初中化学物质的提纯方法探究
2018-02-24何标国
何标国
[摘要]物质提纯的方法有很多,通常需要遵循以下规则:首先,不可增加新的杂质,也不可减少被提纯物;其次,不能改变被提纯物质的状态;最后,提纯方法要环保,不可以污染环境。
[关键词]物质提纯;沉淀法;气化法;吸收法
[中图分类号]G633.8 [文献标识码]A [文章编号]1674-6058(2017)23-0068-01
物质的提纯是初中化学的基础知识点之一。物质的提纯可用物理方法和化学方法。物理方法主要包括蒸发结晶法、过滤法、降温结晶法。化学方法则比较多,且应用比较广泛。本文主要对沉淀法、气化法、吸收法三種化学提纯方法进行探讨。
一、沉淀法
使用沉淀法除去混合物中的杂质,是初中化学较常用的化学提纯方法。沉淀法是指向溶液中加入一定的沉淀剂,使得杂质或者被提纯物变为固体析出的过程。使用沉淀法时需满足两个条件:一是可以有选择性地沉淀杂质或被提纯物;二是沉淀的过程中不可引入新的杂质。
[例1]为去除粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4和得到纯净的NaCl,可以把粗盐溶解在水中,然后进行下列操作:(1)过滤;(2)加适量的盐酸;(3)加入过量的Na2CO3溶液;(4)加入过量的NaOH溶液;(5)加入过量的BaCl2溶液;(6)蒸发。正确的操作顺序是( )。
A.(1)(4)(5)(3)(2)(6)
B.(4)(1)(3)(5)(2)(6)
C.(5)(4)(3)(2)(1)(6)
D.(5)(4)(3)(1)(2)(6)
解:加入过量的BaCl2溶液可将Na2SO4除去,加入过量的NaOH溶液可将MgCl2除去,加入过量的Na2CO3溶液可将CaCl2和过量的BaCl2除去,经过滤把沉淀分离出去,然后加入过量的盐酸溶液,除去过量的NaOH溶液和过量的Na2CO3,最后蒸发得到纯净的NaCl晶体。答案选D。
评注:本题是使用沉淀法除去杂质的典型例题。本题中由于存在多种杂质,因此要把握好去除的顺序,确保最后将原杂质与加入的物质一并去除干净。
二、气化法
气化法是指在混合物中加入一些特定试剂,使得杂质变成气体挥发出去,然后提纯的过程。此方法主要用于除去盐水中的少量Na2CO3。在混合物中加入HCl后,HCl与Na2CO3反应生成CO2气体和NaCl。
[例2]下列除去杂质的方法中,正确的是( )。
解:A选项会产生二氧化碳气体,混入了新的杂质,不符合题意。B选项中通入氧气后,氢气也会和氧气反应,因此不能达到除杂的目的。C选项中加入过量的盐酸后,碳酸钠会和盐酸反应生成CO2气体和NaCl,因此,可以达到除杂的目的。D选项中生成BaSO4沉淀的同时,也生成了KNO3,而KNO3较难除去,不符合题意。答案选C。
评注:本题是综合性除杂题,解答此类题目时需要时刻牢记除杂的规则:加入的物质既能将杂质去除,又不与提纯物反应,且不引入新的杂质。其中C选项用的是气化除杂法。
三、吸收法
吸收法除杂主要用于除去混合气体中的杂质。当混合物中的杂质气体可以和某种化学试剂反应时,可将混合气体通过装有此试剂的锥形瓶中,最后经过干燥即可得到所需的纯净物。
[例3]下列洗项中,除去混合物中杂质的方法正确的是( )。
解:A选项中,除去CuO的同时,金属Cu也会被空气氧化,因此达不到除杂的目的。B选项中,稀硝酸既可以和Ca(OH)2反应,也可以和CaO反应,因此不符合题意。C选项中通入氧气后,氢气也会和氧气反应,因此不能达到除杂的目的。D选项,当混合气体通过浓硫酸时,水被浓硫酸吸收,从而得到纯净的氧气。因此,本题选择D。
评注:本题中的D选项主要考查吸收法在除杂中的应用。吸收法除杂除了应用在用浓硫酸除去氧气中的水蒸气以外,还可应用在用氢氧化钠除去一氧化碳中的二氧化碳。
综上所述,物质的提纯是初中化学学习的重点,也是中考的必考点。物质提纯是根据混合物不同的性质,通过选择适合的方法将杂质除去的过程。由于物质的提纯在中考中占有重要比例,因此学生在平时的学习中要注意归纳总结。
(特约编辑温简)endprint