一
除雜原則
1.不增:不引入新的雜質。
2.不減:提純或分離的物質不能轉變成其他物質,不減少被提純的物質。
3.易分:雜質易分離。
4.復原:被保留的物質應能恢復原狀。
二
除雜方法
1.物理方法
(1)過濾:適用於固體與液體混合物的分離,可溶性固體與不溶性固體混合物的分離。如:粗鹽提純。
(2)結晶:
蒸發:適用分離溶質與溶劑,除去可揮發的雜質,從含有HCl的NaCl溶液中分離出固體NaCl。
降溫:可溶性固體溶質的溶解度受溫度影響大小不同,從含NaCl雜質的KNO3中提純KNO3。
2.化學方法
(1)轉化法:將固、液、氣體中的雜質轉化為被提純物質。
(2)沉澱法:將雜質轉變為沉澱而除去。
(3)氣化法:將固、液體中的雜質轉變為氣體而除去。
(4)加熱法:雜質受熱易分解,透過加熱將雜質除去。
(5)溶解法:將固體中的雜質轉變為可溶物而除去。
(6)置換法:類似於轉化法,選用合適的試劑將雜質置換出來而除去。
3.除雜示例
(1)除去CuO中的C:在氧氣流中灼燒。
(2)除去CO中的CO2:使混合氣體透過氫氧化鈉溶液
2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O
(3)除去CO2中的CO:使混合氣體透過灼熱的氧化銅。
(4)除去CaO中的CaCO3:高溫煅燒。【注意】不能加稀鹽酸,因為CaO能與稀鹽酸中的水反應生成Ca(OH)2。
(5)除去Cu中少量的Fe:物理方法——用磁鐵反覆吸引。化學方法——滴加稀鹽酸或稀硫酸,然後過濾。【注意】不能加硫酸銅溶液,否則容易導致除雜不徹底。
(6)除去FeSO4溶液中的CuSO4:加入鐵粉(鐵絲);過濾。
總結:
(1)除去可溶物中的不溶物:溶解;過濾;蒸發結晶。
(2)除去不溶物中的可溶物:溶解;過濾。
(3)將兩種可溶物分離:見“溶液”單元的冷卻熱飽和溶液法和蒸發溶劑結晶法。
(4)在溶液中,雜質有鹽的時候,可以考慮把鹽變成水、氣體、沉澱。
三
除雜清單
1.氣體的除雜
2.固體的除雜3.液體的除雜四鑑定的常見方法
1.氧氣的鑑定方法:
把一根帶火星的木條伸入集氣瓶中,如果帶火星的木條復燃,證明是氧氣。
2.氫氣:
點燃,氣體會發出淡藍色火焰。如果氣體較純,氣體將會安靜地燃燒,併發出“噗”聲;如果氣體不純,會發出尖銳爆鳴聲。
3.二氧化碳:
把氣體通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水變渾濁,就證明收集的氣體是CO2。
4.三大可燃性氣體的鑑定:
點燃,透過無水硫酸銅CuSO4,再透過澄清的石灰水(順序不能顛倒!)
H2:生成物能使無水硫酸銅變藍,但不能使澄清石灰水變渾濁。
CO:生成物不能使無水硫酸銅變藍,但能使澄清的石灰水變渾濁。
CH4:生成物既能使無水硫酸銅變藍,又能使澄清石灰水變渾濁。
【注意】不可以根據氣體燃燒時的火焰顏色來鑑別氣體。
5.水的鑑定:如果液體能使無水硫酸銅變藍,說明液體中含有水。
6.碳酸根的鑑定:加鹽酸,然後將產生的氣體通入澄清石灰水。如果澄清的石灰水變渾濁,說明有碳酸根離子。
7.鑑定CaO是否含CaCO3加鹽酸。
8.鑑定Cl-:先加入AgNO3溶液,再加入稀硝酸。如果有沉澱生成,說明含有Cl-。
9.鑑定SO42-:先加入Ba(NO3)2溶液,再加入稀硝酸。如果有沉澱生成,說明含有SO42-。
10.鑑定CO32-:加入稀鹽酸,將產生的氣體通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水變渾濁,說明含有CO32-。
11.鑑定HCO3-:同上。
12.鑑定Cu2+:加入NaOH溶液,如果有藍色沉澱,說明含有Cu2+。
13.鑑定Fe3+:加入NaOH溶液,如果有紅褐色沉澱,說明含有Fe3+。
14.鑑定H+:
藉助石蕊或pH試紙。如果石蕊變紅或用pH試紙測出的pH值小於7,說明含有H+。
加入碳酸鹽(如CaCO3),將產生的氣體通入澄清的石灰水中,如果澄清的石灰水變渾濁,說明含有H+。
加入活潑金屬,如果金屬表面產生氣泡,並且產生一種可燃性氣體(點燃之後安靜燃燒,發出淡藍色火焰。如果氣體不純,會發出尖銳的爆鳴聲),說明含有H+。
加入Fe2O3(鐵鏽),如果鐵鏽逐漸溶解消失,溶液由無色變成黃色,說明含有H+。
加入難溶鹼,如果逐漸溶解消失(如果加入Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2,溶液的顏色還會發生變化),說明含有H+。
15.鑑定OH-:
藉助石蕊、酚酞或pH試紙。如果石蕊變藍、酚酞變紅或用pH試紙測出的pH值大於7,說明含有OH-。
加入CuSO4,如果出現藍色沉澱,說明含有OH-。
加入Fe2(SO4)3,如果出現紅褐色沉澱,說明含有OH-。
可以參考“鹼的通性”中的第四條,使溶液中有氣體或沉澱生成。
16.鑑定水:透過白色的硫酸銅,如果硫酸銅變藍,說明有水(CuSO4+5H2O=CuSO4·5H2O)如果要鑑定多種物質,必須把鑑定水放在第一步。如果除水,必須放在最後一步。
17.鑑定一氧化碳:透過灼熱的氧化銅,如果黑色粉末逐漸變成紅色,並且產生的氣體能使澄清的石灰水變渾濁,說明氣體是CO。
18.鑑定NH4+:以氯化銨(NH4Cl)為例,把NH4Cl和Ca(OH)2混在一起研磨。如果聞到刺激性的氨味,或者能使紅色的石蕊試紙變藍,說明是銨態氮肥。
19.蛋白質的鑑定:點燃,如果有燒焦羽毛的氣味,就說明有蛋白質。
20.鑑別聚乙烯塑膠和聚氯烯塑膠(聚氯烯塑膠袋有毒,不能裝食品):點燃後聞氣味,有刺激性氣味的為聚氯烯塑膠。
21.鑑別羊毛線和合成纖維線:物理方法:用力拉,易斷的為羊毛線,不易斷的為合成纖維線;化學方法:點燃,產生焦羽毛氣味,不易結球的為羊毛線;無氣味,易結球的為合成纖維線。