资源简介 专题七物质的分离与提纯一、知识梳理基本原理:混合物的分离是指用物理、化学方法将混合物中的各种物质分开,并恢复到原状态,得到比较纯的物质。物质的提纯则只要将杂质除去即可。类型一 物质的分离1.混合物的分离混合物的分离是指通过适当的方法,把混合物中的各组分物质彼此分离开,并且恢复到原来的存在状态,分别得到纯净物。2.主要方法(1)可溶性和难溶性物质的混合物——常用溶解、过滤、蒸发三步操作,分别得到纯净物。如粗盐的提纯。(2)两种物质均溶于水,但两种物质的溶解度一种随温度变化大,另一种随温度变化不大时,可考虑结晶法,即用冷却热饱和溶液的方法加以分离,如NaCl和KNO3的混合物的分离。(3)两种物质均溶于水时,可考虑用化学方法分离,如BaCl2和NaCl的混合物,可将混合物先溶于水,加入适量的Na2CO3溶液,得到BaCO3沉淀和NaCl溶液。将沉淀过滤出,洗净后在沉淀中加入适量稀盐酸,CO2气体逸出,得到BaCl2溶液。再分别把NaCl溶液和BaCl2溶液蒸发,分别得到纯净的NaCl和BaCl2固体。类型二 物质的除杂与提纯1.除杂原则主不减、杂不增、易分离主不减:所选试剂不能与被提纯物质(主成分)反应。杂不增:除去杂质的同时,不能引入新的杂质。易分离:除杂后的生成物的状态与被提纯的物质的状态要不同,方便除去。2.明确几个优化原则(1)若同时有几种方法能除去杂质,则选用步骤简单、操作简便、除杂最干净的方法。(2)应尽量选择既可除去杂质,又可增加主体物质量的方法,即“化腐朽为神奇”。(3)先考虑物理方法(如过滤、蒸发结晶、蒸馏、升华等),再用化学方法(如沉淀法、吸收法、转化法等)。方法适用范围举例物理方法过滤法①固体与液体混合物的分离②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离粗盐的提纯结晶法蒸发①分离溶质与溶剂②除去易挥发的杂质从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl降温可溶性固体溶质溶解度受温度影响大小不同分离KNO3与NaCl的混合物方法适用范围和原理举例化学方法转化法将固、液、气体中的杂质转化为被提纯物质除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO沉淀法将杂质转变为沉淀而除去除去NaCl溶液中的Na2SO4可加适量的BaCl2溶液气化法将固、液体中的杂质转变为气体而除去除去Na2SO4溶液中Na2CO3,可加适量稀硫酸加热法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除去Na2CO3中的NaHCO3,可加热溶解法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除去碳粉中的CuO粉末,可加适量的稀硫酸,再过滤置换法类似于转化法,选用合适的试剂将杂质置换出来而除去除去FeSO4溶液中的CuSO4,可加适量的铁粉,再过滤3.常见物质的提纯物质状态物质杂质除杂方法气体CO2COHClH2OCOCO2H2HClH2ON2HClCO2O2、H2O物质状态物质杂质除杂方法液体NaOHNa2CO3Ca(OH)2H2OH2O2KNO3NaClNaNO3NaClAgNO3Cu(NO3)2AgNO3HClH2SO4Na2SO4Na2CO3液体FeSO4CuSO4NaClNa2CO3Na2SO4CuSO4KNO3NaOHHClNaHCO3CaCl2HClKClK2CO3物质状态物质杂质除杂方法固体CuFe或CuOCuOC或CuCCuOCaOCaCO3CaCO3CaOMnO2KClKClKClO3NaClNa2CO3Ca(OH)2CaO二、典型例题及变式训练【例1】(2020·大庆).除去下列物质中的少量杂质,所选试剂和操作方法都正确的是( )选项物质杂质除杂试剂或操作方法ACu(NO3)2溶液AgNO3加过量铁粉,过滤B氨气水蒸气通过足量的氢氧化钠固体干燥CKCl固体KClO3加少量二氧化锰,加热DNH4HCO3固体NaCl加热A.AB.BC.CD.D答案:B解析:A.Cu(NO3)2溶液和AgNO3均能与过量铁粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。B.氢氧化钠固体具有吸水性,且不与氨气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。C.KClO3在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,能除去杂质但引入了新的杂质二氧化锰,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。D.NH4HCO3固体在加热条件下生成氨气、水和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。【变式训练】1.(2020·黔东南)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂及操作方法均正确的是()选项物质(括号内的物质为杂质)选用的试剂及操作方法ACO2(H2O)通入生石灰BH2(CO)通入灼热氧化铜CNaCl溶液(NaOH)加入适量的稀硫酸DKNO3固体(NaCl)冷却热饱和溶液,过滤,烘干【例2】(2019·乐山)盐化工是我市的一项重点产业,绿色应用是化工生产的发展方向!为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。回答下列问题:(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是_;(2)实验Ⅱ中加入的试剂B是_溶液;(3)滤液②中除Na+和Cl-外,还含有的离子是__(填离子符号);(4)实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式__。【答案】(1)MgCl2和Na2SO4(2)Na2CO3(3)OH-、CO32-(4)NaOH+HCl=NaCl+H2O【解析】(1)根据NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质判断实验Ⅰ中加入试剂A为Ba(OH)2除去的杂质是MgCl2和Na2SO4;实验Ⅱ中加入的试剂B为Na2CO3可以除去CaCl2;由于实验ⅠBa(OH)2过量、实验ⅡNa2CO3过量溶液中含有Na+、Cl-、OH-、CO32-;(4)实验Ⅲ加入稀盐酸把实验Ⅱ中产生NaOH和过量的Na2CO3,其中发生中和反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O。【变式训练】2.某化学兴趣小组欲分离KCl和BaCl2混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液。他们设计了如下图所示的实验流程。供选试剂:K2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、盐酸、稀硫酸(1)步骤①中分离A、B的实验操作名称是________,试剂a是____________。(2)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤。为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤②的最后一次洗涤液中加入的试剂是________(双选,填序号)。A.NaOH溶液B.CaCl2溶液C.NaCl溶液D.AgN03溶液和HNO3混合溶液(3)步骤③中,发生反应的化学方程式为________________________。(4)要达到预期的实验目的,还需要改进的方法为_______________________。二、自主检测(一)选择题1.(2020·哈尔滨)除去下列物质中的少量杂质。所选用试剂和操作方法都正确的是()选项物质少量杂质所用试剂和操作方法AH2ONaCl向水中加入活性炭吸附B铜粉CuO在空气中充分灼烧CN2水蒸气通过足量的氢氧化钠固体干燥剂DNaOHNa2CO3加适量的稀盐酸2.(2020·广东省)下列除杂方法正确的是()选项物质(括号内为杂质)方法AK2CO3溶液(K2SO4)加BaCl2溶液,过滤BK2MnO4(KMnO4)加热CNaOH溶液(Na2CO3)加入稀硫酸DZnSO4溶液(CuSO4)加入过量的铁粉,过滤3.(2020·黔南州)某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质,进行了以下实验:下列有关说法错误的是()A.X为溶液B.步骤③与④可交换C.Z为稀盐酸D.Y为4.(2020·湘潭)下列除杂的试剂和方法不可行的是()选项物质(括号内为杂质)除杂试剂和方法ACO2(H2)通过足量灼热的氧化铜,再经过浓硫酸BFeSO4溶液(CuSO4)加入过量铁粉,过滤CNaCl(AgCl)加足量水溶解、过滤、蒸发结晶DCuO(C)加足量稀盐酸,过滤,干燥5.(2020·达州)下列实验中,不能达到实验目的是()实验目的方法A除去NaOH溶液中混有的少量Na2CO3加入适量的Ca(OH)2溶液,过滤B除去NaCl溶液中混有少量MgCl2加入适量的NaOH溶液,过滤C鉴别稀盐酸和NaCl溶液取样,分别加入AgNO3溶液,观察现象D鉴别CO和H2气体点燃,火焰上方罩干冷烧杯,观察现象6.(2020·聊城)除去下列各物质中的杂质,所选用的试剂、操作方法不能达到目的的是()选项物质杂质(少量)选用试剂操作方法A食盐硫酸钡水加水溶解、过滤、蒸发结晶BFeCl2CuCl2Fe加入足量Fe粉,过滤CCaCl2溶液HClCa(OH)2加入过量Ca(OH)2DN2NH3HCl溶液将混合气体通过HCl溶液7.(2019·雅安)除去下列物质中的少量杂质,所选用试剂和主要操作均正确的是()序号物质(杂质)试剂主要操作AKNO3溶液(K2SO4)适量BaCl2溶液过滤BNaCl溶液(CaCl2)过量NaOH溶液过滤CMnO2KCl加适量水溶解、过滤、洗涤、干燥DO2(HCl)浓硫酸洗气8.(2019·巴中)除去下列物质中少量杂质所选试剂和操作方法都正确的是()选项物质杂质所用试剂操作方法AH2SO4溶液HCl溶液适量AgNO3溶液过滤BCOO2CuO粉末加热CAg粉Cu粉过量AgNO3溶液过滤、洗涤、干燥DNH3水蒸气浓硫酸干燥9.(2019·西宁)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)能达到实验目的的是()选项物质(杂质)所用试剂或方法AH2(H2O)混合气体通入稀硫酸BCu(NO3)2溶液(AgNO3)加入足量铜粉,过滤CCO2(HCl)混合气体通入氢氧化钠溶液DCuO(Cu)加足量稀硫酸,充分反应后过滤10.(2019·眉山)除去下列各物质中的少量杂质,所选用的试剂和方法均正确的是()编号物质杂志试剂除杂操作方法AMnO2KCl水溶解、过滤、洗涤、干燥BFeAg足量稀盐酸过滤、洗涤、干燥CCO2COO2点燃D盐酸硫酸足量的Ba(NO3)2溶液过滤11.(2019·荆门)除去下列物质中混有的杂质,所用试剂和操作方法不正确的是()选项物质(括号内的为杂质)除去杂质的方法ANa2SO4溶液(NaOH)滴加适量的稀硫酸B铜粉(铁粉)加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥CCO(CO2)通过足量的NaOH溶液,干燥DNaCl溶液(CaCl2)通入过量的CO2,过滤12.(2019·益阳)欲除去下列物质中的少量杂质,所用试剂及方法不正确的是()选项物质杂质(少量)除杂试剂及方法AO2CO2依次通过NaOH溶液和浓硫酸BNaCl溶液Na2CO3先加过量稀盐酸,再滴加NaOH溶液调节PH=7CFeCl2溶液CuCl2加入过量铁粉,过滤D铜粉铁粉加入过量AgNO3溶液,过滤13.(2019·长沙)下列除去杂质所选用的试剂正确的是()选项物质杂质(少量)除杂试剂AN2HClNaOH溶液BCaOCa(OH)2水CNaCl溶液Na2SO4Ba(NO3)2溶液DFeSO4溶液CuSO4锌粉14.(2019·苏州)除去下列物质中混有的少量杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是()选项物质(括号内为杂质)试剂及操作方法ACO2(H2O)通过装有生石灰的干燥管,干燥BKCl固体(MnO2)加水溶解、过滤、蒸发CFe粉(Cu粉)加入过量稀硫酸,过滤DNaCl溶液(MgCl2)加入过量NaOH溶液,过滤15.(2019·凉山)除去食盐溶液中的Na2SO4和CaCl2杂质的操作有:①加入过量的BaCl2溶液;②过滤;③加入适量盐酸;④蒸发结晶;⑤加入过量Na2CO3溶液。正确的操作顺序是()A.①⑤②③④B.③①⑤②④C.①③⑤④②D.⑤③②①④(二)填空题1.实验室有A、B两瓶溶液:A瓶是含有少量BaCl2的KCl溶液;B瓶是含有少量KCl的BaCl2溶液。小松和小思为回收试剂进行了如下实验探究。小松欲从A瓶中得到纯净的KCl晶体,可向A溶液加入稍过量的溶液,过滤后,在滤液中滴加盐酸至pH=7,再蒸发、结晶、烘干即得到纯净的KCl。小思欲从B瓶中得到纯净的BaCl2晶体,设计了如下的实验方案,请你填写以下部分实验报告:a.向B溶液中加入过量的碳酸钾溶液,其实验现象为。b.过滤、(填“蒸发结晶”、“洗涤沉淀”或“冷却结晶”)。c.将b操作中得到的物质加入适量盐酸,其实验现象为,反应的化学方程式为。d.将c操作中得到的滤液经蒸发、结晶、烘干即得到纯净的BaCl2。2.硬水受热后会产生水垢,水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,其他成分不参与反应,实验室由水垢制取纯净CaCl2固体的流程如下:请按要求填空:(1)酸A是人体胃酸的主要成分,酸A的化学式;(2)步骤②中生成沉淀的化学方程式是;(3)步骤④加酸A的作用是;(4)步骤⑤是利用的方法得到氯化钙固体。3.从盐湖中提取的某种矿物主要含有氯化钾,还有少量硫酸镁、氯化钙及不溶性杂质SiO2,从该矿物中提取氯化钾的流程如下图。回答下列问题:(1)滤渣Ⅰ的主要成分是;(2)Y溶液中溶质的化学式为;(3)向滤液Ⅱ中加入过量盐酸的目的是;(4)蒸发溶液得到氯化钾固体的过程中,要用玻璃棒不断搅拌,目的是。4.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下:请认真分析流程中各步骤的信息作答:(1)溶剂X是;Y溶液中溶质的化学式为。(2)蒸发操作的目的是除去(填物质的化学式)。(3)写出加入过量KOH溶液反应的化学方程式:。(4)加入过量稀盐酸的目的是。5.21世纪是海洋开发与利用的世纪,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成份的不同分离出淡水;高压反渗透膜法淡化海水是利用海水中各成份的不同分离出淡水。(2)制盐:①制粗盐。从卤水中提取粗盐用的结晶方法是。②粗盐纯化。粗盐中含有泥沙、氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程。提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液。①欲除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:、、;②过滤后生成的沉淀是???、、?、;③在滤液中加盐酸的作用是;④对溶液II用蒸发溶剂的方法而不用降低溶液温度的方法获取食盐晶体,原因是????????,在蒸发食盐溶液的过程中要使用玻璃棒,作用是?????????????????。⑤有同学认为只需要用氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液就能将三种可溶性杂质去除,你认为这种方法???(选填“可行”或“不可行”),理由是???????。(3)制碱:氨碱法制纯碱的流程图如下:完成图中“()”的内容:①;②;③。专题七物质的分离与提纯一、知识梳理基本原理:混合物的分离是指用物理、化学方法将混合物中的各种物质分开,并恢复到原状态,得到比较纯的物质。物质的提纯则只要将杂质除去即可。类型一 物质的分离1.混合物的分离混合物的分离是指通过适当的方法,把混合物中的各组分物质彼此分离开,并且恢复到原来的存在状态,分别得到纯净物。2.主要方法(1)可溶性和难溶性物质的混合物——常用溶解、过滤、蒸发三步操作,分别得到纯净物。如粗盐的提纯。(2)两种物质均溶于水,但两种物质的溶解度一种随温度变化大,另一种随温度变化不大时,可考虑结晶法,即用冷却热饱和溶液的方法加以分离,如NaCl和KNO3的混合物的分离。(3)两种物质均溶于水时,可考虑用化学方法分离,如BaCl2和NaCl的混合物,可将混合物先溶于水,加入适量的Na2CO3溶液,得到BaCO3沉淀和NaCl溶液。将沉淀过滤出,洗净后在沉淀中加入适量稀盐酸,CO2气体逸出,得到BaCl2溶液。再分别把NaCl溶液和BaCl2溶液蒸发,分别得到纯净的NaCl和BaCl2固体。类型二 物质的除杂与提纯1.除杂原则主不减、杂不增、易分离主不减:所选试剂不能与被提纯物质(主成分)反应。杂不增:除去杂质的同时,不能引入新的杂质。易分离:除杂后的生成物的状态与被提纯的物质的状态要不同,方便除去。2.明确几个优化原则(1)若同时有几种方法能除去杂质,则选用步骤简单、操作简便、除杂最干净的方法。(2)应尽量选择既可除去杂质,又可增加主体物质量的方法,即“化腐朽为神奇”。(3)先考虑物理方法(如过滤、蒸发结晶、蒸馏、升华等),再用化学方法(如沉淀法、吸收法、转化法等)。方法适用范围举例物理方法过滤法①固体与液体混合物的分离②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离粗盐的提纯结晶法蒸发①分离溶质与溶剂②除去易挥发的杂质从含有HCl的NaCl溶液中分离出固体NaCl降温可溶性固体溶质溶解度受温度影响大小不同分离KNO3与NaCl的混合物方法适用范围和原理举例化学方法转化法将固、液、气体中的杂质转化为被提纯物质除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO沉淀法将杂质转变为沉淀而除去除去NaCl溶液中的Na2SO4可加适量的BaCl2溶液气化法将固、液体中的杂质转变为气体而除去除去Na2SO4溶液中Na2CO3,可加适量稀硫酸加热法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除去Na2CO3中的NaHCO3,可加热溶解法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除去碳粉中的CuO粉末,可加适量的稀硫酸,再过滤置换法类似于转化法,选用合适的试剂将杂质置换出来而除去除去FeSO4溶液中的CuSO4,可加适量的铁粉,再过滤3.常见物质的提纯物质状态物质杂质除杂方法气体CO2CO通过灼热的氧化铜HCl先通过饱和的NaHCO3溶液,再通过浓H2SO4H2O通过浓H2SO4COCO2先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4H2HCl先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4H2O先通过足量的CaO或NaOH固体或浓H2SO4N2HCl先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4CO2先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4O2、H2O先通过灼热的铜网,再通过浓H2SO4物质状态物质杂质除杂方法液体NaOHNa2CO3加入适量的澄清石灰水充分反应后过滤Ca(OH)2加入适量的Na2CO3溶液,过滤H2OH2O2加MnO2,过滤KNO3NaCl冷却热饱和溶液,过滤NaNO3NaCl加入适量的AgNO3溶液,过滤AgNO3加入适量的NaCl溶液,过滤Cu(NO3)2AgNO3加入足量的铜粉,过滤HClH2SO4加入适量的BaCl2溶液,过滤Na2SO4Na2CO3加入适量的稀硫酸液体FeSO4CuSO4加入足量的铁粉,过滤NaClNa2CO3加入适量的盐酸Na2SO4加入适量的BaCl2溶液,过滤CuSO4加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤KNO3蒸发结晶,过滤NaOH加入适量的盐酸HCl加热蒸发NaHCO3加入适量的盐酸CaCl2HCl加入足量CaCO3粉末充分反应后过滤KClK2CO3加入适量的盐酸物质状态物质杂质除杂方法固体CuFe或CuO加入足量的稀硫酸,过滤CuOC或Cu高温灼烧CCuO加入足量的稀硫酸,过滤CaOCaCO3高温灼烧CaCO3CaO加大量水,过滤、洗涤、干燥MnO2KCl溶解、过滤、洗涤、干燥KClKClO3加热至固体质量不再减少NaClNa2CO3溶解,加入适量CaCl2溶液,过滤,蒸发Ca(OH)2CaO加适量的水,蒸发二、典型例题及变式训练【例1】(2020·大庆)除去下列物质中的少量杂质,所选试剂和操作方法都正确的是( )选项物质杂质除杂试剂或操作方法ACu(NO3)2溶液AgNO3加过量铁粉,过滤B氨气水蒸气通过足量的氢氧化钠固体干燥CKCl固体KClO3加少量二氧化锰,加热DNH4HCO3固体NaCl加热答案:B解析:A.Cu(NO3)2溶液和AgNO3均能与过量铁粉反应,不但能把杂质除去,也会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。B.氢氧化钠固体具有吸水性,且不与氨气反应,能除去杂质且没有引入新的杂质,符合除杂原则,故选项所采取的方法正确。C.KClO3在二氧化锰的催化作用下生成氯化钾和氧气,二氧化锰作催化剂,反应前后质量不变,能除去杂质但引入了新的杂质二氧化锰,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。D.NH4HCO3固体在加热条件下生成氨气、水和二氧化碳,反而会把原物质除去,不符合除杂原则,故选项所采取的方法错误。【变式训练】1.(2020·黔东南)除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质),所选用试剂及操作方法均正确的是(D)选项物质(括号内的物质为杂质)选用的试剂及操作方法ACO2(H2O)通入生石灰BH2(CO)通入灼热氧化铜CNaCl溶液(NaOH)加入适量的稀硫酸DKNO3固体(NaCl)冷却热饱和溶液,过滤,烘干【例2】(2019·乐山)盐化工是我市的一项重点产业,绿色应用是化工生产的发展方向!为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质,某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂,按一定的顺序进行如图所示的实验。回答下列问题:(1)实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是;(2)实验Ⅱ中加入的试剂B是_溶液;(3)滤液②中除Na+和Cl-外,还含有的离子是(填离子符号);(4)实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式。【答案】(1)MgCl2和Na2SO4(2)Na2CO3(3)OH-、CO32-(4)NaOH+HCl=NaCl+H2O【解析】(1)根据NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质判断实验Ⅰ中加入试剂A为Ba(OH)2除去的杂质是MgCl2和Na2SO4;实验Ⅱ中加入的试剂B为Na2CO3可以除去CaCl2;由于实验ⅠBa(OH)2过量、实验ⅡNa2CO3过量溶液中含有Na+、Cl-、OH-、CO32-;(4)实验Ⅲ加入稀盐酸把实验Ⅱ中产生NaOH和过量的Na2CO3,其中发生中和反应:NaOH+HCl=NaCl+H2O。【变式训练】(2019·重庆)某化学兴趣小组欲分离KCl和BaCl2混合溶液,得到都含单一溶质的两种溶液。他们设计了如下图所示的实验流程。供选试剂:K2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、盐酸、稀硫酸(1)步骤①中分离A、B的实验操作名称是过滤,试剂a是K2CO3溶液。(2)沉淀B表面残留少量滤液,需用蒸馏水多次洗涤。为了检验沉淀B是否洗涤干净,可向步骤②的最后一次洗涤液中加入的试剂是BD(双选,填序号)。A.NaOH溶液B.CaCl2溶液C.NaCl溶液D.AgN03溶液和HNO3混合溶液(3)步骤③中,发生反应的化学方程式为2HCl+BaCO3=BaCl2+H2O+CO2↑。(4)要达到预期的实验目的,还需要改进的方法为加入过量试剂a改为适量试剂a。二、自主检测(一)选择题(2020哈尔滨)1.除去下列物质中的少量杂质。所选用试剂和操作方法都正确的是(C)选项物质少量杂质所用试剂和操作方法AH2ONaCl向水中加入活性炭吸附B铜粉CuO在空气中充分灼烧CN2水蒸气通过足量的氢氧化钠固体干燥剂DNaOHNa2CO3加适量的稀盐酸(2020·广东省)2.下列除杂方法正确的是(B)选项物质(括号内为杂质)方法AK2CO3溶液(K2SO4)加BaCl2溶液,过滤BK2MnO4(KMnO4)加热CNaOH溶液(Na2CO3)加入稀硫酸DZnSO4溶液(CuSO4)加入过量的铁粉,过滤(2020·黔南州)3.某同学为除去食盐水中的Na2SO4杂质,进行了以下实验:下列有关说法错误的是(B)A.X为溶液B.步骤③与④可交换C.Z为稀盐酸D.Y为(2020·湘潭)4.下列除杂的试剂和方法不可行的是(D)选项物质(括号内为杂质)除杂试剂和方法ACO2(CO)通过足量灼热的氧化铜BFeSO4溶液(CuSO4)加入过量铁粉,过滤CNaCl(AgCl)加足量水溶解、过滤、蒸发结晶DCuO(C)加足量稀盐酸,过滤,干燥(2020·达州)5.下列实验中,不能达到实验目的是(C)实验目的方法A除去NaOH溶液中混有的少量Na2CO3加入适量的Ca(OH)2溶液,过滤B除去NaCl溶液中混有少量MgCl2加入适量的NaOH溶液,过滤C鉴别稀盐酸和NaCl溶液取样,分别加入AgNO3溶液,观察现象D鉴别CO和H2气体点燃,火焰上方罩干冷烧杯,观察现象(2020·聊城)6.除去下列各物质中的杂质,所选用的试剂、操作方法不能达到目的的是(C)选项物质杂质(少量)选用试剂操作方法A食盐泥沙水加水溶解、过滤、蒸发结晶BFeCl2CuCl2Fe加入足量Fe粉,过滤CCaCl2溶液HCICa(OH)2加入过量Ca(OH)2DN2O2Cu将混合气体通过足量灼热Cu粉(2019·雅安)7.除去下列物质中的少量杂质,所选用试剂和主要操作均正确的是(B)序号物质(杂质)试剂主要操作AKNO3溶液(K2SO4)适量BaCl2溶液过滤BMnO2KCl加适量水溶解、过滤、洗涤、干燥CNaCl溶液(CaCl2)过量NaOH溶液过滤DO2(HCl)浓硫酸洗气8.(2019·巴中)除去下列物质中少量杂质所选试剂和操作方法都正确的是(C)选项物质杂质所用试剂操作方法AH2SO4溶液HCl溶液适量AgNO3溶液过滤BCOO2CuO粉末加热CAg粉Cu粉过量AgNO3溶液过滤、洗涤、干燥DNH3水蒸气浓硫酸干燥(2019·西宁)9.除去下列物质中的少量杂质(括号内为杂质)能达到实验目的的是(B)选项物质(杂质)所用试剂或方法AH2(H2O)混合气体通入稀硫酸BCu(NO3)2溶液(AgNO3)加入足量铜粉,过滤CCO2(HCl)混合气体通入氢氧化钠溶液DCuO(Cu)加足量稀硫酸,充分反应后过滤(2019·眉山)10.除去下列各物质中的少量杂质,所选用的试剂和方法均正确的是(A)编号物质杂志试剂除杂操作方法AMnO2KCl水溶解、过滤、洗涤、干燥BFeCu足量稀盐酸过滤、洗涤、干燥CCO2COO2点燃D盐酸硫酸足量的Ba(NO3)2溶液过滤(2019·荆门)11.除去下列物质中混有的杂质,所用试剂和操作方法不正确的是(D)选项物质(括号内的为杂质)除去杂质的方法ANa2SO4溶液(NaOH)滴加适量的稀硫酸B铜粉(铁粉)加入足量稀硫酸,过滤、洗涤、干燥CCO(CO2)通过足量的NaOH溶液,干燥DNaCl溶液(CaCl2)通入过量的CO2,过滤(2019·益阳)12.欲除去下列物质中的少量杂质,所用试剂及方法不正确的是(D)选项物质杂质(少量)除杂试剂及方法AO2CO2依次通过NaOH溶液和浓硫酸BNaCl溶液Na2CO3先加过量稀盐酸,再滴加NaOH溶液调节PH=7CFeCl2溶液CuCl2加入过量铁粉,过滤D铜粉铁粉加入过量AgNO3溶液,过滤(2019·长沙)13.下列除去杂质所选用的试剂正确的是(A)选项物质杂质(少量)除杂试剂AN2O2灼热的铜网BCaOCa(OH)2水CNaCl溶液Na2SO4Ba(NO3)2溶液DFeSO4溶液CuSO4锌粉(2019·苏州)14.除去下列物质中混有的少量杂质,所选用的试剂及操作方法正确的是(B)选项物质(括号内为杂质)试剂及操作方法ACO2(H2O)通过装有生石灰的干燥管,干燥BKCl固体(MnO2)加水溶解、过滤、蒸发CFe粉(Cu粉)加入过量稀硫酸,过滤DNaCl溶液(MgCl2)加入过量NaOH溶液,过滤(2019·凉山)15.除去食盐溶液中的Na2SO4和CaCl2杂质的操作有:①加入过量的BaCl2溶液;②过滤;③加入适量盐酸;④蒸发结晶;⑤加入过量Na2CO3溶液。正确的操作顺序是(A)A.①⑤②③④B.③①⑤②④C.①③⑤④②D.⑤③②①④(二)填空题1.实验室有A、B两瓶溶液:A瓶是含有少量BaCl2的KCl溶液;B瓶是含有少量KCl的BaCl2溶液。小松和小思为回收试剂进行了如下实验探究。小松欲从A瓶中得到纯净的KCl晶体,可向A溶液加入稍过量的碳酸钾(或K2CO3)溶液,过滤后,在滤液中滴加盐酸至pH=7,再蒸发、结晶、烘干即得到纯净的KCl。小思欲从B瓶中得到纯净的BaCl2晶体,设计了如下的实验方案,请你填写以下部分实验报告:a.向B溶液中加入过量的碳酸钾溶液,其实验现象为产生白色沉淀。b.过滤、洗涤沉淀(填“蒸发结晶”、“洗涤沉淀”或“冷却结晶”)。c.将b操作中得到的物质加入适量盐酸,其实验现象为白色沉淀溶解,有气泡产生,反应的化学方程式为Ba2CO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑。d.将c操作中得到的滤液经蒸发、结晶、烘干即得到纯净的BaCl2。2.硬水受热后会产生水垢,水垢的主要成分是CaCO3和Mg(OH)2,其他成分不参与反应,实验室由水垢制取纯净CaCl2固体的流程如下:请按要求填空:(1)酸A是人体胃酸的主要成分,酸A的化学式HCl;(2)步骤②中生成沉淀的化学方程式是MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2;(3)步骤④加酸A的作用是将反应剩余的氢氧化钙除去;(4)步骤⑤是利用蒸发结晶的方法得到氯化钙固体。3.(2019·攀枝花)从盐湖中提取的某种矿物主要含有氯化钾,还有少量硫酸镁、氯化钙及不溶性杂质SiO2,从该矿物中提取氯化钾的流程如下图。回答下列问题:(1)滤渣Ⅰ的主要成分是Mg(OH)2、BaSO4;(2)Y溶液中溶质的化学式为K2CO3;(3)向滤液Ⅱ中加入过量盐酸的目的是除去溶液中过量的KOH和K2CO3;(4)蒸发溶液得到氯化钾固体的过程中,要用玻璃棒不断搅拌,目的是防止加热过程中液体局部温度过高,造成液滴飞溅。4.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下:请认真分析流程中各步骤的信息作答:(1)溶剂X是水(或H2O);Y溶液中溶质的化学式为K2CO3。(2)蒸发操作的目的是除去HCl、H2O(填物质的化学式)。(3)写出加入过量KOH溶液反应的化学方程式:MgCl2+2KOH=Mg(OH)2↓+2KCl。(4)加入过量稀盐酸的目的是除去溶液中过量的KOH和K2CO3。5.21世纪是海洋开发与利用的世纪,海洋化学资源的综合利用将是重点发展领域之一。(1)海水淡化:蒸馏法淡化海水是利用海水中各成份的沸点不同分离出淡水;高压反渗透膜法淡化海水是利用海水中各成份的颗粒大小不同分离出淡水。(2)制盐:①制粗盐。从卤水中提取粗盐用的结晶方法是蒸发结晶。②粗盐纯化。粗盐中含有泥沙、氯化镁、氯化钙、硫酸钠等杂质。以下是粗盐提纯的操作流程。提供的试剂:Na2CO3溶液、K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、饱和NaCl溶液。①欲除去溶液I中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4,从提供的试剂中选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为:过量的NaOH溶液、过量BaCl2溶液、过量Na2CO3溶液;②过滤后生成的沉淀是?Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3、BaCO3;③在滤液中加盐酸的作用是除去过量的Na2CO3和NaOH;④对溶液II用蒸发溶剂的方法而不用降低溶液温度的方法获取食盐晶体,原因是食盐的溶解度受温度的变化影响不大,在蒸发食盐溶液的过程中要使用玻璃棒,作用是?受热均匀,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。⑤有同学认为只需要用氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液就能将三种可溶性杂质去除,你认为这种方法?不可行(选填“可行”或“不可行”),理由是?MgCO3和Ca(OH)2都是微溶性的,只用任意一种试剂就会生成一种杂质生成微溶物而不能全部除去。(3)制碱:氨碱法制纯碱的流程图如下:完成图中“()”的内容:①NH3;②CO2;③加热。专题七物质的分离与提纯(答案)常见物质的提纯物质状态物质杂质除杂方法气体CO2CO通过灼热的氧化铜HCl先通过饱和的NaHCO3溶液,再通过浓H2SO4H2O通过浓H2SO4COCO2先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4H2HCl先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4H2O先通过足量的CaO或NaOH固体或浓H2SO4N2HCl先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4CO2先通过足量的NaOH溶液,再通过浓H2SO4O2、H2O先通过灼热的铜网,再通过浓H2SO4物质状态物质杂质除杂方法液体NaOHNa2CO3加入适量的澄清石灰水充分反应后过滤Ca(OH)2加入适量的Na2CO3溶液,过滤H2OH2O2加MnO2,过滤KNO3NaCl冷却热饱和溶液NaNO3NaCl加入适量的AgNO3溶液,过滤AgNO3加入适量的NaCl溶液,过滤Cu(NO3)2AgNO3加入足量的铜粉,过滤HClH2SO4加入适量的BaCl2溶液,过滤Na2SO4Na2CO3加入适量的稀硫酸液体FeSO4CuSO4加入足量的铁粉,过滤NaClNa2CO3加入适量的盐酸Na2SO4加入适量的BaCl2溶液,过滤CuSO4加入适量的Ba(OH)2溶液,过滤KNO3蒸发结晶NaOH加入适量的盐酸HCl加热蒸发NaHCO3加入适量的盐酸CaCl2HCl加入CaCO3粉末充分反应后过滤KClK2CO3加入适量的盐酸物质状态物质杂质除杂方法固体CuFe或CuO加入足量的稀硫酸,过滤CuOC或Cu高温灼烧CCuO加入足量的稀硫酸,过滤CaOCaCO3高温灼烧CaCO3CaO加大量水,过滤、洗涤、干燥MnO2KCl溶解、过滤、洗涤、干燥KClKClO3加热至固体质量不再减少NaClNa2CO3溶解,加入适量CaCl2溶液,过滤,蒸发Ca(OH)2CaO加适量的水,蒸发【变式训练】D2.(1)过滤K2CO3溶液(2)BD(3)2HCl+BaCO3=BaCl2+H2O+CO2↑(4)加入过量试剂a改为适量试剂a一、选择题1.C2.B3.B4.D5.C6.C7.B8.C9.B10.A11.D12.D13.A14.B15.A二、填空题1.(1)碳酸钾(2)a.产生白色沉淀b.洗涤沉淀c.白色沉淀溶解,有气泡产生;Ba2CO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑2.(1)HCl(2)MgCl2+Ca(OH)2=Mg(OH)2↓+CaCl2(3)将反应剩余的氢氧化钙除去(4)蒸发结晶3.(1)Mg(OH)2、BaSO4(2)K2CO3(3)除去溶液中过量的KOH和K2CO3(4)防止加热过程中液体局部温度过高,造成液滴飞溅。4.(1)水(或H2O);K2CO3(2)HCl、H2O(3)MgCl2+2KOH=Mg(OH)2↓+2KCl5.(1)沸点;颗粒大小(2)蒸发结晶①过量NaOH溶液;过量BaCl2溶液;过量Na2CO3溶液;②Mg(OH)2;BaSO4;CaCO3;BaCO3③除去过量的Na2CO3和NaOH④食盐的溶解度受温度的变化影响不大;受热均匀,防止局部温度过高,造成液滴飞溅⑤MgCO3和Ca(OH)2都是微溶性的,只用任意一种试剂就会生成一种杂质生成微溶物而不能全部除去(3)①NH3②CO2③加热 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