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高中化学分离与提纯的常见方法及注意事项

发布时间：2019-01-27 03:05:29 来源：文档文库

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高中化学分离与提纯的常见方法及注意事项

核心提示：分离与提纯的原则和方法基本相同，不同之处是提纯只需把杂质除去恢复所需物质原来的状态即可,而混合物分离则要求被分离的每种纯净物都要恢复原来状态。通过阅读本文您将对高中化学常见的分离提纯方法与注意事项有进一步的了解。

一.分离与提纯的异同

分离是指通过适当的方法，把混合物中的几种物质分开（要还原成原来的形式），分别得到纯净的物质。

提纯是指通过适当的方法把混合物中的杂质除去，以得到纯净的物质。

分离与提纯的原则和方法基本相同，不同之处是提纯只需把杂质除去恢复所需物质原来的状态即可,而混合物分离则要求被分离的每种纯净物都要恢复原来状态。

二.几种常见分离和提纯的方法及注意事项

过滤适用于分离溶液和固体不溶物

例如：粗盐提纯是把粗盐溶于水，经过滤把不溶于水的杂质除去。

过滤操作的注意事项：

1. 要“一贴二低三靠”即：滤纸紧贴漏斗内壁，滤纸边缘低于漏斗口；漏斗里液面低于滤纸边缘；烧杯口紧靠玻璃棒；玻璃棒下端紧靠三层滤纸；漏斗下端紧靠烧杯内壁；

2. 必要时洗涤沉淀物（在洗涤中用少量水）；

3. 定量实验的要“无损”。

重结晶适用于溶液中一种物质溶解度随温度变化较大而另一种物质溶解度随温度变化较小的情况

例如：硝酸钾（KNO3）溶解度随温度变化大，氯化钠（NaCl）溶解度随温度变化小，可用该法从混合液中提纯硝酸钾。

重结晶操作的注意事项

1. 一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶；

2. 结晶后过滤，分离出晶体；

3. 硝酸钾多，氯化钠少，继续用重结晶法直到硝酸钾纯度达到要求。

蒸发适用于溶解度随温度变化较小的物质

例如：从食盐水溶液中提取食盐晶体。

蒸发操作的注意事项

1. 溶质须不易分解，不易水解、不易被氧气氧化；

2. 蒸发过程应不断搅拌；

3. 近干时停止加热，余热蒸干。

蒸馏适用于分离各组分沸点不同的液态混合物

例如：制蒸馏水、制无水乙醇（加生石灰）、硝酸的浓缩（加浓硫酸或硝酸镁Mg(NO3)2）

蒸馏操作的注意事项

1. 温度计水银球在蒸馏烧瓶支管口处；

2. 加沸石（碎瓷片）；

3. 注意冷凝管水流方向应下进上出。

分液适用于分离两种不相混溶（密度不同）的液体。

例如：水和植物油的分离

分液操作的主意事项

1. 下层液体从分液漏斗下口放出，上层液体从分液漏斗上口倒出

萃取适用于溶质在两种互不相溶的溶剂里溶解度不同

例如：四氯化碳（CCl4）把溶于水里的溴（Br2）萃取出来

萃取操作的注意事项

1. 萃取后再进行分液操作

2. 对萃取剂的要求：与原溶剂互不混溶、不反应；溶质在其中的溶解度比在原溶剂中大；溶质不与萃取剂反应

3. 萃取提纯后得到的仍然是溶液，一般再通过蒸发等方法进一步分离

升华适用于有升华特性的物质

例如：粗碘中碘与钾、钠、钙、镁的碘化物混合，利用碘易升华的特点将碘与杂质分开。

渗析适用于胶体提纯、精制

例如：除去氢氧化铁（Fe(OH)3）胶体中的盐酸（HCl）。

渗析操作的注意事项

1. 要不断更换烧杯中的水或改用流动水，以提高渗析效果。

溶解适用于杂质与被提纯的物质在溶解性上有明显差异的混合物

例如：溴乙烷中的乙醇、氯气（Cl2）中的氯化氢（HCl）、碳酸钙（CaCO3）中的氯化钠（NaCl）。

盐析适用于利用某些物质在加某些无机盐时其溶解度降低而凝聚的性质来分离物质

例如：从皂化液中分离肥皂、甘油；蛋白质的盐析。

洗气适用于杂质气体易溶于某液体

如:除去二氧化碳（CO2）中的氯化氢气体,可使混合气通过盛有水或饱和碳酸氢钠（NaHCO3）溶液的洗气瓶。

洗气操作的注意事项：

1. 从洗气瓶的长导管一端进气

2. 混合物中气体溶解度差别较大或化学性质存在差异

三.选择分离和提纯操作的一般原则

1. 固体与固体混合物：若杂质易分解、易升华时用加热法；若一种易溶，另一种难溶，可用溶液过滤法；若二者均易溶，但其溶解度受温度的影响不同，用重结晶法；若在溶剂中的溶解度相差很大时，用萃取法。

2. 液体与液体混合物：若沸点相差较大时，用蒸馏法；若互不混溶时，用分液法。

3. 气体与气体混合物：一般用洗气法。

4. 若不具备上述条件的混合物：要选用化学方法处理待符合上述条件时再选用上述适当的方法进行混合物的分离。

四.分离混合物的常用化学方法

加热法：混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而被分离出去，有时受热后能变为被提纯的物质。例如：食盐中混有氯化铵（NH4Cl），氯化钾（KCl）中含有氯酸钾（KClO3）等。

沉淀法：在混合物中加入某试剂，使其中一种以沉淀形式被分离出去的方法。使用该种方法一定要注意不能引入新杂质。若使用多种试剂将溶液中不同粒子逐一沉淀，这时应注意后加试剂能将先加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新杂质。例如：加适量BaCl2溶液可除去氯化钠（NaCl）中的硫酸钠（Na2SO4）。

转化法：不能通过一次反应达到分离的目的，需要经过转化为其他物质才能被分离，然后将转化的物质恢复为原物质。例如苯酚中混有硝基苯时，先加入氢氧化钠溶液后分液，再向苯酚钠溶液中通入二氧化碳重新生成苯酚等。注意转化过程中尽量减少被分离物的损失。

酸碱法：被提纯物不与酸反应，而杂质与酸可反应，用酸作除杂试剂；被提纯物不与碱反应，而杂质与碱易反应，用碱作除杂试剂。例如：用盐酸除去二氧化硅（SiO2）中的石灰石，用氢氧化钠（NaOH）除去铁粉中的铝粉。

氧化还原法：对混合物中含有还原性杂质，加入适当氧化剂使其氧化为被提纯物质；而对混合物中含有氧化性杂质，可加入适当还原剂将其还原为被提纯物质。例如：氯化亚铁（FeCl2）中含有氯化铁（FeCl3）加入铁粉，振荡过滤，即可除去氯化铁；氯化铁中含有氯化亚铁可滴入氯水，将氯化亚铁转化成氯化铁。

物质的分离与提纯

　　1. 固液分离溶液与沉淀的分离方法有三种：倾析法，过滤法，离心分离法。

(1)倾析法当沉淀的相对密度较大或晶体的颗粒较大，静止后能很快沉降至容器的底部时，常用倾析法进行分离和洗涤。将沉淀上部的溶液倾入另一容器中而使沉淀与溶液分离。如需洗涤沉淀时，只要向盛沉淀的容器内加入少量洗涤液，将沉淀和洗涤液充分搅均匀。待沉淀沉降到容器的底部后，再用倾析法，倾去溶液。如此反复操作两三遍，即能将沉淀洗净。

(2)过滤法过滤是最常用的分离方法之一。当沉淀和溶液经过过滤器时，沉淀留在过滤器上;溶液经过过滤器而进入容器中，所得溶液称做滤液。过滤时，应考虑各类原因的影响而选用不无异方法，通常热的溶液粘度，，有利于加快蒸发。留意加入蒸发皿中液体的量不得超出其容量的2/3，以防液体溅出。假若液体量较多，蒸发皿一次盛不下，可随水分的不断蒸发而继续添加液体。留意不要使瓷蒸发皿骤冷，以免炸裂。按照物质对热的不变性可以选用煤气灯直接加热或用水浴间接加热。若物质的溶解度随温度改变较但室温时溶解度较的物质(如氯化钠)。另一种是冷却法，即经过减少温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体，这种方法重要用于溶解度随温度降落而明显减的晶体颗粒，实际操作中，常按照需求，节制适宜的结晶前提，以得到大气氛围或惰性气体流中操作。

　　4.液液分离

(1)蒸馏蒸馏是液体物质最重要的分离和纯化方法。液体在必定的温度下，具有必定的蒸气压。通常来说，液体的蒸气压，跟着温度的增长而增长，直至抵达沸点，这时有大量气泡从液体中逸出，即液体沸腾。蒸馏的方法就是利用液体的这一特性。将液体加热至沸使其变成蒸气，再使蒸气经过冷却装配冷凝并将冷凝液汇集在另一容器中的过程。因为低沸点化合物易挥发，高沸点物难挥发，固体物更难挥发，乃至可大概地认为，大大半固体物不挥发。所以，经过蒸馏，我们就能把沸点相差较大的两各或两种以上的液体混合物一一分开，达到纯化的目标;也可以把易挥发物质和不挥发物质分开，达到纯化的目标。

(1)在尝试室中进行蒸馏操作，所有仪器重要包含三个部分： ① 蒸馏烧瓶这是蒸馏时最常用的容器。液体在瓶内汽化，蒸气经支管或蒸馏头的侧管馏出，引入冷凝管。

② 冷凝管由烧瓶中馏出的蒸气在此处冷凝。液体的沸点高于130度时用空气冷凝管，低于130计时用水冷凝管。为避免冷凝管炸裂，通常不把水冷凝管当空气冷凝管用，即使不能不，也不甚保险。为确保所需馏分的纯度，不该采用球形冷凝管，因为球的凹部会存有馏出液，使不无异组分的分离变得坚苦。

③ 接收管最常用的是锥菜瓶，汇集冷凝后的液体。欲汇集几个组分，应筹办几个接收器，此中所需馏分，必定用干净的及事先称量好的容器来汇集。接收器的大容器来汇集，显然会影响收率。若蒸馏的液体量少，可用分子分离纯化首选

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浅谈固体混合物的分离与提纯

河北冀州市北内学校史其武

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: 。