一、解除杂题的原则、要领、方法
三原则:①不引入新杂质;②不减少被提纯物质的质量;③杂质便于分离。
三要领:①根据物理性质或化学性质的差异;②确定除杂质方法;③选择适宜试剂。
六种常用方法:
方法 | 适用范围或原理 | 举例 | |
化学方法 | 化气法 | 与杂质反应生成气体而除去 | 除NaCl中Na2CO3,可加适量稀HCl:Na2CO3+ 2HCl=2NaCl+ CO2↑+ H2O |
沉淀法 | 将杂质转化为沉淀过滤除去 | 除去NaOH中的Na2CO3,可加适量的Ca(OH)2:Na2CO3+ Ca(OH)2==CaCO3↓+2NaOH | |
置换法 | 将杂质通过置换反应而除去 | 除Fe SO4中的Cu SO4,可加过量的铁粉,再过滤:CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4 | |
溶解法 | 将杂质溶于某种试剂而除去 | 除C粉中的CuO粉,可加适量稀硫酸,再过滤:CuO+ H2SO4==CuSO4+ H2O | |
加热法 | 杂质受热易分解,通过加热将杂质除去 | 除CaO中的CaCO3可加热:CaCO3CaO+ CO2↑ | |
转化法 | 将杂质通过化学反应转化为主要成分 | 除CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO:CO+CuOCu+CO2 |
二、除杂的原则:
① 主要成分的质量不能减少(可以增多);② 除杂时不能引进新的杂质。
除去CuO中的C:
在氧气流中灼烧(C+O2CO2)。
除去CO中的CO2:
使混合气体通过澄清的石灰水或氢氧化钠溶液
Ca(OH)2+CO2=CaCO3 2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O)。
除去CO2中的CO:
使混合气体通过灼热的氧化铜
CO+CuOCu+CO2
除去CaO中的CaCO3:
高温煅烧(CaCO3CaO+CO2↑)
【注意】不能加稀盐酸,因为CaO能与稀盐酸中的水反应生成Ca(OH)2。
除去大理石中的杂质:
①高温煅烧大理石或石灰石
CaCO3CaO+CO2↑
②将反应后的固体放入足量的水中,使其充分溶解,过滤
CaO+H2O=Ca(OH)2
③通入过量的二氧化碳
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
④过滤。
【注意】如果杂质很难用一般方法除去,可以将主要成分从混合物中分离出来,然后通过反应再变回来。
除去Cu中少量的Fe:
物理方法——用磁铁反复吸引。
化学方法——滴加稀盐酸或稀硫酸,然后过滤。
【注意】不能加硫酸铜溶液,否则容易导致除杂不彻底。
除去FeSO4溶液中的CuSO4:
① 加入铁粉(铁丝);② 过滤。
除去可溶物中的不溶物:
① 溶解;② 过滤;③ 蒸发结晶。
除去不溶物中的可溶物:
① 溶解;② 过滤。
将两种可溶物分离:
冷却热饱和溶液法和蒸发溶剂结晶法。
在溶液中,杂质有盐的时候,可以考虑把盐变成水、气体沉淀。
三、常见物质的除杂
(1)、气体除杂:(括号中为杂质)
1. CO2(含O2):将气体通过灼热的铜网。
2. CO2(含H2或CO):将气体通过灼热的氧化铜。
3. O2或CO2或H2(含H2O):将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂。
4. O2或H2或CO(含CO2或SO2):将气体通入氢氧化钠溶液中(马上点标题下蓝字'初中化学'关注可获取更多学习方法、干货!)
(2)、固体除杂:
1. Cu(含Fe或Mg或Zn):加入足量的稀盐酸或稀硫酸,过滤。(将活泼金属用酸溶解)
2. Fe(含Cu):用磁铁将铁粉吸引出来。
3. Cu(含CuO)、Fe(含Fe2O3):高温下与H2或CO反应。(将金属氧化物还原成金属)
4. CuO(含Cu或C):在空气中灼烧。
5. CaO(含CaCO3):高温煅烧(CaCO3分解成CaO和CO2)
6. CaCO3(含CaO):加足量水溶解,过滤,取滤渣。(CaO与水反应溶于水)
7. CaCO3(含CaCl2):加足量水溶解,过滤,取滤渣。(CaCl2溶于水,CaCO3不溶于水)
8. CaCl2(含CaCO3):加足量水溶解,过滤,取滤液蒸发。
9. Ca(OH)2(含CaO):加足量水。(CaO与水反应生成氢氧化钙)
(3)、溶液除杂:
1. FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4)、FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2):过量铁粉,过滤,取滤液。
有关反应:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑;Fe+CuSO4=Cu+ FeSO4
Fe+2HCl=FeCl2+H2↑; Fe+CuCl2=Cu+FeCl2
2. NaCl溶液(含Na2CO3):加适量稀盐酸。Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
3. Na2SO4溶液(含CuSO4):加适量NaOH溶液。CuSO4+2NaOH=Cu(OH)2↓+Na2SO4