或b) 瓶中物質(zhì) ①收集H2
17、 ②排氣法收集CO2 空氣 ③排水法收集O2 水 ④除去H2中的雜質(zhì)HCl氣體 ⑤干燥CO2氣體 ⑥驗證CO氣體中含有CO2雜質(zhì)并除去 結(jié)合物理知識,簡述在表內(nèi)第③項中,排水法收集O2操作成功的原理 。 10、為除去Na2SO4溶液中含有的雜質(zhì)Na2CO3,甲、乙、丙三位同學(xué)分別選用一種試劑(適量)進行實驗。請你對他們所選用的試劑進行評價: 學(xué)生 選用試劑 評價(是否可行,并簡述理由) 甲 乙 H2SO4 丙 Ba(OH)2 11、某課外活動小組通過Internet網(wǎng)上資料得知:廢棄的定影液中含
18、有一定量的AgNO3。他們從攝影店收集到一些廢棄的定影液,準備將其中的銀以單質(zhì)的形式回收。于是。他們進行了以下實驗活動: (1)[設(shè)計方案] ①加入比銀活潑的金屬單質(zhì) ②除去金屬混合物中的雜質(zhì) (2)[小組討論] ①選擇加入的金屬 甲同學(xué)認為:向定影液中加入過量的銅粉,則得到的金屬混合物含有銀和銅; 乙同學(xué)認為:向定影液中加入過量的鐵粉,則得到的金屬混合物含有銀和鐵。你認為 同學(xué)的方案更合理,其原因是 。該方案的化學(xué)方程式為
19、 。 ②除去銀粉中混有的金屬 向金屬混合物中加入的試劑是 ,化學(xué)方程式為 。 (3)[進行實驗] 過程如下: 請回答:操作a是 ,需要用到的玻璃儀器有:燒杯、玻璃棒和 ;溶液B中溶質(zhì)的化學(xué)式為 。 (4)[產(chǎn)品驗證]請你設(shè)計一個簡單方法驗證得到的銀中是否含有鐵粉,方法是
20、 。 一、選擇題 1、C 2、D 3、C 4、D 5、A 6、D 7、C 8、D 二、填空題 9、①b,空氣;②a;③b;④a,NaOH溶液或AgNO3溶液或水;⑤a,濃H2SO4;⑥a,澄清的石灰水或Ba(OH)2溶液 10、甲:不行,除去Na2CO3的同時又引入了新雜質(zhì)NaCl。乙: 行,除去Na2CO3的同時增加了Na2SO4,而且沒引入新雜質(zhì)。丙:不行,除去Na2CO3的同時了也除去了Na2SO4,并引入了新雜質(zhì)NaOH 。 11、(2)① 乙 鐵粉比銅粉更易被除去(或更易得到、更經(jīng)濟)。 2AgNO3 + Fe ===Fe(NO3)2 + 2Ag ② 稀鹽酸(或稀硫酸) Fe + 2HCl == FeCl2 + H2↑ (或Fe + H2SO4 == FeSO4 + H2↑)。(3)過濾 漏斗 FeCl2 (或FeSO4)。(4)用磁鐵接觸,看銀粉是否被磁鐵吸引(或取少量滴入稀鹽酸或稀硫酸,看是否有氣泡放出)。
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