1、中考总复习：混合物的去杂分离提纯物质制备解题技巧（提高）撰稿：李伟 审稿：熊亚军【考纲要求】1.了解混合物提纯的基本原理，能根据物质的物理、化学性质确定分离方法。2.掌握过滤、蒸发等方法对混合物进行分离；了解粗盐提纯等固体混合物分离的方法和过程。 3.了解气体混合物的净化、干燥、收集、尾气处理的流程。【知识网络】 【考点梳理】考点一、物质分离和提纯的方法（高清课堂物质的检验、分离和提纯一）1.物理方法：方法适用范围或原理举例物理方法过滤法固体与液体混合物的分离可溶性固体与不溶性固体混合物的分离粗盐的提纯结晶法蒸发分离溶质与溶剂除去易挥发的杂质从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl降低温
2、度可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同分离NaCl与KNO3的混合物（1）过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。过滤器的准备（如图甲）：取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形（一边是一层滤纸，另一边是三层滤纸），放入漏斗内，使之紧帖漏斗壁，用少量水润湿滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。 甲乙安装过滤器（如图乙）：使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。过滤操作：将浑浊的液体混合均匀后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内进行过滤。（2）蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸馏。 蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液体中
3、的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得到的。蒸馏装置如图所示：（3）结晶大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，曲线为陡升型，如KNO3少数固体物质的溶解度受湿度的影响很小，曲线为缓升型，如NaCl极少数固体物质的溶解度随湿度的升高而减小，曲线为下降型，Ca(OH)2（4）磁铁吸引：分离有磁性和无磁性的。例：铜粉和铁粉2. 化学方法：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Na2SO4中Na2CO3，可加适量稀H2SO4：Na2CO3+ H2SO4Na2SO4+ CO2+ H2O沉淀法将杂质转化为沉淀过滤除去除去NaCl中的Na2SO4，可
4、加适量的BaCl2：Na2SO4+ BaCl2=BaSO4+2NaCl置换法将杂质通过置换反应而除去除FeSO4中的CuSO4，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【要点诠释】1. 过滤的操作要点是“一贴，二低，三靠”：一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁
5、（中间不要留有气泡，否则会影响过滤速度）。二低：（1）滤纸边缘低于漏斗边缘；（2）过滤器中液面低于滤纸边缘（否则，液体就会从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的）。 三靠：（1）盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器；（2）玻璃棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸；（3）漏斗下端要紧靠在下面烧杯的内壁，使滤液沿烧杯壁流下（否则滤液会向四周飞溅，而且影响过滤的速度）。2粗盐的提纯（1）粗盐是含有较多杂质的氯化钠晶体。通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水而得到的粗盐中含有较多的可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸镁等）和不溶性杂质（泥沙等）。可以通过溶解、过滤、蒸发、结晶等步骤来
6、制取精盐。（2）粗盐提纯的步骤：溶解：用托盘天平称取5.0g粗盐，用量筒量取10mL水，用药匙将粗盐逐渐加入盛有10mL水的烧杯里，边加边用玻璃棒搅拌，加到不再溶解为止。过滤：过滤食盐水。蒸发：将澄清的滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发，待蒸发皿中出现较多的固体时停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。计算产率：用玻璃棒把氯化钠固体转移到纸上，称量，计算产率。（3）粗盐提纯过程中玻璃棒的作用：（1）溶解时：用玻璃棒搅拌，加快粗盐的溶解速率。（2）过滤时；玻璃棒起引流作用，防止液体外洒。（3）蒸发时：用玻璃棒搅拌液体，防止液体局部温度过高，造成液滴飞溅。（4）转移时；玻璃棒起到了转移固体的作用。考
7、点二、气体的净化与干燥1气体净化的几种方法（1）吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去CO中混有的少量CO2，可先用浓NaOH溶液吸收CO2，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、NH3等NaOH固体CO2、HCl、H2O无水CuSO4H2O碱石灰CO2、HCl、H2O灼热的铜网O2NaOH溶液CO2、HCl灼热的CuOH2、CO浓硫酸H2O（2）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CO2中的少量CO，可将混合气体通过足量的灼热CuO，CO + CuO Cu + CO2。2气体的干燥气体
8、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，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。（1）常见的干燥剂干燥剂可干燥气体不可干燥气体干燥装置名称或化学式酸碱性状态浓H2SO4酸性液态H2、N2、O2、CO2、HCl、CH4、CO等NH3A固体NaOH生石灰碱性固态H2、O2、N2、CH4、CO、NH3等CO2、SO2、HClB或C无水CaCl2中性固态除NH3外所有气体NH3B或C（2）常用干燥装置如下：【要点诠释】1.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
9、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。2.多功能瓶（装置A）：集气瓶、双孔塞和两支导气管的组合装置因其可以实现洗气、储气、测量气体体积等多种功能，而被称为“多功能瓶”。 常用于除去气体中的某些气体杂质，选用能与杂质气体反应并且不产生新气体杂质的液体试剂（或者直接利用吸水性，如浓硫酸干燥某些气体；或能产生待保留气体的液体试剂）。【典型例题】类型一、考查物质的分离、除杂和提纯1. 要除去下列四种物质中的少量杂质（括号内的物质为杂质）甲：CaCO3（Na2CO3）乙：NaOH（Na2CO3）丙：KCl（K2CO3）丁：炭粉（CuO）可选用的试剂及操作方法有：加适量盐酸，搅
10、拌，过滤；加适量水，搅拌，过滤；加适量盐酸，蒸发；溶解，加适量石灰水，过滤，蒸发。下列组合正确的是（）A甲-，乙- B乙-，丙- C丙-，丁- D丙-，丁-【思路点拨】分析杂质和物质的性质，然后选择适当的试剂只与杂质反应，不与主要物质反应，不会生成新的杂质。【答案】 AD【解析】甲：碳酸钙难溶于水，加水后过滤，可以将碳酸钙分离，选择；乙：加水溶解后，加适量石灰水，会将碳酸钠转化为氢氧化钠和碳酸钙沉淀，过滤后蒸发会得到氢氧化钠，选择；丙：混合物中加盐酸反应后只剩氯化钾，蒸发就可以得到氯化钾，选择；丁：混合物中加入盐酸会将氧化铜溶解，过滤后就可以得到炭粉，选择。【总结升华】解决除杂问题时，抓住除杂
11、质的必需条件：加入的试剂只与杂质反应，反应后不能引入新的杂质。2. （2012岳阳）下表除去杂质的方法中，正确的是（）选项物质（括号内为杂质）除去杂质的方法ACu（NO3）2溶液（AgNO3）加过量铜粉，过滤BKCl溶液（CaCl2）加适量Na2CO3溶液，过滤CFe（Zn）加足量稀盐酸，过滤DCO（CO2）通过灼热的氧化铜粉末【思路点拨】除杂质题至少要满足两个条件：加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；反应后不能引入新的难以分离的杂质。【答案】 A【解析】A中AgNO3能与过量铜粉的发生置换反应生成硝酸铜和银，再过滤除去不溶物，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；B中CaCl2
12、能与适量Na2CO3溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，氯化钾不与Na2CO3溶液反应，能除去杂质但没有引入新的杂质氯化钠，不符合除杂原则；C中锌、铁均能与稀盐酸反应，选用稀盐酸不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则； D中CO能与灼热的氧化铜粉末反应生成铜和二氧化碳，二氧化碳不能与氧化铜反应，通过灼热的氧化铜粉末反而会把原物质除去，不符合除杂原则。【总结升华】记住常用的物质分离、除杂的方法，根据物质的性质选择合适的反应。3. 要除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用的试剂和操作都正确的是（）ACaCl2固体（CaCO3）加足量稀硫酸、蒸发、结晶BNaCl固体（Na2CO3
13、）加足量稀盐酸、蒸发、结晶CFe粉（Cu）加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥DMnO2固体（KCl）加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥【答案】 BD【解析】A中碳酸钙与硫酸反应生成微溶的硫酸钙、水、二氧化碳，生成的硫酸钙是新杂质；B中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，无新杂质产生，蒸发后可得纯净的氯化钠；C中铁和盐酸反应而被除去，但杂质铜却和盐酸不反应，不能被除去；D中二氧化锰不溶于水，氯化钾能溶于水，加足量水溶解后过滤，可得滤渣二氧化锰，再洗涤、干燥，可得纯净的二氧化锰。【总结升华】除杂是基本的化学实验技能之一，其关键要求是：要把杂质除去，需保留的物质不能被破坏，不能添新的杂质。4.下列除去
14、杂质的方法正确的是（）A用足量的稀硫酸除去铁粉中少量的铜粉B用适量的K2CO2溶液除去NaCl溶液中少量的CaCl2C用足量的NaOH溶液除去CO气体中少量的CO2D用适量的稀盐酸除去NaOH溶液中的少量的Na2CO3【思路点拨】A根据金属活动性顺序进行分析； B根据碳酸钾会与氯化钙生成氯化钾进行分析；C根据酸性气体会与碱性氧化物反应； D根据盐酸会与两者反应进行分析。【答案】 C【解析】A中在混合物中加入硫酸，会与铁反应将铁除去，而不会与铜反应，故A错误；B中碳酸钾会与氯化钙反应将氯化钙除去，但是生成的氯化钾对于氯化钠也是杂质，故B错误； C中混合气通过氢氧化钠后，会与氢氧化钠反应而将二氧化
15、碳除去，剩下一氧化碳，故C正确； D中盐酸既会与氢氧化钠反应，也会与碳酸钠反应，除去杂质也会除去主要物质，故D错误。【总结升华】把杂质除掉，原物质的质量不能减少，可以增加，不能带入新的杂质，操作越简便越好，把杂质转化为和原物质状态不同的物质，便于分离。5. 研究小组设计分离NaCl和CaCl2混合物样品方案如下：回答下列问题：（1）固体甲是_，NaCl固体乙是_。 （2）“操作1”是_。 （3）Na2CO3溶液与样品溶液发生反应的化学方程式是_。 （4）用离子符号表示滤液中含有的离子_。 （5）过量的B溶液与沉淀发生反应的化学方程式是_。 【思路点拨】物质的溶解性要记牢，还要加强记忆除去常用离
16、子和特殊离子的方法。【答案】 （1）NaCl CaCl2（2）过滤（3）Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3（4）Na+、Cl-、CO32-（5）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2+H2O【解析】NaCl和CaCl2混合物样品加入过量的碳酸钠溶液，氯化钠不反应，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，因此操作1是过滤，滤液中有钠离子、氯离子和碳酸根离子；再用稀盐酸除去碳酸根离子，蒸发即可得到氯化钠固体，因此B是盐酸，甲是氯化钠；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，蒸发干燥得到固体氯化钙，因此乙是氯化钙。【总结升华】蒸发是将澄清的滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发，
17、待蒸发皿中出现较多的固体时停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。6. 某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下反应生成CO2来进行分析测定（测定均为安全范围内）。（1）仪器的名称是_，如果该实验选择图（一）装置来制取氧气，则该装置中发生反应的方程式为_。 2H2O+O2（2）用图（二）装置可收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从_a（填“a”或“b”，下同）端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从_b端通入。（3）为验证图（三）中装置己将CO2吸收完全，可在装置与之间
18、加入图（四）装置进行证明，则图（四）装置中加入的试剂为_B（填字母）。ANaOH溶液B澄清石灰水C浓硫酸（4）图（三）用干燥纯净的O2与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置中装有碱石灰（即氧化钙和氢氧化钠固体混合物），其作用是_。（5）称取5.0g二氧化锰样品进行实验，图中装置反应前后的质量差为1.1g，则样品中二氧化锰的质量分数为_。94%（填计算结果）。【思路点拨】（2）根据实验目的和气体的密度大小选择的选择；（3）根据实验目的，分析装置中应该盛放的药品；（4）根据实验目的，分析装置中指定仪器的作用；（5）利用化学方程式，由生成气体的质量计算参加反应的物质的质量。【答案】 （1）长颈
19、漏斗 2H2O22H2O+O2（2）a b（3）B（4）防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钠溶液，导致测定结果偏高（5）94%【解析】（1）仪器长颈漏斗，图（一）装置可用于反应物是固体和液体反应，反应在常温下进行的反应，故可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气；（2）用图（二）装置收集气体时，注意短导管进气，长导管出水，干燥气体时要长导管进气，短导管出气；（3）验证二氧化碳气体可用澄清的石灰水；（4）图（三）中碱石灰的作用是吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，以防止空气中的氢氧化钠和碱石灰进入到空气中使试验测量结果不准；（5）解：根据题意反应后生成二氧化碳的质量为1.1g，设生成1.1gCO2需碳
20、的质量为x。C+O2CO212 44x 1.1g x=0.3g则样品中二氧化锰的质量分数为：100%=94%【总结升华】解答好这类题目，要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据，还有氧气、二氧化碳等气体的相关知识，有时还需弄清图示信息，以及有关的注意事项等。举一反三：【变式1】下列实验方案中，正确的是（）A. 用稀盐酸除去CaO中的少量CaCO3 B. 用Ba(OH)2溶液检验露置在空气中的NaOH溶液是否变质C. 用水溶解后过滤分离CaCl2和K2CO3的混合物D. 用稀H2SO4和Cu制备氢气【答案】 B【解析】氢氧化钠溶液在空气中会与空气中的二氧化碳反应而变质，生成了碳酸钠，因此用Ba(
21、OH)2溶液检验时会生成白色的碳酸钡沉淀。盐酸会与CaO和CaCO3均发生反应；CaCl2和K2CO3在溶液中会发生反应，生成碳酸钙沉淀；铜在金属活动性顺序中排在氢后面，因此不能与稀硫酸反应。【变式2】拟用实验方法除去下列（1）（4）中各物质中的少量杂质，限从AD提供的试剂及操作方法中进行选择，并将其序号填在相应的短线上。A加适量的稀盐酸，搅拌、蒸发、结晶B加适量的稀盐酸，搅拌、过滤、洗涤、沉淀C加适量的水，溶解、过滤、洗涤、沉淀D加适量的水，溶解、过滤、蒸发、沉淀（1）碳酸钙中混有少量杂质碳酸钠_C；（2）铜粉中混有少量杂质锌粉_C； B（3）氯化钠中混有少量杂质碳酸钠_C； （4）氯化钾中
22、混有少量杂质二氧化锰_C。 D【答案】（1）C （2）B （3）A （4）D【解析】（1）碳酸钙是不溶于水的物质，碳酸钠易溶于水，所以可以根据这两种物质的溶解性采用加水的方法把碳酸钠除掉，加水后碳酸钠溶解在水中，通过过滤可以将其除掉，然后将得到的沉淀进行洗涤就可以得到纯净得碳酸钙；（2）根据金属活动性顺序，排在氢前的锌可以与酸发生置换反应，而排在氢后的铜不能与酸发生置换反应，根据这两种物质是否与酸发生置换反应可以采用加酸的方法，使锌参加反应，经过滤得到铜，再进行洗涤即可得到纯净的铜；（3）碳酸钠可以与盐酸反应生成氯化钠，要将得到的氯化钠从溶液中析出，需把水蒸发掉，使氯化钠结晶析出；（4）氯化钾
23、易溶于水，而二氧化锰不溶于水，所以可以根据这两种物质的溶解性采用加水的方法，使氯化钾溶于水，经过过滤除掉二氧化锰，要将得到的氯化钾从溶液中析出，需把水蒸发掉，使氯化钾结晶析出。【变式3】下表给出了在20和100时A、B两种化合物在不同溶剂中的溶解度数据，请分析有关数据，判断利用重结晶法从A、B的混合物中提纯A时，使用那种溶剂的回收率最高（已知混合物含A70g，含B 15g）（）20时的溶解度(g)100时的溶解度(g)溶剂序号ABAB甲5157525乙2059030丙1517010丁10128020A.甲 B.乙 C.丙 D.丁【答案】 A【解析】结晶原理是某物质的溶解度随温度的升高而显著增加
24、，当冷却该物质的热饱和溶液，就会有较多量晶体从溶液中析出。用结晶法从A、B的混合物种提纯A时，A物质的溶解度曲线应为陡升型，且低温时的溶解度尽可能较小，这样当温度降低时，析出的晶体不仅多，而且留在母液中的溶质的质量少；而B物质的溶解度曲线为缓升型或下降型，这样少量的B物质在降温后也不易形成饱和溶液，从溶液中析出，从而保证降温后析出的晶体都是A物质。根据题中所给的信息，混合物中含有A物质70g，含B物质15g，将它们溶于100g甲的溶剂，由100降到20时，可析出65g的A，而B恰好达到饱和，这样使A的回收率最高。【变式4】为了测定某石灰矿样的纯度（其中所含杂质不与酸反应）。某同学按如下流程进行
25、实验：用盐酸溶解矿样干燥所得气体用NaOH溶液吸收气体根据NaOH溶液的增重量计算矿样的纯度，实验过程中所取矿样的质量为10.0g。实验装置如下图所示： 则根据上述装置进行实验，下列情况会使实验结果产生偏差的是（）实验开始前A、B装置及导气管内残留少量空气； 进人C装置的气体中还混有少量HCl气体； 气体通过速度过快，CO2来不及被NaOH溶液全部吸收； 实验结束时，系统内还残留有少量CO2气体。A. B. C. D. 【答案】 A 【解析】由于空气中含有二氧化碳气体也会被氢氧化钠溶液吸收，而使装置C的质量增大；中混有的HCl会和氢氧化钠溶液反应，而使装置C的质量增大；都是二氧化碳气体未完全被氢氧化钠溶液吸收，而使装置C的质量减小。
