1、常用的化学方法
化学方法是指利用两种物质的化学性质的差异,选用一种或几种试剂使之混合物中的某一物质反应,生成沉淀或生成与水不相混溶的液体,或使其中之一反应生成易溶于水的物质,然后再用物理方法分离。常用的化学方法主要有生成沉淀法、生成气体法、氧化还原法、正盐酸式盐相互转化法、离子交换法、不溶物反应溶解法、加热分解法、灼烧转变法等。
2、化学方法选择试剂的原则
(1)选择的试剂只能与杂质反应,而不能与被提纯的物质发生反应。
(2)所选试剂不能带入新的杂质。
(3)试剂与杂质反应后的生成物与被提纯物质要容易分离。
(4)提纯过程要尽可能做到步骤简单、现象明显。
(5)试剂尽可能容易获得,且价格低廉。
3、常见物质分离、提纯的实例
(1)溶解、过滤法:采用加盐酸溶解、过滤法除杂
①除C中杂质CuO;
②除Cu中杂质Zn;
(2)加热灼烧法:采用在空气中加热灼烧
①CuO中杂质C;
②MnO2中的杂质C;
③Na2CO3中杂质NaHCO3;
(3)生成气体法
除去NaCl溶液中的杂质Na2CO3杂质,加适量盐酸;
(4)生成沉淀法
除去NaCl溶液中的CaCl2杂质,加适量的Na2CO3溶液;
(5)氧化法
除去FeCl3溶液中的杂质FeCl2,通入适量Cl2;
(6)还原法
除去FeCl2溶液中的杂质FeCl3,加足量Fe粉;
(7)正盐酸式盐转化法
除NaHCO3溶液中杂质Na2CO3,通入适量的CO2;
(8)离子交换法
除去硬水中的Ca2 、Mg2 ,将硬水经过NaR;
(9)洗气法
①除NO中杂质NO2,选用水;
②除CO中杂质CO2,选NaOH溶液;
③除H2中的H2S杂质:选CuSO4溶液;
④除CO2中的杂质HCl;选饱和NaHCO3溶液;
⑤除SO2中的杂质HCl,选饱和NaHSO3溶液;
(10)加热法
①除N2中的杂质O2,通过红热的铜网;
②除CO2中杂质CO,通过加热的CuO;
(11)洗气法
除CH4中的杂质C2H4,通入溴水;
(12)分液法
除去CH3COOC2H5中杂质CH3COOH,加饱和Na2CO3溶液再分液;
(13)络合法
混合物中某一组分可形成络合物:分离Al2O3和ZnO;
1、下列选用的除杂方法不正确的是(括号内为杂质)( A )
A. CO2(HCl)通过足量的饱和碳酸钠溶液、干燥
B. SiO2(H2SiO3)加热,使H2SiO3分解
C. Cl2(HCl)通过足量的饱和氯化钠溶液、干燥
D. FeCl2溶液(FeCl3)加过量的Fe粉、过滤
2、下列各组混合物,使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是( D )
A. 氧化镁中混有氧化铝
B. 氧化铝溶液中混有氯化铁
C. 氧化铁中混有二氧化硅
D. 氯化亚铁溶液中混有氯化铜
3、下列除杂操作可行的是( A )
A. 通过浓硫酸除去HCl中的H2O
B. 通过灼热的CuO除去H2中的CO
C. 通过灼热的镁粉除去N2中的O2
D. 通过水除去CO中的CO2
4、下列除杂方案错误的是( D )
选项 |
被提纯的物质 |
杂质 |
除杂试剂 |
A |
FeCl3(aq) |
Al3 (aq) |
NaOH溶液、盐酸 |
B |
AlCl3(aq) |
Cu2 |
Al粉 |
C |
NaHCO3(aq) |
Na2CO3(aq) |
CO2气体 |
D |
FeCl3(aq) |
Cu2 |
Fe粉 |
5、除杂时加入的试剂须稍加过量,最后过量的物质可用物理或方法除去。现要除去NaCl溶液中少量的CaCl2,Na2SO4,下列选用试剂及加入的顺序正确的是( A )
A. BaCl2,Na2CO3,HCl B. Na2CO3,BaCl2,HCl
C. Ba(NO3)2,Na2CO3,HCl D. BaCl2,Na2CO3,H2SO4
6、下列除去杂质的方法正确的是( B )
①除去乙烷中少量的乙烯:光照条件下通入Cl2,气液分离
②除去乙酸乙酯中少量的乙酸:用饱和碳酸钠溶液洗涤,分液、干燥、蒸馏
③除去CO2中少量的SO2:气体通过盛饱和碳酸钠溶液的洗气瓶
④除去乙醇中少量的乙酸:加足量生石灰,蒸馏
A. ①② B. ②④ C. ③④ D. ②③
7、下列除去杂质的方法不正确的是( B )
A. 镁粉中混有少量铝粉:加入过量烧碱溶液充分反映,过滤、洗涤、干燥
B. 用过量氨水除去Fe3 溶液中的少量Al3
C. 加入新制的生石灰,再加热蒸馏,可以除去乙醇中的少量水
D. Mg(OH)2中混有少量Al(OH)3,加入足量烧碱溶液,充分反映,过滤
8、下列实验能达到目的是( C )
A. 用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
B. 用NaOH溶液与FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
C. 用品红和盐酸检验Na2SO3和Na2CO3
D. 将混有乙烯的SO2通入酸性KMnO4溶液中除去乙烯
9、甲酸为不溶于水易溶于乙醇的无色晶体,苯酚常温下能溶于水,易溶于酒精。酸性强弱为:盐酸>苯甲酸>苯酚>碳酸氢钠。现有苯甲酸、苯酚一起溶于乙醇所得的混合液,设计一个简单的实验方案,把这三种物质分离为各自的纯净物。按分离的先后顺序的多种可能方案:
方案一:按酸性由弱到强顺序分离;
方案二:按酸性由强到若顺序分离;
……
供选择试剂:①10%氢氧化钠溶液;②37%盐酸;③Na2CO3溶液;④NaHCO3溶液;⑤大理石;⑥KMnO4溶液;⑦生石灰;⑧10%H2SO4
(1)甲同学按实验方案一进行,请填写相关内容。
实验步骤 |
写出相应的离子方程式 |
①取试样加入足量10%的NaOH溶液,充分振荡后再将反应混合物倒入蒸馏烧瓶中蒸馏得到乙醇、水的混合物和产品A |
OH-+C6H5-OH→C6H5O-+H2O OH-+C6H5-COOH→C6H5-COO-+H2O |
②向步骤①的馏分中加入足量的生石灰,再次蒸馏浓缩,蒸气冷凝后得乙醇 |
CaO+H2O=Ca(OH)2 |
③向产品A中通入足量CO2,静置后分液得 苯酚(C6H5-OH) 和溶液B |
C6H5O-+CO2+H2O=C6H5OH+HCO3- |
④再向溶液B中加入足量 盐酸 、静置、过滤后可得苯甲酸 |
C6H5COO-+H+=C6H5COOH |
(2)方案一中需要蒸馏操作,该操作需要的仪器除了铁架台、酒精灯、石棉网、接液管、锥形瓶和连接导管、橡胶塞外还要有 蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计 。
(3)方案一需要制取CO2应选用下述哪种装置 A (填符号),该装置检验气密性的方法是 将导管连接上A中的玻璃管,再将导气管的末端置于水中,用酒精灯对A中的试管微热,如果看到有气泡冒出,冷却后导气管的末端能回流形成一段水柱,说明A装置气密性良好 。
10、下列实验能达到目的是( C )
A. 用乙醇和浓硫酸除去乙酸乙酯中的少量乙酸
B. 用NaOH溶液与FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体
C. 用品红和盐酸检验Na2SO3和Na2CO3
D. 将混有乙烯的SO2通入酸性KMnO4溶液中除去乙烯
11、如图所示为从固体混合物中分离X的两种方案,请根据方案1和方案2指出下列说法中合理的是( D )
A. 可以选用方案1分离碳酸氢钠中含有的氯化铵
B. 方案1中的残留物应该具有的性质是受热易挥发
C. 方案2中加入的试剂一定能够与除X外的物质发生化学反应
D. 方案2中加入NaOH溶液可以分离出SiO2和Fe2O3混合物中的Fe2O3
12、在实验室中,下列除去杂质的方法正确的是( C )
A. 溴苯中混有溴,加入KI溶液,振荡,用汽油萃取出碘
B. 乙烷中混有乙烯,通入氢气在一定条件下反应,使乙烯转化为乙烷
C. 硝基苯中混有的少量硫酸和硝酸,将其倒入盛有NaOH溶液的分液漏斗中,振荡,静置,分液
D. 乙烯中混有SO2和CO2,将其通入溴水中洗气
13、下列实验室除杂所用试剂盒操作均合理的是( AB )
选项 |
物质(括号中为杂质) |
除杂试剂 |
操作 |
A |
铁器(植物油) |
热纯碱溶液 |
洗涤 |
B |
BaCO3(BaSO4) |
饱和碳酸钠溶液 |
搅拌、过滤 |
C |
KNO3(NaCl) |
水 |
蒸发结晶 |
D |
HCl(Cl2) |
饱和食盐水 |
洗气 |
14、除去MgCl2溶液中少量Fe3 的步骤是:先在加热搅拌下加入试剂X,过滤后加入适量盐酸。所加试剂X使( D )
A. 氨水 B. 氢氧化钠 C. 碳酸钠 D. 碳酸镁
15、结合下表数据分析,下列有关说法不正确的是( A )
物质 |
分子式 |
沸点/℃ |
溶解性 |
乙醇 |
C2H6O |
78.5 |
与水以任意比互溶 |
乙二醇 |
C2H6O2 |
197.3 |
与水和乙醇以任意比混溶 |
A. 乙醇与乙二醇含有的官能团相同,都能与NaOH发生反应
B. 采用蒸馏的方法可以分离乙醇与乙二醇的混合物
C. 乙醇、乙二醇都能与羧酸在一定条件下发生取代反应
D. 丙三醇的沸点应高于乙醇的沸点
16、为提纯如表物质(括号内的物质为杂质),所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是( A )
A |
B |
C |
D | |
被提纯物质 |
酒精(水) |
乙醇(乙酸) |
乙烷(乙烯) |
溴苯(溴) |
除杂试剂 |
生石灰 |
氢氧化钠溶液 |
酸性高锰酸钾溶液 |
KI溶液 |
分离方法 |
蒸馏 |
分液 |
洗气 |
分液 |