混合物的分离与提纯

2023-03-31辽宁申艳秋

初中生学习指导·中考版 2023年3期

关键词：氯化镁稀硫酸混合物

辽宁　申艳秋

混合物的分离是通过适当的方法把混合物中的各种物质彼此分开，并且恢复到各种物质原来的存在状态，分别得到纯净物；而物质的提纯是通过适当的方法把混入某物质里的少量杂质除去，以便获得相对纯净的物质，又称除杂。

[考点提炼]

1.遵循原则

（1）不增：不能引入新的杂质（不能“引狼入室”），如果加入的除杂试剂过量，最后也要除去。

（2）不减：除杂后不能使主体物质减少（不能“同归于尽”），但可以增加。

（3）易分：加入试剂后，使杂质转化为沉淀、气体，与主体物质易于分离。

（4）复原：主体物质除杂前后状态相同（不能“旧貌变新颜”）。

2.分离、提纯混合物常用的方法

（1）物理方法及适用范围

（2）化学方法

①转化法：将杂质转化为主体物质，可简单记忆为“化敌为友”。

②吸收法：选取某种只与杂质反应的试剂，可简单记忆为“斩草除根”。

例如，除去铜粉中混有的少量铁粉，可向混合物中滴加足量的硫酸铜溶液，将铁粉转化为铜粉（“化敌为友”）；也可向混合物中滴加足量的稀硫酸，铜不与稀硫酸反应，铁却能与稀硫酸反应生成溶于水的硫酸亚铁溶液，过滤后洗涤、干燥，可将铁粉除去（“斩草除根”）。

3. 酸、碱、盐溶液除杂技巧（疑难点）

先确定混合溶液中的杂质离子，选择与其不能共存（反应生成水、沉淀或气体）的离子，再根据主体成分中的非除杂离子，确定除杂试剂的另一种离子，通过发生复分解反应，将杂质离子除去。如果被提纯物质与杂质所含阴、阳离子都不同，選取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合成除杂试剂。不能共存的离子对如图1所示。

在解决一些实际问题时，为了充分除去杂质，往往要加入过量的除杂试剂，后续操作一定要把加入的过量的除杂试剂也除去。例如，某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁，设计提纯的流程图如图2所示。

分析流程中各步骤的信息可知：（1）除去固体混合物中的杂质，要将其配成溶液，故溶剂X应该是水；（2）加入过量KOH溶液的目的是除净MgCl2；（3）过滤出了CaCO3固体、蒸发得KCl固体，说明加入的Y是K2CO3溶液；（4）加入过量稀盐酸，目的是除净前面剩余的KOH、K2CO3；（5）蒸发操作的目的是除去KCl溶液中的HCl、H2O。

[真题精讲]

例（2022·黑龙江·哈尔滨）除去下列物质中的少量杂质，所用试剂和操作方法都正确的是（）。

解析：稀硫酸与[Zn]、[CuO]均能发生反应，A错误。氧气通过灼热的铜网，可与铜反应而被消耗，而氮气不与铜反应，B正确。[AgNO3]溶液能与[NaCl]反应，不与[NaNO3反应]，C错误。[KCl]易溶于水，[MnO2]难溶于水，可采取加水溶解、过滤、洗涤、干燥的方法提纯MnO2，而蒸发结晶是提纯KCl的方法，D错误。答案：[B] 。

[总结提升]

混合物的分离与提纯应该遵守“不增、不减、易分、复原”的基本原则，设计方案时要注意以下4点细节：

（1）除杂时优先选用步骤最简单、操作最简便、除杂质最干净的方法。先考虑物理方法，再考虑化学方法。

（2）常见固体的除杂，若被提纯物与杂质中只有一种可溶于水（或杂质能与水反应）→加水溶解、过滤；若被提纯物质和杂质均能溶于水→加水溶解、蒸发结晶（或降温结晶）；若两种物质都难溶于水→通过两者的性质差异选用气体或液体除杂试剂。

（3）常见液体的除杂，常采用沉淀法、化气法和置换法。

（4）进行混合气体的除杂与干燥时，要先除杂后干燥，以免除杂时产生水蒸气。

[专题精练]

物质除杂是化学实验中经常遇到的问题。

【方法探究】为除去CO2气体中混有的少量CO，阳阳同学设计了如下三种实验方案。

【方法提炼】上述方案中有两种是合理的，这两种方案体现了物质除杂的不同思路。

思路一：将杂质直接转化为所需物质。

思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。