混合物的分离与提纯是一类常见的题型,处理起来比较棘手。同学们要学会有章可循,这个“章”就是物质的性质。混合物中含有不同的物质,不同的物质具有不同的性质,尤其是化学性质,我们恰恰就是利用它们不同的性质完成混合物的分离与除杂的。主要有以下几种题型。
第一类型:不溶物+不溶物
此类问题不常见,要具体问题具体分析。方法不一,不求苟同。例如,分离c粉和fe粉的混合物,分离方法是先将混合物加入水中搅拌(目的使二者分散开来),再用吸铁石分离之。再如,如何除去cuo中的少量c粉?答,在氧气流中加强热即可。
第二类型:不溶物+可溶物
两类物质一类溶于水一类不溶,此问题常见,处理时常常用“过滤”。例如,实验室制氧气,采用加热kclo3(mno2催化)的方法,如果药品完全反应,则剩余固体是什么?如何分离?剩余固体应为kcl和mno2的混合物。先将混合物加水溶解,然后过滤,滤纸上留下的就好是二氧化锰,然后烘干即可,滤液中溶质为氯化钾,蒸发滤液即得固体。
第三类型:可溶物+可溶物
两类物质均可溶于水,但温度对其溶解度的影响可能不同。例如,如何分离kno3和nacl的混合物?先把混合物溶于热水中制成热饱和(或接近饱和)的溶液,然后降温,则溶解度受温度影响变化大的kno3大部分析出,而nacl则大部分留在溶液中,然后过滤即初步分离。再如,cacl2和nacl混合物该如何分离?并写出相关反应的方程式。(1)先将混合物溶于水,然后向溶液中加入na2co3溶液(稍过量保证cacl2完全反应),cacl2+na2co3==caco3↓+2nacl。(2)然后过滤,滤纸上所留为caco3,再加入稀盐酸反应后蒸发滤液即得cacl2。caco3+2hcl==cacl2+co2↑+h2o。再把滤液中加入适量稀盐酸(除去碳酸钠)然后蒸发滤液即得nacl。
例题解析
1.要除去cacl2溶液中少量的hcl,加入过量的下列物质,其中最合理的是()
a.caco3 b.ca(oh)2 c.cao d.agno3
分析:此题中b、c选项都会使溶液中最终引入新杂质ca(oh)2。d选项则会影响到主要成分cacl2。a选项可除去hcl而且caco3不溶,不会进入溶液。
2.食盐是我们常用的调味剂,它主要产自海洋。由海盐变成我们直接食用的精盐有一个复杂的过程。沿海晒盐场最初得到的海盐杂质很多,主要有泥沙等不溶性杂质,可溶性杂质有mgcl2、cacl2、na2so4。那么,我们该如何得到精盐呢?
(1)除去泥沙等不溶性杂质我们采用_________的方法。(过滤)
(2)除去可溶性杂质我们要利用化学反应,除去mgcl2我们要加入稍过量的naoh,反应方程式为:mgcl2+2naoh==mg(oh)2+2nacl。除去na2so4加入稍过量的bacl2:na2so4+bacl2==baso4+2nacl。除去cacl2加入稍过量的na2co3:cacl2+na2co3==caco3+2nacl。注意加入na2co3要在加入bacl2之后,因为稍过量的bacl2可被na2co3除去。否则bacl2就成了杂质了。最后溶液中只剩下少量的naoh和na2co3。加入适量盐酸即可除去。请同学们自己写出这两个方程式: 。
(3)最后蒸发溶液即得较为纯净得精盐。