常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结
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高一化学分离和提纯知识点化学是一门基础学科,研究的是物质的组成、性质和变化规律。
其中,分离和提纯是化学领域中非常重要的内容之一。
在高一的化学学习中,我们需要掌握一些基本的分离和提纯的知识点,以加深对化学原理的理解。
一、分离方法在化学实验和生产中,为了得到纯净的物质,常常需要将混合物中的不同组分分离出来。
常见的分离方法有以下几种:1. 过滤法过滤法是一种通过过滤纸、滤网等材料来分离固体与液体或不同颗粒大小的固体的方法。
这种方法常用于分离悬浮物与溶液、固体与固体等。
当我们用过滤纸过滤混合物时,固体颗粒会被滞留在过滤纸上,而溶液则通过纸孔流出。
2. 蒸馏法蒸馏法是一种通过物质在不同温度下的沸点差异来进行分离的方法。
当混合物中有两种或以上的液体成分时,利用其沸点的差异,将液体组分分离出来。
这种方法在实验室中常用于蒸馏纯净水或提取液体样品中的挥发性物质。
3. 结晶法结晶法是一种利用溶解度差异来分离物质的方法。
在适当的溶剂中将混合物溶解,通过控制溶剂的温度或浓度,使其中一种物质结晶出来,然后通过过滤或离心等操作得到纯净的结晶物质。
4. 萃取法萃取法是一种通过溶解度差异或分配系数来分离物质的方法。
该方法常用于从混合溶液中提取想要的物质。
我们可以通过选择适当的溶剂,使混合物中的某种物质更易溶于溶剂,从而实现分离。
二、提纯方法在实验室中,我们经常需要提纯某种物质,以得到具有高纯度的样品。
常见的提纯方法包括:1. 结晶提纯法结晶提纯法是通过以溶质在溶剂中的溶解度差异为基础,通过结晶过程达到提纯物质的目的。
我们可以通过多次结晶,不断去除杂质,从而提高物质的纯度。
2. 沉淀提纯法沉淀提纯法是通过加入适当的沉淀剂,使物质与其反应生成较易沉淀的产物,然后进行沉淀与过滤,最终得到纯净的物质。
这种方法常用于分离含有杂质的金属离子。
3. 萃取提纯法萃取提纯法是通过将混合物溶解于适当的溶剂中,经过萃取过程将有机或无机物质分离得到纯净物质的方法。
有机物分离和提纯的常用方法有机物的分离和提纯是有机化学中基础而重要的实验技术之一,其目的是通过分离纯化有机物,去除杂质,得到纯度较高的目标化合物。
下面介绍几种常用的有机物分离和提纯方法。
一、结晶法结晶法是一种常见的有机物分离和提纯方法。
其原理是利用溶液中温度的变化或添加不同溶剂,在适当条件下使目标化合物逐渐析出结晶。
常用的结晶溶剂有水、醇、醚等,其选择需要根据目标化合物的溶解性来确定。
结晶法对于溶解度较高的化合物或纯化程度较高的化合物特别有效。
二、蒸馏法蒸馏法是一种根据不同化合物的蒸汽压差异来分离和提纯的方法。
常见的蒸馏方法包括简单蒸馏、分批蒸馏和真空蒸馏等。
蒸馏法通常用于液体混合物的分离,特别适用于挥发性物质的纯化。
但对于沸点差异较小的化合物,则需要较高的蒸馏技术要求。
三、萃取法萃取法是利用不同化合物在溶剂中的溶解性差异来进行分离的方法。
常见的萃取方法包括单次萃取、反复萃取和连续萃取等。
其原理是利用目标化合物在溶剂中的亲和性,使其转移到溶剂中,从而实现目标物的分离与提取。
萃取法适用于固液、液液或气液混合物的分离,可以有效地去除杂质。
四、析出法析出法是一种通过改变化合物的物理状态来实现分离的方法。
常见的析出方法包括气相析出、液相析出和超临界流体分离等。
其原理是根据显著的相态差异或溶解度差异,使目标物从混合物中析出。
由于析出法能够在非常温和的条件下进行,因此对于热敏性物质的分离和提纯特别有效。
五、色谱法色谱法是一种通过不同化合物在固定相上的吸附能力差异来进行分离和提纯的方法。
常见的色谱方法包括薄层色谱、柱层析和气相色谱等。
色谱法广泛应用于固体次级代谢产物、天然产物分离纯化以及药物分析等领域,能够高效地分离、纯化复杂混合物。
六、电泳法电泳法是一种利用分子在电场中迁移速度的差异来进行分离和提纯的方法。
常见的电泳方法包括凝胶电泳、毛细管电泳和等电聚焦等。
电泳法适用于DNA、蛋白质等大分子的分离纯化,具有分离效率高、操作简便等优点。
物质的鉴别、分离、提纯知识总结一、物质的鉴别(一)物质鉴别的常用方法 1、物理方法:①观察:(如颜色、气味、状态、硬度、液体的粘稠度、在水中的溶解度、溶于水时的吸热及放热情况、与水的相对密度大小等)②加热:(如升华、熔化的特殊现象) ③焰色反应 2、化学方法①加指示剂:如各种酸碱指示剂(紫色石蕊试液、酚酞等)、淀粉KI 试纸等 ②点燃:观察是否可燃、助燃,燃烧现象,产物特点等③反应特征:观察其反应条件特征、现象特征、过程特征、试剂特征等 (二)(三)物质鉴别的一般类型1、不用任何试剂鉴别多种物质①先根据外观特征,鉴别出其中的一种或几种物质,然后再利用它们鉴别其它的几种物质;②若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应来区别;③若以上两种方法均不能鉴别时,可考虑两两混合或相互滴加,记录混合后的反应现象,进行分析确定;④若被鉴别物质为两种时,可考虑因试剂加入顺序不同所导致产生的现象不同而进行鉴别;⑤若采用上述方法鉴别出一种物质后,可用它做试剂鉴别余下的其它物质。
2、只用一种试剂鉴别多种物质①先分析被鉴别物质的水溶性、密度、溶液的酸碱性,确定能否选用水或指示剂进行鉴别;②在鉴别多种酸、碱、盐的溶液时,可用“相反原理”确定试剂进行鉴别,即被鉴别的溶液多数呈酸性时,可选用碱或水解呈碱性的盐溶液作试剂;若被鉴别的溶液多数呈碱性时,可选用酸或水解呈酸性的盐溶液作试剂。
③常用溴水、新制氢氧化铜悬浊液、氯化铁溶液等作试剂鉴别多种有机物。
3、任选试剂鉴别多种物质此类题目不限所加试剂的种类,可有多种解法。
题目考查的形式往往从众多的鉴别方案中选择最佳方案。
其要求是操作步骤简单、试剂选用最少、现象明显。
考查的题型多为简答题,答题时要掌握以下要领:(1)选取试剂要最佳。
选取的试剂对试剂组中的各物质反应现象要不同,使之一目了然。
(2)不许原瓶操作。
鉴别的目的是为了以后的使用,若原瓶操作,试剂污染。
“别”而无用。
因此,在取用试剂时要有“各取少许”字样。
物质的分离和提纯方法物质的分离和提纯方法可以根据物质的性质和分离目的选择不同的方法。
下面将介绍常见的物质分离和提纯方法。
1.过滤法:过滤是一种常见的固液分离方法。
根据物质的粒度的不同,可以选择不同孔径的滤纸或滤膜进行过滤。
物质在过滤中被分离,固体残渣留在滤纸或滤膜上,液体通过滤纸或滤膜收集。
2.蒸发法:蒸发是把溶液中的溶质从液态转变为气态,并使其分离的方法。
通过加热溶液,使溶剂蒸发,溶质在容器中残留下来。
蒸发法适用于溶质的沸点较高或降低溶剂体积的要求。
3.冷凝法:冷凝是将气态物质以适当的方式冷却,使其由气态转变为液态,从而实现气液分离。
通常是通过冷却管或冷却器等设备将气体冷却,使其凝结为液体。
4.结晶法:结晶是指溶质从溶液中析出并形成晶体的过程。
通过控制温度的变化,使溶质从过饱和溶液中结晶出来。
结晶法常用于提纯固体物质或从溶液中回收有用的成分。
5.萃取法:萃取是利用溶剂选择性地向物质中提取其中的一种或几种成分。
根据溶剂与待提取物质的相互作用力的不同,可以实现不同物质的萃取分离。
6.蒸馏法:蒸馏是利用液体的不同挥发性,在恰当的条件下使液体沸腾,然后通过冷凝,使挥发物冷凝成液体,从而实现液体的分离和纯化。
7.析出法:析出是指通过加入或调节溶液的条件,使溶质在溶液中发生沉淀或析出。
可以通过沉淀剂与溶质之间的反应性差异实现物质的分离。
8.电解法:电解是利用电流通过溶液或熔融物质,使其发生化学反应,从而实现物质的分离和提纯。
电解法通常应用于电解质溶液中的离子分离和纯化。
9.层析法:层析是一种基于物质在固定相和流动相之间的分配系数差异进行分离的方法。
通过调节流动相条件和固定相的性质,可使不同组分在固定相上形成色带或色斑,从而实现分离。
10.气相色谱法:气相色谱法是利用色谱柱中填充物对样品中的组分进行分离的一种方法。
样品经过蒸发器气化后,进入柱中,各个组分在柱中的停留时间不同,从而实现物质的分离。
这些方法都是常见的物质的分离和提纯方法,根据具体情况,可以选择合适的方法进行操作。
实验室常用的物质分离和提纯的方法实验室常用的物质分离和提纯方法实验室是研究和开发新技术成果的重要场所,也是各种化学物质分离和提纯的地方。
分离和提纯是指从混合物中提取和精炼出单一或混合物质的过程。
物质分离和提纯常用于实验室实验,具有重要的理论和实践意义,它不但影响实验的准确度,而且也为深入研究实验结果提供了可靠的依据。
实验室常用的物质分离和提纯方法包括蒸馏、沸石精制、浓缩、离心分离、冷凝分离、结晶法、化学吸附、气相色谱法等。
1、蒸馏是把混合物中的某些成分分离出来的常用方法,从混合溶液中把固体的游离溶液以及操作温度比蒸气温度低的液体蒸馏出。
蒸馏法主要包括常压蒸馏、低温蒸馏和水蒸气蒸馏等。
2、沸石精制的原理是利用沸石的吸附性,分离混合液中的有机、无机溶剂,通常用于分离油溶液,也用于分离有机溶液中痕量的杂质吸附,具有较好的净化效果。
3、浓缩是从混合物中提取被浓缩物的方法,通常可以分为加热和加压浓缩,是实验室普遍采用的物质分离的方法。
4、离心分离是利用密度及浮性的区别,以质心离心力's作用将分子不同的混合物中的提纯出来的方法。
5、冷凝分离是取用被分离物体的升温或降温,利用物质在不同温度下的沸点差分离混合物中物质的方法,是一种节约能源的物质分离方法。
6、结晶法是在温度适当条件下,一定时间内给混合液加热,使其能够自晶化而使某一物质结晶,然后分离出其他混合物质的方法。
7、化学吸附是利用一定的吸附材料的剂量,其中的吸附剂(石墨和活性炭等)可以牢牢结合某些物质,将吸附物质从混合物中分离出来的方法。
8、气相色谱法是通过对混合液分子的质量和体积的测定,将组成分子不同的混合液中的单一物质分离出来的方法。
运用气相色谱技术分析物质组成,可以非常精确地计算每种物质的比例,从而确定混合物的构成及性质。
实验室中一般用于物质分离和提纯的上述常用方法,具有良好的效果,不仅对实验结果准确度具有重要影响,而且对实验结果的研究也有重要的理论意义和实践意义。
常见物质的分离、提纯和鉴别一、对于无机物溶液常用下列方法实行分离和提纯:(1)生成沉淀法例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质,可加入过量的NaOH溶液,使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀(但引入新的杂质OH-),过滤除去Mg(OH)2,然后加入适量盐酸,调节pH为中性。
(2)生成气体法例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3,为了不引入新的杂质并增加SO42-,可加入适量的稀H2SO4,将CO32-转化为CO2气体而除去。
(3)氧化还原法例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质,可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。
若在FeCl2溶液里含有少量FeCl3,可加入适量的铁粉而将其除去。
(4)正盐和与酸式盐相互转化法例如在Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质,可将固体加热,使NaHCO3分解生成Na2CO3,而除去杂质。
若在NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质,可向溶液里通入足量CO2,使Na2CO3转化为NaHCO3。
是两性氧化物,能与强碱溶液反应,往试样里加入足量的NaOH溶液,使其中Al2O3转化为可溶性NaAlO2,然后过滤,洗涤难溶物,即为纯净的Fe2O3。
(6)离子交换法例如用磺化煤(NaR)做阳离子交换剂,与硬水里的Ca2+、Mg2+实行交换,而使硬水软化。
二、物质的鉴别物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,实行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据物质的化学特性,分别检出阳离子、阴离子,鉴别通常是区别多份物质实行,可根据一种物质的特性区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。
推断是通过已知实验事实,根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。
化学必修1知识点第一章从实验学化学一、常见物质的分离、提纯和鉴别i.蒸发和结晶蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。
结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。
结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。
加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。
当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。
ii.蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。
用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
操作时要注意:①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
①常见气体的检验②几种重要阳离子的检验(l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)K+用焰色反应来检验时,它的火焰呈浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+能使用稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(5)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+(6)NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(7)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。
或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。
高中化学重要知识点常见物质分离提纯的10种方法1.结晶和重结晶:利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如NaCl,KNO3。
2.蒸馏冷却法:在沸点上差值大。
乙醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。
3.过滤法:溶与不溶。
4.升华法:SiO2(I2)。
5.萃取法:如用CCl4来萃取I2水中的I2。
6.溶解法:Fe粉(A1粉):溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。
7.增加法:把杂质转化成所需要的物质:CO2(CO):通过热的CuO;CO2(SO2):通过NaHCO3溶液。
8.吸收法:除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收:N2(O2):将混合气体通过铜网吸收O2。
9.转化法:两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去:Al(OH)3,Fe(OH)3:先加NaOH溶液把Al(OH)3溶解,过滤,除去Fe(OH)3,再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。
五.常用的去除杂质的方法10种1.杂质转化法:欲除去苯中的苯酚,可加入氢氧化钠,使苯酚转化为酚钠,利用酚钠易溶于水,使之与苯分开。
欲除去Na2CO3中的NaHCO3可用加热的方法。
2.吸收洗涤法:欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水,可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠的溶液后,再通过浓硫酸。
3.沉淀过滤法:欲除去硫酸亚铁溶液中混有的少量硫酸铜,加入过量铁粉,待充分反应后,过滤除去不溶物,达到目的。
4.加热升华法:欲除去碘中的沙子,可用此法。
5.溶剂萃取法:欲除去水中含有的少量溴,可用此法。
6.溶液结晶法(结晶和重结晶):欲除去硝酸钠溶液中少量的氯化钠,可利用二者的溶解度不同,降低溶液温度,使硝酸钠结晶析出,得到硝酸钠纯晶。
7.分馏蒸馏法:欲除去乙醚中少量的酒精,可采用多次蒸馏的方法。
8.分液法:欲将密度不同且又互不相溶的液体混合物分离,可采用此法,如将苯和水分离。
9.渗析法:欲除去胶体中的离子,可采用此法。
如除去氢氧化铁胶体中的氯离子。
【高中化学】物质的分离和提纯与鉴别方法归纳一、物质的分离和提纯1.物理方法(1)过滤:它是利用混合物各组分在同一溶剂中溶解度的差异,使不溶固体与溶液分离开来的一种方法。
如粗盐的提纯。
(2)蒸发浓缩:分离溶解在溶剂中的溶质的方法。
例如从盐溶液中分离NaCl。
(3)结晶、重结晶:它是利用混合物中各组分在某种溶剂中的溶解度随温度变化不同的性质来分离提纯物质的一种方法。
如nacl和kno3混合物的分离。
重结晶实际上是反复进行溶解、结晶的操作。
(4)蒸馏和分馏:这是一种利用几种互溶液体的不同沸点特性来分离物质的方法。
例如从石油中分离各种馏分,然后分离C2H5OH和H2O混合物。
(5)分液:它是利用两种互不相溶的液体,且密度不同的性质来分离物质的一种方法。
如分离c6h6和h2o混合物的分离。
(6)浮选法:使用不同的材料密度分离不溶于水溶剂的固体混合物。
水就像沙子里的金子。
(7)萃取:它是利用某种物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同来分离物质的一种方法。
如用ccl4萃取碘水中的i2。
(8)升华:利用混合物中的某些组分分离混合物的方法,这些组分在一定温度下可直接转化为气体,冷却后可直接转化为固体。
事实上,它利用升华的性质来分离混合物。
例如,从NaCl和I2的混合物中分离和纯化I2。
(9)液化:它是利用各种气体的沸点不同,先使其液化,然后再气化,从而将混合物分离开的一种方法。
如从空气中分离n2和o2。
(10)水洗:利用各组分气体在水中的不同溶解度来分离和净化物质的方法。
例如从H2和HCl气体的混合物中去除HCl气体。
(11)渗析法:此法是利用半透膜,使离子或小分子从胶体溶液里分离出来的一种方法。
如把ki从淀粉中分离出来。
(12)盐析:是一种利用某些物质在加入无机盐时溶解度降低而形成的沉淀特性来分离某些物质的方法。
例如从皂化液中分离肥皂和甘油,然后盐析蛋白质。
(13)纸上层析:它是利用滤纸或其它具有毛细作用的物质,在展开剂的作用下,将含有微量物质的混合物进行分离和鉴别的方法。
常见物质分离提纯的方法
1.结晶和重结晶:利用物质在溶液中溶解度随温度变化较大,如NaCl,KNO3。
2.蒸馏冷却法:在沸点上差值大。
乙醇中(水):加入新制的CaO吸收大部分水再蒸馏。
3.过滤法:溶与不溶。
4.升华法:SiO2(I2)。
5.萃取法:溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度不同,把溶质从溶解度小的溶液中转移至溶解度大的溶剂中,如用CCl4来萃取I2水中的I2。
6.溶解法:Fe粉(A1粉):Al溶解在过量的NaOH溶液里过滤分离。
7.增加法:把杂质转化成所需要的物质:可把CO2(CO)通过热的CuO;可把CO2(SO2)通过NaHCO3溶液。
8.吸收法:除去混合气体中的气体杂质,气体杂质必须被药品吸收:可把N2(O2)混合气体通过铜网吸收O2。
9.转化法:两种物质难以直接分离,加药品变得容易分离,然后再还原回去:Al(OH)3,Fe(OH)3:先加足量的NaOH溶液把Al(OH)3溶解,过滤,除去Fe(OH)3,再加酸让NaAlO2转化成A1(OH)3。
高一化学必修1知识点梳理第一章从实验学化学一、常见物质的分离、提纯和鉴别1.常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。
i、蒸发和结晶蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。
结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。
结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小,从而使晶体析出。
加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。
当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。
ii、蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。
用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
操作时要注意:①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
⑤加热温度不能超过混合物中沸点最高物质的沸点,例如用分馏的方法进行石油的分馏。
iii、分液和萃取分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。
萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。
在萃取过程中要注意:①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出。
例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
iv、升华升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。
常见物质的分离提纯和鉴别方法总结分离、提纯和鉴别是化学实验中非常常见且重要的操作。
通过这些操作,我们可以将混合物中的不同组分分开,提高目标物质的纯度,并确定样品的组分和性质。
下面是常见物质的分离、提纯和鉴别方法的总结。
一、分离方法:1.溶液的蒸发:将溶液加热,使溶剂蒸发,只剩下溶质。
适用于溶液中溶质的量较少。
2.结晶:根据溶液中溶质溶解度的差异,通过控制温度逐渐析出溶质结晶,从而分离混合物。
3.亲和性吸附:利用吸附剂对混合物中的一些组分具有选择性吸附作用,将目标组分吸附在固体表面,其他组分可以被洗去。
4.萃取:利用不同溶剂的亲疏水性差异,将混合物组分在不同的溶剂中分离。
5.离心:通过离心机产生离心力,使分散的固体或液体颗粒沉淀分离。
6.物理筛选:利用不同物质在筛孔中的大小及形状的差异,通过筛孔挑选目标物质。
7.等温挥发:根据不同物质在适当温度下挥发量的差异,通过控制温度和通风速度,实现对混合物组分的分离。
二、提纯方法:1.结晶重结晶:在结晶过程中,通过多次重结晶消除杂质,提高目标物质的纯度。
2.溶液的过滤:将溶液通过滤纸过滤,留下固体杂质,获得较为纯净的溶液。
3.过滤和洗涤:将固态混合物通过滤纸分离,并用溶剂洗涤固体,以去除杂质。
4.蒸馏:利用混合物组分的沸点差异,通过加热混合物,使沸点较低的组分先沸腾,然后经冷凝器冷却收集纯净的组分。
5.搅拌法:利用物质在溶剂中溶解度的差异,通过适当搅拌溶解物质,达到提纯的目的。
三、鉴别方法:1.化学试剂法:通过与特定试剂(如离子试剂、氧化试剂、还原试剂等)反应,产生颜色变化、气体、沉淀等反应,从而确定样品的化学成分和性质。
2.透射电镜:利用高能束的电子透射样品,通过电子与物质相互作用的方式,观察样品的形貌和结构。
3.光谱学方法:包括紫外可见光谱、红外光谱、质谱、核磁共振等,通过分析样品的吸收、发射或旋转的辐射来确定样品的组成和结构。
4.微量分析:通过仪器分析样品中微量元素或有机物的含量,确定样品的成分。
高一化学必修一期中总结一、常见物质的分离、提纯和鉴别1.常用的物理方法——根据物质的物理性质上差异来分离。
混合物的物理分离方法i、蒸发和结晶蒸发是将溶液浓缩、溶剂气化或溶质以晶体析出的方法。
结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物。
加热蒸发皿使溶液蒸发时、要用玻璃棒不断搅动溶液,防止由于局部温度过高,造成液滴飞溅。
当蒸发皿中出现较多的固体时,即停止加热,例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物。
ii、蒸馏蒸馏是提纯或分离沸点不同的液体混合物的方法。
用蒸馏原理进行多种混合液体的分离,叫分馏。
操作时要注意:①在蒸馏烧瓶中放少量碎瓷片,防止液体暴沸。
②温度计水银球的位置应与支管底口下缘位于同一水平线上。
③蒸馏烧瓶中所盛放液体不能超过其容积的2/3,也不能少于l/3。
④冷凝管中冷却水从下口进,从上口出。
iii、分液和萃取分液是把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离开的方法。
萃取是利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂所组成的溶液中提取出来的方法。
选择的萃取剂应符合下列要求:和原溶液中的溶剂互不相溶;对溶质的溶解度要远大于原溶剂,并且溶剂易挥发。
在萃取过程中要注意:①将要萃取的溶液和萃取溶剂依次从上口倒入分液漏斗,其量不能超过漏斗容积的2/3,塞好塞子进行振荡。
②振荡时右手捏住漏斗上口的颈部,并用食指根部压紧塞子,以左手握住旋塞,同时用手指控制活塞,将漏斗倒转过来用力振荡。
③然后将分液漏斗静置,待液体分层后进行分液,分液时下层液体从漏斗口放出,上层液体从上口倒出。
例如用四氯化碳萃取溴水里的溴。
iv、升华升华是指固态物质吸热后不经过液态直接变成气态的过程。
利用某些物质具有升华的特性,将这种物质和其它受热不升华的物质分离开来,例如加热使碘升华,来分离I2和SiO2的混合物。
2、物质的鉴别物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结一、物质的分离与提纯方法1.混合物的物理分离方法2.混合物的化学分离法二、物质的检验物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理;1.常见气体的检验2.几种重要阳离子的检验lH+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色;2Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色通过钴玻片;3Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸;4Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色MgOH2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液;5Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色AlOH3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液;6Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成AgNH32+;7NH4+铵盐或浓溶液与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体;8Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色FeOH2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色FeOH3沉淀;或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色;2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-9Fe3+能与 KSCN溶液反应,变成血红色 FeSCN3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色FeOH3沉淀;10Cu2+蓝色水溶液浓的CuCl2溶液显绿色,能与NaOH溶液反应,生成蓝色的CuOH2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀;含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成;3.几种重要的阴离子的检验1OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色;2Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成AgNH32+;3Br-能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸;4I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝;5SO42-能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸;6SO32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色;能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体;7S2-能与PbNO32溶液反应,生成黑色的PbS沉淀;8CO32-能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸或盐酸,生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体;9HCO3-取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊;或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体;10PO43-含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸;11NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体;4.几种重要有机物的检验1苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾;能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状密度大于1难溶于水的硝基苯;2乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛;乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上;3苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀;能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液;4乙醛能发生银镜反应,或能与新制的蓝色CuOH2加热反应,生成红色的 Cu2O沉淀;5.用一种试剂或不用试剂鉴别物质用一种试剂来鉴别多种物质时,所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应,而且能产生不同的实验现象;常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀OH2悬浊液等;不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:①利用某些物质的特殊性质如颜色、气味、溶解性等,首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质;②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别;易错指津1.要全面考虑除杂原则;防止虽然除去了原有的杂质,但同时又带进了新的杂质;2.在解答物质提纯试题时,选择试剂和实验措施应注意三个原则:①不能引入新杂质;②提纯后的物质成分不变;③实验过程和操作方法简单易行;3.物质提纯和净化时要注意下列几点:①所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应;②所选择的反应要具有较大的不可逆性,即反应要完全,为了使杂质能除尽,所加的试剂要稍过量;③加入的试剂以不引入新的杂质为好;④提纯物易分离;4.物质的检验要经历方法的选择包括物理方法和化学方法、现象的观察及逻辑推理得出结论三个步骤,缺一不可;尽可能选择特效反应以减少干扰;5.有机物的提纯与分离中很少使用过滤、结晶等方法,较多地使用蒸馏可分馏、分液等方法,以及物理与化学的综合法;在分离提纯有机物时,常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法;例如,除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法,试图将乙酸加转化为乙酸乙酯,这是适得其反的;其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽;6.缺乏推理判断的能力和方法;如对不用另加试剂的鉴别题、只用一种试剂的鉴别题、可用多种不同试剂和操作程序的鉴别题,缺乏对解题突破口的确认能力,以及解题程序的安排能力;对图式鉴别题,除了难以寻找突破口以外,对正推法和逆推法的使用,还存在思维障碍;鉴于上述列举的几种情况,因此平时复习解题应重视解题思维的训练,重视思维方法的归纳总结;典型例题评析例1 下列分离物质的方法中,根据微粒大小分离的是A.萃取B.重结晶C.沉降D.渗析思路分析:渗析是使离子或分子直径小于10-9m通过半透膜,能从胶体溶液里分离出来的操作;答案:D方法要领:掌握各种分离方法的适用情况;萃取是根据溶质在两种互不溶解的液体中具有不同的溶解度而分离的;重结晶是根据固体物质在水中由于温度不同,溶解度不同的原理分离的操作;沉降是在水中溶解度小而形成沉淀,用过滤法分离;渗析是根据分散质的微粒小于10-9m可透过透膜的原理而分离的;例2 只用水就能鉴别的一组物质是A.苯、乙酸、四氯化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C.乙醛、乙二醇、硝基苯D.苯酚、乙醇、甘油思路分析:根据物质是否溶于水及比水轻或重来鉴别;B中三种物质均溶于水;C中前二种物质也均溶于水;D中后二种物质均溶于水;只有A中乙酸溶于水,苯和四氯化碳均不溶于水,且苯比水轻,四氯化碳比水重;答案:A方法要领:有机物的溶解性有三种情况:①与水混溶,主要是羧酸类和醇;②与水不相溶但比水重,一般是硝基化合物、卤代烃;③与水不相溶但比轻,一般是烃类;分析四组物质便得解;例3 提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸思路分析:提纯的基本思路是除杂试剂在除去杂质的同时,不能引入新的杂质;KNO3中含BaNO32,即除去Ba2+离子,题中给定CO32-或SO42-离子作除杂剂;因过量SO42-离子无法通过HNO3酸化除去,故宜选CO32-离子;答案:D方法要领:为使杂质除尽,所加试剂一般会稍为过量,因此一定要注意不引进难除的新杂质,这是做除杂问题时应特别注意的;例4 只用胶头滴管和试管,不用其他试剂就可以区别的下列溶液浓度均为/L是和Na2C03 B.稀H2S04和Na2C03OH2和NaHC03和盐酸思路分析:利用自身间的相互反应互滴来鉴别;对于来讲,前者和后者两物质互滴的现象相同:均立即产生沉淀;对B:前者稀H2SO4滴入后者Na2CO3中,由于首先生成的是NaHCO3,所以开始时无气泡,而将Na2CO3逐滴滴入稀H2SO4中,则马上看到有气体产生,现象互不相同;D中NaAlO2和盐酸互滴的现象也不相同请读者写出反应的离子方程式,从而可将两种物质区别开来;答案:方法要领:不用任何试剂进行鉴别,可采用方法有:1连锁推断法;即用某种与众不同的试样作为鉴别用试剂,然后一环扣一环地逐个审;2两两组合法;将被检试样两两混合,根据不同现象加以区别;3试样互滴法;甲、乙两种试样,根据将甲逐滴滴入乙和将乙逐滴滴入甲的现象不同加以区别;引申发散:不用任何试剂鉴别多种物质的方法是:1先依据外观特征,鉴别出其中的一种或几种,然后再利用它们去鉴别其他的几种物质;2若均无明显外观特征,可考虑能否用加热或焰色反应区别;3若以上两种方法都不能鉴别时,可考虑两两混合法,记录混合后的反应现象,分析确定;鉴别物质时,可利用盐的水解;如使用指示剂可鉴别出水解后呈现酸性、碱性和中性的盐溶液;若不用其他试剂,则常用的水解反应是Fe3+与CO32-、HCO3-及Al3+与CO32-、S2-、HCO3-等既产生沉淀又产生气体的双水解反应;例5 实验室用溴和苯反应制取溴苯,得到粗溴苯后,要用下列操作精制:①蒸馏;②水洗;③用干燥剂干燥;④用10%NaOH溶液洗;⑤水洗,正确的操作顺序是A.①②③④⑤B.②④⑤③①C.④②③①⑤D.②④①⑤③思路分析:本题是课本中制溴苯实验的深化;粗溴苯的精制,关键要了解粗溴苯的组成;由于有机反应的不完全性,得到的溴苯中会溶有未反应的苯、溴、三溴化铁催化剂并有部分溴化氢;根据粗溴苯的组成,结合它们的理化特性,可设计出如下精制方案:1水洗:利用三溴化铁、溴化氢在水中的溶解度比在有机溶剂中大的特性,使三溴化铁、溴化氢及部分溴进入水层,再分液除去;先用水洗,除去节约下一步操作的用碱量以外,还可以避免FeBr 3与碱反应生成难溶性的胶状FeOH 3造成分离的困难;2用10%NaOH 溶液洗:在分液后得到的油层中加入NaOH 溶液,目的使油层中的Br 2与NaOH 反应,生成可溶于水的NaBr 、NaBrO,再经分液除去;3再水洗:用水洗去附着在溴苯表面的钠盐;分液得油层;4加入干燥剂:在3分液后的油层中加入无水CaCl 2进行干燥,除去油层中的水分; 5蒸馏:干燥后的油层的主要成分是溴苯和苯的混合物;由于溴苯与苯的沸点差异较大,故可通过蒸馏的方法获取溴苯;答案:B方法要领:本题要求精制,在明确杂质成分的基础上,先用大量水洗去未反应的苯和溴,再用NaOH 除去残余的溴,然后用水洗去残余的NaOH,最后用干燥剂除水并蒸馏;例6 某溶液含有较多的Na 2SO 4和少量的Fe 2SO 43;若用该溶液制取芒硝,可供选择的操作有:①加适量H 2SO 4溶液,②加金属Na,③结晶,④加过量NaOH 溶液,⑤加强热脱结晶水,⑥过滤;正确的操作步骤是A.②⑥③B.④⑥①③C.④⑥③⑤D.②⑥①③⑤ 思路分析:芒硝是水合硫酸钠晶体,要制取纯净的水合硫酸钠晶体,首先要进行提纯,在此过程中要充分利用原料中的成分,且不能引入新的杂质,要除净Fe 3+,加入的NaOH 溶液要过量;滤去FeOH 3不溶物后,用适量H 2SO 4溶液中和过量的NaOH,得纯净Na 2SO 4溶液,浓缩结晶即可;凡有⑤操作都是错误的,因为脱去结晶水就不是芒硝,而是硫酸钠;答案:B方法要领:解决本题的关键之一是了解芒硝为何物;关键之二是选择合适的反应物;金属Na 虽可直接与水反应生成NaOH,但Na 比NaOH 贵得多;故应直接用NaOH 溶液,保证Fe 3+完全转化为FeOH 3沉淀滤去,但过量NaOH 一定要用适量H 2SO 4中和;例7 甲、乙、丙、丁分别是Al 2SO 4、BaCl 2四种物质中的一种;若将丁溶液滴入乙溶液中,发现有白色沉淀生成,继续滴加则沉淀消失,丁溶液滴入甲溶液时,无明显现象发生;据此推断丙物质是SO 43 思路分析:解推断题要抓住特征条件;由题设乙−→−丁白色沉淀−→−丁沉淀消失可知,丁必为NaOH,乙必为Al 2SO 43;注意:此处隐含实验中试剂的滴加顺序与现象的关系,由此可推及甲为BaCl 2,故丙为FeSO 4;答案:D方法要领:关键是抓住乙与丁反应的特征现象——先沉淀后溶解,推出两物质,最后推丙;例8 在一定条件下,萘可以被硝酸和硫酸的混合酸硝化生成二硝基物,它是1,5-二硝基萘和1,8-二硝基萘的混合物;后者可溶于质量分数大于98%的硫酸,而前者不能;利用这一性质可以将这两种异构体分离;将上述硝化产物加入适量的%的硫酸,充分搅拌,用耐酸漏斗过滤,欲从滤液中得到固体1,8-二硝基萘,应采用的方法是A.对所得的滤液蒸发浓缩冷却结晶B.向滤液中缓缓加入水后过滤C.向滤液中缓缓加入Na2CO3溶液后过滤D.将滤液缓缓加入水中后过滤思路分析:考查学生根据所给信息,利用两种二硝基萘在浓硫酸中溶解度的不同,进行分析、推理的能力;1,8-二硝基萘可溶于98%的浓硫酸中,1,5-二硝基萘不溶,用耐酸漏斗分离即可;继续将1,8-二硝基萘从浓硫酸中分离出,需要降低硫酸的浓度;如何降低浓硫酸的浓度,则要注意加入水或碱性溶液的方式;答案:D方法要领:有的同学会因不注意操作顺序的要求而错选B或C;虽然向滤液中加水或Na2CO3溶液都能达到降低硫酸浓度的目的,但浓硫酸的稀释要注意不可颠倒顺序,即不可将水倒入浓硫酸中;将碳酸钠溶液倒入硫酸中,比水倒入浓硫酸中更危险,因为不仅有水沸腾导致的飞溅,还会有CO2气体逸出时造成的酸液飞溅;例9 某待测溶液中可能含有Fe2+、Fe3+、Al3+、Ag+、Ba2+、NH4+、Ca2+等离子,进行以下实验所加酸,碱,氨水,溴水都是过量的.根据实验结果:1判断待测液中有无Ba2+、Ca2+,并写出理由.答: 2写出沉淀D的化学式:3写出从溶液D生成沉淀E的反应离子方程式: 思路分析:待测液中加入HCl得到沉淀A,可断定A为AgCl,Ag+已被除去;向溶液A加入稀硫酸和溴水,若有Fe2+则被氧化成Fe3+2Fe2++Br2=2Fe3++Br-;由于BaSO4难溶于水,CaSO4微溶于水 ,所以沉淀B为BaSO4和CaSO4的混合物或二者之一;向溶液B中加入氨水得到沉淀C,则沉淀C一定是FeOH3或AlOH3或二者的混合物;若沉淀C中含AlOH3,则加入过量NaOH溶液时会转变为NaAlO2进入溶液D;沉淀C与过量NaOH溶液作用后仍剩余沉淀D,则可断定D 为FeOH3;由于H2CO3的酸性强于HAlO2可由在周期表中的位置推出,所以向溶液D中通入CO2得到的沉淀E一定是AlOH3,其反应为:AlO2-+CO2+2H2O=AlOH3↓+HCO3-;答案:1含有Ba2+、Ca2+中的一种或两种;因为BaSO4不溶于水,CaSO4微溶于水 2FeOH3 3AlO2-+CO2+2H2O=AlOH3↓+HCO3- ;方法要领:仔细分析每一步所发生的反应,并进行严密的推理和判断如由所加试剂推测沉淀可能是什么物质、什么物质进入溶液;由肯定的结论验证不肯定的推测,并缩小判断范围;正推和逆推相结合等是解此类框图题的基本方法;熟悉有关物质的化学性质,并能灵活运用,是解题的基础;引申发散:在推断混合溶液中肯定存在或肯定不存在的离子时,要注意以下几点:1溶液是否有颜色;某些离子在溶液中具有特殊的颜色:Fe3+——棕黄色,Fe2+——淡绿色,Cu2+——蓝色CuCl2浓溶液呈绿色2溶液的酸碱性;从溶液的酸碱性情况可以初步判断某些离子是否存在;在强酸性溶液中不能大量存在离子有:S2-、SO32-、CO32-、SiO32-、AlO2-等;在强碱性溶液中不能大量存在离子有:NH4+、Mg2+、Al3+、Fe3+、Fe2+、Cu2+、HCO3-、Ag+等;3在判断出肯定存在的离子后,再排除跟该离子在溶液中不可能共存的离子;例如,在已肯定存在SO42-时,就应排除Ba2+的存在;例10 含苯酚的工业废水处理的流程图如下:1上述流程里,设备Ⅰ中进行的是操作填写操作名称;实验室里这一步操作可以用进行填写仪器名称2由设备Ⅱ进入设备Ⅲ的物质A是 ,由设备Ⅲ进入设备Ⅳ的物质B 是 ;3在设备Ⅲ中发生的化学方程式为4在设备Ⅳ中,物质B的水溶液和CaO反应后,产物是NaOH、H2O和 ,通过操作填写操作名称可以使产物相互分离;5上图中能循环使用的物质是、、 ;思路分析:本题属化学与社会、生产相结合的应用型题;在学习苯酚的性质和分离以及酸、碱、盐的化学性质和规律的基础上,将这些知识和规律用于解决生产中的实际问题,目的是培养学生用化学知识解决生活、生产、科技问题的能力和学习化学的方法;根据题给条件和设计可知:设备Ⅰ用苯萃取废水中的苯酚,生成苯酚的苯溶液因苯酚易溶于苯而不易溶于水;设备Ⅱ用于分离苯和苯酚,为此需加入NaOH水溶液,使苯酚变为苯酚钠而溶于水中,再用分液法与苯分离;设备Ⅲ是为了将苯酚钠变为苯酚,考虑到经济成本和环境因素,通入CO2气体较为理想;设备Ⅳ是为了综合利用副产物NaHCO3,加入CaO可转化为反应所需的原料NaOH,而另一生成物CaCO3在设备Ⅴ中又可转化为反应所需的原料CO2和CaO;这样可提高经济效益,降低环境污染;答案:1萃取或萃取、分液;分液漏斗 2苯酚钠C6H5ONa;NaHCO3 3C6H5ONa + CO2+H2O →C6H5OH+ NaHCO3 4CaCO3;过滤 5NaOH水溶液;CO2方法要领:本题将化学基础知识应用于生产实际问题中,涉及到中学有机化学中地基本的知识----分离苯和苯酚的混合物;苯酚在冷水中溶解度小,在苯中易溶且苯与水不互溶,故设备Ⅰ中进行的操作是萃取、分液,设备Ⅳ中发生反应:NaHCO3+CaO=CaCO3↓+NaOH,通过过滤操作将与NaOH溶液分离,掌握各种分离方法的适用前提、作用;例11 分别代表、HNO3和BaNO32溶液中的一种;现利用另一种溶液X,用下图所示的方法,即可将它们一一确定;试确定各代表何种溶液;A: ,B: ,C: ,D: ,X: ;思路分析:从所给的四物质看,向其中加入某种试剂会产生白色沉淀;可作如下推理:NaNO3溶液很难和其他物质在溶液中产生沉淀;NaOH一般能与多种金属阳离子生成难溶性碱,如:MgOHOH2在空气中不易观察,AlOH3两性;HNO3是强酸,其盐一般均可溶,故在复分解反应中,HNO3除了能跟硅酸盐形成难溶性硅酸外,很难和其他物质产生沉淀;能和BaNO32形成沉淀的物质应主要从酸根离子考虑,如碳酸盐、亚硫酸盐、磷酸盐、硫酸盐等均能与BaNO32形成白色沉淀,其中硫酸钡既难溶于水又难溶于酸;根据以上推理,可将思考问题的范围和角度大大缩小了;产生的沉淀可从难溶性钡盐、氢氧化物和硅酸中考虑;从而确定X的成分;然后在有限的几种可能物质中做一些必要的假设和尝试,检验所做的假设是否合乎题意;答案:第一组:A:NaOH B:NaNO3 C:BaNO32 D:HNO3 X:MgSO4第二组:A:HNO3 B:NaNO3 C:BaNO32 D:NaOH X:Na2SiO3方法要领:本题对物质的性质和离子反应的知识借助于化学实验的形式进行考查;解题思路是结合已知物质的性质,综合全面地分析出与X反应产生白色沉淀的各种可能,最后通过归纳,总结得出几种可能,再经过验证得出结论;注意白色沉淀除了常见的难溶性的钡盐和氢氧化物外,还有硅酸沉淀这样可得出第二组答案;再者注意检验,否则即使推断正确,也会造成书写结果的错误;综合练习41.实验室有一包 KCl和 AlCl3的固体混合物,通过以下实验可确定 KCl和 AlCl3的质量之比,试根据实验方法和主要步骤,回答有关问题:1调整托盘天平的零点时,若指针偏向右边,应将右边的螺丝向旋动;2某学生用已知质量为 y g的表面皿准确称取 W g样品,他在托盘天平的右盘上放上W+yg的砝码,在左盘的表面皿中放入样品,此时指针稍偏右边,该学生应怎样操作;3将样品置于烧杯中加适量水溶解,滴入过量的A溶液,烧坏中有沉淀物,则A溶液的名称是;4过滤,某学生欲用右图装置操作,错误之处应怎样纠正答:;5甲学生用水多次洗涤过滤所得沉淀物,然后使其干燥,得到固体纯净物C,质量为W2g,C 的名称是;6乙学生将过滤所得滤液跟甲学生洗涤沉淀所得液体混合,然后蒸干溶剂,再充分加热,最后得到纯净KCl固体W1g,则原混合物中KCl与AlCl3的质量之比的计算式为 ;2.进行化学实验必须注意安全,下列说法正确的是填写标号A不慎将酸溅到眼中,应立即用水冲洗,边洗边眨眼睛B不慎将浓碱溶液沾到皮肤上,要立即用大量水冲洗,然后涂上硼酸溶液C如果苯酚浓溶液沾到皮肤上,应立即用酒精洗D配制硫酸溶液时,可先在量筒中直接配制3.将1体积选项中的一种气体与10体积O2混合后,依次通过盛有足量浓NaOH溶液的洗气瓶和盛有足量灼热铜屑的管子假设反应都进行完全,最后得到的尾气可以是 ;4.回答下面问题:l分离沸点不同但又互溶的液体混合物,常用什么方法2在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静量分层后,如果不知道哪一层液体是“水层”,试设计一种简便的判断方法;5.实验室利用乙醇脱水制备乙烯的步骤如下;①在一蒸馏烧瓶中加人95%的乙醇和浓硫酸体积比为l:3,再加入少量干净的河沙;②瓶口插上带塞的温度计;③加热并迅速使反应温度上升到170℃;④气体通过稀NaOH溶液进行洗气后,用酸性KMnO4溶液检验乙烯的还原性;据此回答下列问题:1步骤①中混合乙醇和浓硫酸时应注意的问题是 ;2在反应液中加入河沙的原因是 ;3步骤②中温度计水银球的正确位置是 ;4加热时,使反应液温度迅速升高到I7O℃的原因是 ;5步骤④中.用稀NaOH溶液洗涤气体,能除去可能伴随乙烯生成的气体是 ;6.实验室用Zn粒和盐酸反应制H2,其中含酸雾、水气、硫化氢及少量氧气等杂质气体,某同学设计了以下几种装置,按一定顺序连接,气体通过时,达到每一装置除去一种气体的目的;1它们连接的顺序为;2除去H2S的离子方程式为;3除去O2观察到的现象为 ;7. 为了测定人体新陈代谢呼出气体中CO2的体积分数,某学生课外小组设计了如下图的实验装置;实验中用过量NaOH溶液吸收气体中的CO2,准确测量瓶I中溶液吸收CO2后的增重及剩余气体的体积实验时只用嘴吸气和呼气,请填空;1图中瓶II的作用是______________________________;2 对实验装置尚有如下四种建议,你认为合理的是___________________;填代号〕A. 在E处增加CaCl2干燥管B.在下处增加CaCl2燥管C.在E和F两处增加CaCl2干燥管D.不必增加干燥管3〕将插入溶液的管子丁端改成具有多孔的球泡图中的皿,有利于提高实验的准确度, 其理由是_____________;4〕实验时先缓缓吸气,再缓缓呼气,反复若干次,得如下数据:瓶I溶液增重ag,收集到的气体体积标准状况为bL,该呼出气体中CO2的体积分数是列出算式__________________;5〕实验中若猛吸猛呼,会造成不安全后果,猛吸时会______________________;猛呼时会_______________________。
常见物质的分离、提纯和检验学习方法建议:1.此部分为掌握水平,是实验中的难点,学习的基础是熟练掌握物质性质,学习中应准确掌握操作原理,多注意比较各种操作的异同。
2. 此部分相关内容还可参见《大聚焦》P109~110、P181~182、P205一. 物质的分离和提纯物质的分离是把混合物中各物质经过物理(或化学)变化,将其彼此分开的过程,分开后各物质要恢复到原来的状态;物质的提纯是把混合物中的杂质除去,以得到纯物质的过程。
在提纯中如果杂质发生化学变化,不必恢复为原来的物质。
在进行物质分离与提纯时,应视物质及其所含杂质的性质..选择适宜的方法。
1.物质的分离与提纯常用的物理方法,见表5-7 Array2. 区分几组概念⑴分馏和蒸馏将蒸馏原理用于多种混溶液体的分离,叫分馏,分馏是蒸馏的一种。
⑵蒸馏和蒸发加热是为了获得溶液的残留物(浓缩后的浓溶液或蒸干后的固体物质)时,要用蒸发;加热是为了收集蒸气的冷凝液体时,要用蒸馏。
3. 通常采用的结晶方法有(以分离NaCl和KNO3的混和物为例):①蒸发结晶:蒸发溶剂,使溶液由不饱和变为饱和,继续蒸发,过剩的溶质就会呈晶体析出,叫蒸发结晶。
例如:当NaCl和 KNO3的混合物中NaCl多而KNO3少时,即可采用此法,先分离出NaCl,再分离出KNO3。
②降温结晶:先加热溶液,蒸发溶剂成饱和溶液,此时降低热饱和溶液的温度,溶解度随温度变化较大的溶质就会呈晶体析出,叫降温结晶。
例如:当NaCl 和KNO3的混合物中KNO3多而NaCl少时,即可采用此法,先分离出KNO3,再分离出NaCl。
4.化学方法提纯和分离物质的“四原则”和“三必须”(1)“四原则”是:一不增(提纯过程中不增加新的杂质);二不减(不减少欲被提纯的物质);三易分离(被提纯物与杂质容易分离);四易复原(被提纯物质要复原)。
(2)“三必须”是:一除杂试剂必须过量;二过量试剂必须除尽(因为过量试剂带入新的杂质);三除杂途径选最佳。
物质的分离、提纯和鉴别【备考目标】◆掌握常见的物质(包括离子、有机物等)分离、提纯方法,并能综合运用。
◆掌握常见离子、常见有机物的检验方法和物质的鉴别方法。
【要点精讲】知识点1、常见混合物分离提纯的方法与装置1.过滤:分离固体与液体互不相溶的混合物,如除去NaCl溶液中的BaCO3。
注意事项:“一贴二低三靠”滤纸紧贴漏斗内壁,滤纸低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘,上烧杯口紧靠玻棒,玻棒末端紧靠三层滤纸处,漏斗末端紧靠下烧杯内壁2.分液:分离互不相溶的两种液体(如图2),如水和四氯化碳的分离。
注意事项:分液漏斗下端紧靠烧杯内壁,打开分液漏斗上口玻璃塞,打开活塞,让下层液体从下面流出到分界面,再关闭活塞,上层液体由上口倒入另一烧杯。
萃取剂选择:①、与原溶剂互不相溶、互不反应;②、溶质在萃取剂中溶解度比原溶剂大得多且不反应。
3.蒸馏:根据沸点不同分离互溶的两种液体,如石油的分馏。
注意事项:需加沸石防止暴沸;温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;冷凝水从冷凝管下口进上口出。
4.蒸发:加热使溶质从溶液中结晶分离出来,如从NaCl溶液中分离出NaCl。
注意事项:加热过程不断搅拌,以免局部过热;较多晶体析出时停止加热,利用余热把剩余水蒸干。
5.固体灼烧:除去固体物质中含有的易升华、易分解物质或除去结晶水合物的结晶水等。
如除去Na2CO3溶液中的NaHCO3。
6.萃取:利用溶质在互不相溶的两种液体中溶解度差别很大,进行分离,如用苯或CCl4从溴水中提取溴。
7.渗析:除去胶体中的小分子或离子,如除去Fe(OH)3胶体中的盐酸。
8.盐析:常见皂化液中分离出肥皂、甘油。
9.洗气:气体中混有的杂质气体可通过洗气瓶除去,如CO2中混有HCl,可通过饱和NaHCO3溶液洗气。
知识点2、常见离子的检验方法1.阳离子的检验:离子检验试剂实验现象离子方程式H+石蕊试液溶液变红Na+焰色反应火焰呈黄色F e2+①NaOH溶液②KSCN溶液、氯水①先生成白色沉淀,很快变为灰绿色,最后变为红褐色②加KSCN溶液不变色,加氯①Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓4Fe(OH)2+2H2O+O2=解题警示注意对实验所用仪器进行有序记忆。
常见物质的分离、提纯和鉴别方法总结一、物质的分离与提纯方法1.混合物的物理分离方法方法适用范围主要仪器注意点实例固+液蒸发易溶固体与液体分开酒精灯、蒸发皿、玻璃棒①不断搅拌;②最后用余热加热;③液体不超过容积2/3NaCl(H2O)固+固结晶溶解度差别大的溶质分开NaCl(NaNO3) 升华能升华固体与不升华物分开酒精灯I2(NaCl)固+液过滤易溶物与难溶物分开漏斗、烧杯①一角、二低、三碰;②沉淀要洗涤;③定量实验要“无损”NaCl(CaCO3)液+液萃取溶质在互不相溶的溶剂里,溶解度的不同,把溶质分离出来分液漏斗①先查漏;②对萃取剂的要求;③使漏斗内外大气相通;④上层液体从上口倒出从溴水中提取Br2分液分离互不相溶液体分液漏斗乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液蒸馏分离沸点不同混合溶液蒸馏烧瓶、冷凝管、温度计、牛角管①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从下口通入;③加碎瓷片乙醇和水、I2和CCl4渗析分离胶体与混在其中的分子、离子半透膜更换蒸馏水淀粉与NaCl 盐析加入某些盐,使溶质的溶解度降低而析出烧杯用固体盐或浓溶液蛋白质溶液、硬脂酸钠和甘油气+气洗气易溶气与难溶气分开洗气瓶长进短出CO2(HCl) 液化沸点不同气分开U形管常用冰水NO2(N2O4)2.混合物的化学分离法方法热分解法沉淀分离法酸碱分离法水解分离氧化还原法法实例NH4Cl(NaCl) NaCl(BaCl2) MgCl2(AlCl3) Mg2+(Fe3+) Fe2+(Cu2+)二、物质的检验物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
1.常见气体的检验常见气体检验方法氢气纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。
不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气氧气可使带火星的木条复燃氯气黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝(O3.NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝)氯化氢无色有刺激性气味的气体。
在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入AgNO3溶液时有白色沉淀生成。
二氧化硫无色有刺激性气味的气体。
能使品红溶液褪色,加热后又显红色。
能使酸性高锰酸钾溶液褪色。
硫化氢无色有具鸡蛋气味的气体。
能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的醋酸铅试纸变黑。
氨气无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时能生成白烟。
二氧化氮红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
一氧化氮无色气体,在空气中立即变成红棕色二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。
SO2气体也能使澄清的石灰水变混浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成CO2;能使灼热的CuO由黑色变成红色。
甲烷无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和CO2;不能使高锰酸钾、溴水褪色。
乙烯无色气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和CO2。
能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙炔无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和 CO2,能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
2.几种重要阳离子的检验(l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+能与适量的NaOH溶液反应生成白色Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色AgCl沉淀,不溶于稀 HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(7)NH4+铵盐(或浓溶液)与NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试纸变蓝的有刺激性气味NH3气体。
(8)Fe2+能与少量NaOH溶液反应,先生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。
或向亚铁盐的溶液里加入KSCN溶液,不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-(9)Fe3+能与 KSCN溶液反应,变成血红色 Fe(SCN)3溶液,能与 NaOH溶液反应,生成红褐色Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的 CuO沉淀。
含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在金属片上有红色的铜生成。
3.几种重要的阴离子的检验(1)OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br-能与硝酸银反应,生成淡黄色AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I-能与硝酸银反应,生成黄色AgI沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO42-能与含Ba2+溶液反应,生成白色BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
(6)SO32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红溶液褪色。
能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激性气味的SO2气体。
(7)S2-能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的PbS沉淀。
(8)CO32-能与BaCl2溶液反应,生成白色的BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的CO2气体。
(9)HCO3-取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味CO2气体,气体能使澄清石灰水变浑浊。
或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀 MgCO3生成,同时放出 CO2气体。
(10)PO43-含磷酸根的中性溶液,能与AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶于硝酸。
(11)NO3-浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
4.几种重要有机物的检验(1)苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。
能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。
(2)乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生有刺激性气味的乙醛。
乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。
能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶液。
(4)乙醛能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的 Cu2O 沉淀。
5.用一种试剂或不用试剂鉴别物质用一种试剂来鉴别多种物质时,所选用的试剂必须能和被鉴别的物质大多数能发生反应,而且能产生不同的实验现象。
常用的鉴别试剂有FeCl3溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀H2SO4.Cu(OH)2悬浊液等。
不用其他试剂来鉴别一组物质,一般情况从两个方面考虑:①利用某些物质的特殊性质(如颜色、气味、溶解性等),首先鉴别出来,然后再用该试剂去鉴别其他物质。
②采用一种试剂与其他物质相互反应的现象不同,进行综合分析鉴别。
【易错指津】1.要全面考虑除杂原则。
防止虽然除去了原有的杂质,但同时又带进了新的杂质。
2.在解答物质提纯试题时,选择试剂和实验措施应注意三个原则:①不能引入新杂质;②提纯后的物质成分不变;③实验过程和操作方法简单易行。
3.物质提纯和净化时要注意下列几点:①所加试剂和被提纯的物质不能发生化学反应;②所选择的反应要具有较大的不可逆性,即反应要完全,为了使杂质能除尽,所加的试剂要稍过量;③加入的试剂以不引入新的杂质为好;④提纯物易分离。
4.物质的检验要经历方法的选择(包括物理方法和化学方法)、现象的观察及逻辑推理得出结论三个步骤,缺一不可。
尽可能选择特效反应以减少干扰。
5.有机物的提纯与分离中很少使用过滤、结晶等方法,较多地使用蒸馏(可分馏)、分液等方法,以及物理与化学的综合法。
在分离提纯有机物时,常犯的错误是套用无机分离中的反应转化法。
例如,除去乙酸乙酯中混有的乙酸,如果采用加入乙醇及催化剂并加热的方法,试图将乙酸加转化为乙酸乙酯,这是适得其反的。
其一是加入的试剂难以除去;其二是有机反应缓慢、复杂,副反应多,该反应是可逆反应,不可能反应到底将乙酸除尽。
6.缺乏推理判断的能力和方法。
如对不用另加试剂的鉴别题、只用一种试剂的鉴别题、可用多种不同试剂和操作程序的鉴别题,缺乏对解题突破口的确认能力,以及解题程序的安排能力。
对图式鉴别题,除了难以寻找突破口以外,对正推法和逆推法的使用,还存在思维障碍。
鉴于上述列举的几种情况,因此平时复习解题应重视解题思维的训练,重视思维方法的归纳总结。
【典型例题评析】例1 下列分离物质的方法中,根据微粒大小分离的是A.萃取B.重结晶C.沉降D.渗析思路分析:渗析是使离子或分子(直径小于10-9m)通过半透膜,能从胶体溶液里分离出来的操作。
答案:D方法要领:掌握各种分离方法的适用情况。
萃取是根据溶质在两种互不溶解的液体中具有不同的溶解度而分离的;重结晶是根据固体物质在水中由于温度不同,溶解度不同的原理分离的操作;沉降是在水中溶解度小而形成沉淀,用过滤法分离;渗析是根据分散质的微粒小于10-9m可透过透膜的原理而分离的。
例2 只用水就能鉴别的一组物质是A.苯、乙酸、四氯化碳B.乙醇、乙醛、乙酸C.乙醛、乙二醇、硝基苯D.苯酚、乙醇、甘油思路分析:根据物质是否溶于水及比水轻或重来鉴别。
B中三种物质均溶于水;C中前二种物质也均溶于水;D中后二种物质均溶于水。
只有A中乙酸溶于水,苯和四氯化碳均不溶于水,且苯比水轻,四氯化碳比水重。
答案:A方法要领:有机物的溶解性有三种情况:①与水混溶,主要是羧酸类和醇;②与水不相溶但比水重,一般是硝基化合物、卤代烃;③与水不相溶但比轻,一般是烃类。
分析四组物质便得解。
例3 提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法为A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸思路分析:提纯的基本思路是除杂试剂在除去杂质的同时,不能引入新的杂质。