混合物的分离和提纯

混合物的分离和提纯

混合物是由不同的纯净物组成的,混合物的分离就是把混合物里的各种物质一一分开来,混合物的提纯就是把混合物中的杂质除去从而得到较为纯净的物质(被提纯物质)。混合物分离提纯的原则是:不增(不引进新的杂质)、不减(不减少被提纯物质,即所加试剂不得与被提纯物质发生反应)、易分（各成分易于分离）。初中常用的分离方法主要有：1、 物理方法（1）、过滤—用于分离提纯不溶于液体的固体跟液体的混合物。如：NaCl溶液中的AgCl、石灰水中的CaCO3、KCl中混有MnO2，都可以通过过滤把它们加以分离提纯。（2）、结晶—用于将溶液里的溶质与溶剂分离开来，有蒸发溶剂法（一般适用于一些温度对溶解度影响不大的物质，如NaCl）和冷却热饱和溶液法（一般适用于一些温度对溶解度影响较大的物质，如KNO3）。 如：盐场蒸发海水可以得到粗盐；冷却溶有KNO3和NaCl的热饱和溶液主要析出KNO3晶体。2、化学—物理方法根据混合物里的各种物质（或离子）化学性质的不同而采用的方法。对于只用物理方法难以分离提纯的混和物（设由A和B混合而成），可先把其中的某种物质B变成容易与A分离的物质C,再把C分离出来(如有必要在变回为B)。[例1] 请把下列固体混合物里的各种物质分离出来：(1)碳酸钠和碳酸钙的混合物　　　(2)氯化钠和氯化钙的混合物[分析] (1) 碳酸钠和碳酸钙的溶解性不同,可用过滤的方法加以分离(2) 氯化钠和氯化钙的化学性质不同,可把其中的氯化钠先变成沉淀碳酸钙,先过滤分离出来后用盐酸变回氯化钙.[解](1)把混合物溶于水，过滤得固体碳酸钙；蒸干滤液得碳酸钠固体。（2）将混合物溶于水，加入适量碳酸钠溶液，充分反应后过滤得固体碳酸钙；蒸干滤液得氯化钠固体；把碳酸钙固体溶于适量盐酸得到氯化钙溶液，蒸干水分得到氯化钙固体。或：将混合物溶于水，加入过量碳酸钠溶液（为了使某物质完全沉淀，加入过量沉淀剂），充分反应后过滤得固体碳酸钙；滤液中加入适量盐酸（除去过量碳酸钠），蒸干滤液得氯化钠固体；把碳酸钙固体溶于适量盐酸得到氯化钙溶液，蒸干水分得到氯化钙固体。3、除杂常用的化学方法有：（1） 沉淀法－加入试剂，使溶液中的杂质变成沉淀。如除去氯化钠溶液中的氯化镁。（2） 气体法－加入试剂，使溶液中的杂质变成气体逸出。如除去氯化钠溶液中的碳酸钠。（3） 置换法－加入试剂，使杂质发生置换而除去。如除去硫酸锌溶液中的硫酸铜。（4） 转化法－加入试剂，使杂质变成被提取物质。如除去氯化钙溶液中的硫酸。（5） 溶解法－向固体混合物中加入试剂，使杂质溶解而除去。如除去铜粉中的锌粉。（6） 加热法－加热固体混合物，使杂质发生变化而除去。如除去氯化钙中的碳酸钙。4、思路（1）、清被除提纯物质和杂质，明确要除去的杂质或杂质离子是什么，除杂过程中要保护对象（即被提纯物质）是什么，并以此指导除杂方法除杂试剂的选择。例如：除去生石灰中的石灰石，不能用盐酸而应高温煅烧。（2）、当杂质所含成分有一部分与被提纯物质相同（主要指的是含有一种相同的离子）时，通常采取转化为被提纯物质的方法。例如除去盐酸中的硫酸，可以用氯化钡溶液将其转化为盐酸。（3）、当杂质所含成分与被提纯物质完全不同或无法将相同部分转化为被提纯物质时，应采取极端的方法将其彻底除去。例如氯化钠溶液中混有硫酸铜时，可用氢氧化钡将硫酸根与铜离子同时沉淀除去。（4）、为避免引入新的杂质，通常可选用与被提纯物质“沾亲带故”（含有一种相同的离子）的除杂试剂，并能将杂质转化为另一种状态（如气体、沉淀、水）的物质。例如氯化钡溶液混有氯化铜时，选用氯氧化钡而不选用氢氧化钠等可溶性的碱溶液。（5）、在除杂实验设计中要合理安排实验的步骤，谨防“死灰复燃”，即前一步骤已除去的杂质在后面的除杂过程中再次生成。5、试剂的选择无论用那种方法，加入的试剂都只能跟杂质发生反应，加入什么试剂由被提取物质与所含杂质共同决定。一般而言，除去溶液中与被提取物质有共同组成的杂质，杂质+试剂－被提取物质+固体（或气体或水）。如除去硝酸钠溶液中的碳酸钠，选择试剂的根据是：试剂+碳酸钠－硝酸钠+固体（碳酸钙或碳酸钡）或气体二氧化碳，所以试剂是硝酸钙或硝酸钡或稀硝酸。除去固体中的杂质，杂质+试剂－溶液（或气体）；加热除杂不用试剂。