2019化学除杂
一、除杂试剂的选择原则:除杂不导致杂质,尽量不消耗原样品。
比如从NaCl中去除Na2CO3,选择盐酸代替硝酸或硫酸;除去CO2中的HCl,并使用饱和碳酸氢钠溶液代替水。去除BaCl2溶液中的HCl,我们选择碳酸钡而不是氢氧化钡溶液,因为氢氧化钡溶液的加入量无法控制,而用碳酸钡,可以通过不再溶解固体来确定盐酸去除的终点。再比如,在气体除杂中,经常选用的试剂是饱和溶液,既能减少原料气的损失,又能去除杂质。为了脱除CO2中的SO2,我们选择饱和碳酸氢钠溶液代替酸性高锰酸钾溶液。
二、除杂的思考方向:
1.从混合物中除去杂质
水溶性物质与水不溶性物质混合时,加水溶解,然后过滤出来。
2.从混合物中提取要去除的原始物质。
如果从铁屑和沙子的混合物中除去沙子,就可以用磁铁提取铁;如果在高沸点固体中混入碘,可以利用碘升华的特性提取碘。
3.将杂质转化为原始样品。
如果从碳酸钠中除去碳酸氢钠,可以将其加热以将碳酸氢钠转化为碳酸钠。
三、除杂方法的选择原则
1,能用物理方法就不用化学方法。
2、操作简单无需复杂方法。
3.使用试剂去除杂质。如果可以用水除去,就不需要其他试剂。
4.特殊除杂:若去除CO、氢杂质,选用热氧化铜;氧气是通过热铜网排除的,但这样的问题经常出现在实验题中,因为混合气体必须先干燥。
四、杂质去除方法概述
物理方法:过滤、分液、蒸馏、加热(升华)、溶解、冷凝、液化等。
化学方法:反应溶解法、热分解法、反应气体洗涤法、转化法等。
五、中学常见杂质的去除
总的来说,高中化学除杂的主要考察点是:气体或固体的溶解度,两种物质与酸、碱或盐溶液反应的差异,溶液中离子氧化还原能力的差异,物质稳定性的比较,酸度等等。如果它能在溶液中反应,它就会在溶液中反应。因为在具体操作中,试管反应简单明显。
我们可以把物质分为气-气混合物除杂、气-液混合物除杂、液-液混合物除杂、液-固混合物除杂、固-固混合物除杂等等。下面我将高中所学的元素化合物知识做一个简单的总结:
1.气-气混合系统:常用的气体洗涤法和干燥法。比如:
(1) ⑴Cl2(HCl):饱和盐溶液;
⑵弱酸性气体的饱和盐溶液:CO2(SO2或HCl)饱和碳酸氢钠溶液;SO2(SO3):饱和NaHSO3溶液。
⑶NO(NO2):水(运用转化思维)。
(4) ⑷H2(H2S、SO2、CO2、HCl、H2O)用碱石灰一次去除(杂质性质为酸性气体和水,所以使用碱性吸收剂和干燥剂)。如果杂质是碱性气体和水,使用浓硫酸酸性干燥剂;
(5)气体中水蒸气的去除:酸性气体中使用浓硫酸;碱性石灰用于碱性气体;浓硫酸和碱石灰都可以用来从一氧化碳和H2的中性气体中除去水蒸气。
[6]甲烷(乙烯或乙炔):溴水。
(7) CH2 = CH2 (CO2,SO2): NaOH溶液;
(8)乙炔(H2S):氢氧化钠溶液;(本文原作者没有考虑到乙炔中可能还含有磷化氢(PH3)气体,所以选择氢氧化钠溶液去除杂质。但一般实验中制乙炔时总有磷化氢气体存在,而NAOH不能除去磷化氢气体。详见我之前的转载,所以考试的时候请注意。一般来说,最好是写CUSO4溶液去除杂质。这个肯定是真的,生成CUS沉淀,不溶于硫酸,省里的老师可以钻你的空子。)—————淹死的猴子想哭。
2.气液混合系统:加热。比如氢氧化钠溶液中的溶解氧出去了。从氯化钠溶液中除去盐酸
3.液-液混合系统:蒸馏、萃取、液体分离、试剂法等。比如:
(1)互溶液液分离法:蒸馏,例如:石油馏分的分离;乙醇(乙酸):加入CaO并蒸馏。;乙醇(水):加入氧化钙,蒸馏。
(2)不混溶混合物或转化为不混溶体系:液体分离。
例子:硝基苯(水):液体分离;
溴苯(溴):NaOH溶液;液体分离;
硝基苯(混酸):NaOH溶液;液体分离
苯(苯的同系物):分步:①KMnO4(H+)溶液;②NaOH溶液;③液体分离。
乙酸乙酯(乙酸、乙醇):Na2CO3饱和溶液,分离。
苯(苯酚):NaOH溶液;液体分离(不能使用溴水,生成的三溴苯酚溶解在苯中)
有机物(HCl):水,液体分离。
溴水(溴):(萃取剂)直馏汽油、苯、四氯化碳、分液。
4.液固混合系统
(1)除去液体中的不溶性固体并过滤。泥沙和水的分离
(2)除去液体中的可溶性固体:蒸发和结晶。
5.固-固混合体系,常用方法:升华法、溶液过滤法、加热蒸发法、加热分解法、试剂法、转换法等。
(1)从可溶性固体中除去不溶性固体;除去固体中溶解的水;溶解和过滤;诸如
(2)NaCl(I2):加热升华;
(3)氯化镁:加入镁、氧化镁、氢氧化镁和碳酸镁;;
Bacl2 (HCl): baco3和适量Ba(OH)2(不如前者);
MgO (Al2O3): NaOH溶液,过滤;
(4).Na2CO3 (nahco3):热解;
(5).MgO (SiO2): NaOH溶液;
初中化学中几个常见问题的解答
(杂质去除、分离、识别和推断)
除杂:物质的提纯也叫除杂,即从所需物质中除去杂质,得到纯净物质的操作。
重点介绍常见离子的鉴别方法:H+、OH-、so42-、Cl-、CO2-3等。在混合物的提纯中,还要记住常见物质的溶解度,加强溶解、过滤、蒸发等操作,加深对复分解反应条件的理解和应用。
1.除杂:物理方法;化学方法
一种化学方法:在回答去除杂质等问题时,要注意三个原则;三步走;五种常用方法。
三原则:①不增加:净化过程中不增加新的杂质;
2不变:纯化后的物质不能改变;
③易分离:纯化后的物质容易与杂质分离。
三步:①根据物理或化学性质的不同;(2)确定除杂方法;③选择合适的试剂。
五种常用方法:去除杂质的分析法;
(1)沉淀法:加入一种试剂,将去除的杂质变成沉淀,然后过滤去除。(NaNO3氯化钠)
(2)气化法:加热或加入一种试剂,使杂质变成气体逸出。(NaClNa2CO3)
(3)置换法:利用金属活性的先后顺序,通过置换反应除去杂质的方法。(FeSO4硫酸铜)
(4)转化法(Conversion method):将去除的杂质变成提纯的物质。(二氧化碳)
(5)吸收法:利用混合物中某一成分化学性质的差异,用试剂吸收其中一种,从而分离提纯物质的方法。(H2;二氧化碳)
2.混合物的分离:
(1)可溶和不可溶物质的混合物——通常通过溶解、过滤和蒸发三个步骤分离,分别得到纯物质。如:原盐的提纯;硫酸钡和硫酸钠的混合物。
(2)两种物质都溶于水,但当两种物质的溶解度随温度变化较大,而另一种物质的溶解度变化不大时,可以考虑结晶法。即冷却热的饱和溶液。例如NaCl和KNO3的混合物。
(3)当两种物质都溶于水时,可以考虑化学分离。
3.物质的鉴定:
鉴别就是通过化学实验来区分几种具有不同特性的物质。例如,确定两瓶无色溶液是氯化钠还是硝酸钾。只要检测到NaCl溶液中的Cl-就可以鉴别出NaCl溶液,另一瓶是KNO3溶液。
(1)识别常见离子的专用试剂
① H+:紫色石蕊试液。NH4+:碱性溶液-NH3↑ =使湿的红色石蕊试纸变蓝。
② OH-:无色酚酞试液(碱性溶液可鉴别)-变红。
③ CO32-:稀HCl和石灰水-CO2↑ =
④ Cl-:AgNO3溶液和稀HNO 3-白色沉淀。
⑤ SO42-:bacl2溶液和稀HNO 3-白色沉淀。
(2)特征离子关系图
(3)物质识别的原则
①操作简单:能用物理方法鉴别的,不用化学方法鉴别。能用一种试剂鉴定的不需要多种试剂。
②明显现象:待测物质的现象反差大。
③防止干扰:鉴别Cl-和SO42 -时,只能用BaCl2溶液,不能用AgNO3溶液。
(4)物质鉴定的思路和方法。
①气体鉴别:看颜色,用试纸,燃点,试剂。
②固液鉴别:看颜色,看气体,区分沉淀。
③试剂的鉴定:
A.当几种溶液含有不同的阳离子时,常选择Ba(OH)2溶液或NaOH溶液作为鉴别试剂。
B.当几种溶液含有不同的阴离子时,强酸常被用作鉴别试剂。
C.当几种溶液的酸碱度不同时,常以紫色石蕊作为鉴别试剂。
D.当几种物质是金属或金属氧化物时,稀强酸常被用作鉴别试剂。
E.当一种试剂与四种溶液反应时,现象反差应该很大。大多有沉淀和气体,既有沉淀也有气体,而且沉淀的颜色不一样,没有明显的现象。
F.当给定的试剂不能鉴定被检测物质时,可以从被鉴定物质中找出一种试剂进行重新鉴定。
④不同试剂的鉴别:
一种观察方法:根据颜色、气味、状态、溶解性等物理性质进行鉴别。
B.热分解法:根据不同物质的热稳定性,利用不同的性质和特征来鉴别产品。
C.互动方法:根据混合后的不同现象进行鉴别。
4.物质的推论:
物质的推断是根据给定的实验步骤和现象,利用物质的特性,通过分析推理做出正确的判断,从而确定给定的未知事物是什么,不可能是什么;确定混合物或溶液中一定有东西,一定没有东西,也可能有东西。
推断题是考察化学知识综合分析能力的一种题型。常见的推理形式有三种:文字叙述、图表和链条。无论哪种形式的推论,必备的知识都是反应定律,物理性质,化学性质,实验现象,溶解度等等。在题目分析的过程中,注意分析关键词,比如一种物质溶于水时是“生成”还是“获得”,“生成”是反应产物,“获得”可能既有反应产物,也有原物质。当加入酸沉淀溶解时,会产生气体,通常是CO2-3。当沉淀溶解但没有气体产生时,一般有OH-。部分溶解时,必然有BaSO4或AgCl等。
解决推理问题要注意:
(1)推理分析要紧密联系实验现象,思维要鲜明。判断的结论要准确,正反两方面都要准确。
(2)一般情况下,与试题描述的现象完全一致的是“一定存在”。与现象不一致的物质或物质的存在使现象不正确的是“一定不存在”。某一物质的存在不影响其他反应或某一物质自始至终没有参与任何反应的现象是“可能的”。