化学实验(物质的分离)

物质的分离1．怎样用一种化学试剂把下列物质中混有的少量杂质除去，写出有关反应的化学方程式：分析除杂的原则：不损耗保留的试剂，不引入新的杂质，分离方法简便可行。

KCl溶液中除去K2CO3：加入适量稀盐酸，K2CO2＋2HCl—→2KCl＋H2O＋CO2↑。

KNO3溶液中除去KCl：加入适量硝酸银溶液，KCl＋AgNO3—→KNO3＋AgCl↓。

HNO3溶液中除去H2SO4：加入适量硝酸钡溶液，H2SO4＋Ba(NO3)2—→2HNO3＋BaSO4↓。

NaOH固体中除去Na2CO3：加入适量澄清石灰水，Na2CO3＋Ca(OH)2—→2NaOH＋CaCO3↓。

2．在实验室中有下列四组试剂，某学生欲分离含有氯化钾、氯化铁和硫酸钡的混合物，应选用的试剂是( )(A)水、硝酸银、稀硝酸(B)水、氢氧化钠、盐酸(C)水、氢氧化钾、盐酸(D)水、氢氧化钾、硝酸本题的正确选项为C。

3．要除去氯化钠溶液中含有的少量碳酸钠，可采用的方法是( )①通入适量的二氧化碳②加入适量的氯化钡溶液③加入适量的稀盐酸④加入适量的石灰水(A)①或③(B)②或③(C)②或④(D)③或④分析逐项讨论：方法①，无效，没有变化。

方法②，可行，Na2CO3＋BaCl2—→2NaCl＋BaCO3↓。

方法③，可行，Na2CO3＋2HCl—→2NaCl＋H2O＋CO2↑。

方法④，不可行，Na2CO3＋Ca(OH)2—→2NaOH＋CaCO3↓，其中NaOH为新杂质。

本题的正确选项为B。

4．有被提纯的A、B、C、D四种溶液和可用来除杂质的试剂a、b、c、d、e，用线将被提纯溶液与应用的试剂对应连接起来（连接相应黑点）。

A．Na2SO4（含杂质Na2CO3）．．a．Fe粉B．HNO3（含杂质H2SO4）．．b．AgNO3溶液C．FeSO4（含杂质CuSO4）．．c．Ba(NO3)2溶液D．KNO3(含杂质KCl) ．．d．H2SO4溶液．e．BaCl2溶液分析除杂的思路之一是：让杂质变成被保留的物质，如：KCl溶液中除去K2CO3：加入适量的稀盐酸，K2CO3＋2HCl—→2KCl＋H2O＋CO2↑。

KNO3溶液中除去KCl：加入适量的硝酸银溶液，KCl＋AgNO3—→KNO3＋AgCl↓。

模仿，解题：A．Na2SO4（含杂质Na2 CO3）：把Na2CO3转变为Na2SO4，选择d。

B．HNO3（含杂质H2SO4）：把H2SO4转变为HNO3，选择c。

C．FeSO4（含杂质CuSO4）：把CuSO4转变为FeSO4，选择a。

D．KNO3（含杂质KCl）：把KCl转变为KNO3，选择b。

5．CO中混有少量水蒸气和CO2，要得到纯净、干燥的CO，可将该混合气体依次通过( )(A)灼热的CuO、浓H2SO4(B)浓H2SO4、灼热的CuO(C)浓H2SO4、NaOH溶液(D)NaOH溶液、浓H2SO4分析气体的除杂不同于固体和溶液的除杂，一定要注意不引入新的气体，因此往往选择固体和溶液与气体反应。

CO中含水蒸气，除去水蒸气主要靠干燥剂，选择时应注意干燥剂与被保留的气体间没有反应。

CO难溶于水，不与碱反应，而CO2可溶于水，能和碱反应。

因此，除去CO中的杂质CO2，是用碱溶液把CO2吸收掉。

综合分析，要得到纯净、干燥的CO应先用氢氧化钠溶液吸收CO2，再用浓硫酸干燥。

本题的正确选项为D。

6．下列括号中的物质是除去杂质所用的药品，其中错误的是( )(A)氧化钙中含有杂质碳酸钙（盐酸）(B)二氧化碳中含有少量一氧化碳（灼热的氧化铜）(C)氢气中含有氯化氢（氢氧化钠溶液）(D)硫酸亚铁溶液中混有硫酸铜（铁粉）分析选项A，除杂方法错误。

盐酸不仅能与碳酸钙反应，也能与生石灰反应，并生成新的杂质氯化钙。

正确方法是：把该混合物高温煅烧，让CaCO3分解为CaO。

选项B，除杂方法正确。

高温下，CO2不与氧化铜反应，而CO与氧化铜反应，生成铜和二氧化碳。

由于使用固体物质除杂，生成的铜也为固体，容易与气体分离。

有些学生会选用燃烧的方法除去一氧化碳，这种方法适用含一氧化碳的尾气处理，对于二氧化碳中含有少量的一氧化碳除杂是不适用的。

点燃一氧化碳，必须有氧气的加入，但加入氧气后点燃可能会产生爆炸，且难以保证两种气体恰好反应，这样氧气又成为混合气体中的杂质。

选项C，除杂方法正确。

氢气不与氢氧化钠溶液反应，而氯化氢被氢氧化钠溶液吸收发生中和反应。

氢气难溶于水，从氢氧化钠溶液中容易分离出来。

选项D，除杂方法正确。

用铁粉与硫酸铜反应，可以得到硫酸亚铁和铜。

为了保证硫酸铜的除去，可以加入过量的铁粉，用不完的铁粉和生成的铜均是难溶于水的固体，通过过滤即可从硫酸亚铁溶液中分离出来。

本题的正确选项为A。

7．要除去氮气中混有的少量H2、CO、CO2得到干燥的氮气（假设每步反应都是完全的），通过下列试剂的先后顺序正确的是( )①浓硫酸②苛性钠溶液③灼热的氧化铜(A)①②③(B)③②①(C)②①③(D)②③①分析除去氮气中少量的H2、CO、CO2，得到干燥的氮气的解题思路是：通过灼热的氧化铜除去H2，带出的新气态杂质是水蒸气；通过灼热的氧化铜除去CO，带出的新气态杂质是二氧化碳；用氢氧化钠固体或溶液吸收CO2。

除去这些气体的先后次序是：先用灼热的氧化铜除去H2和CO，然后用氢氧化钠溶液吸收前一步生成的CO2和原混合气体中的CO2，此时剩余潮湿的氮气，最后用浓硫酸干燥。

本题的正确选项为B。

8．某课外活动小组从实验废液中回收银，再检验所得银粉样品中是否含有铁粉。

(1)甲学生用简单的物理方法迅速证明了样品中含有铁粉。

他的方法是_______________________________________________________。

(2)乙学生很快拟定了进一步测定样品中银的质量分数的实验步骤：(A)取少量已称量并记下其质量的样品，加入过量稀硫酸；(B)待充分反应后，取出不溶物；(C)不溶物经洗涤、干燥后称量，记下其质量。

①步骤B中判断已充分反应的方法是________________________________。

②步骤B中主要操作的名称是__________，需要用到的仪器和用品有铁架台（带铁圈）、烧杯、________、________、________。

③根据乙学生的设计进行实验________（选填“能”或“不能”）达到目的，理由是________________________________________________________。

解(1)最简单的物理方法是用磁铁测样品中是否存在铁。

(2)读乙学生的实验步骤可知：①加过量稀硫酸的目的是让样品中的铁全部反应完，判断的方法是在样品中继续加入少许硫酸，看有无气体生成。

②步骤B的主要操作是过滤，主要的仪器是铁架台（带铁圈）、烧杯、漏斗、玻璃棒、滤纸。

③乙学生的设计能达到目的。

由于铁的金属活动性大于氢，而银的金属活动性小于氢，用稀酸与样品反应，可以达到铁和银的分离。

9．为了检验某气体中是否混有CO、CO2、H2，现有下列几种装置，要达到上述目的，各装置正确的连接顺序是：A→________→________→________→________→________→________。

分析在化学变化中，各种气体的检验方法如下：以上表格列举的是单独一种气体的检验，如果气体混合后，应考虑先后次序，并防止检验方法在过程中可能引起的干扰。

例如，除浓硫酸以外，气体经过各种洗气瓶后会带出少量洗液，对H2O的检验存在干扰。

因此，以上四种气体混合后检验有以下的先后顺序：(1)如原气体中有H2O，先检验H2O，后检验其他气体。

(2)如原气体中有CO和CO2，先检验CO2且用氢氧化钠溶液吸收，后检验CO。

(3)如原气体中有H2和CO，先检验H2的产物，后检验CO的产物。

因此，本题中应先检验CO2且用氢氧化钠溶液吸收，后检验H2和CO，然后再先检验H2的产物，后检验CO的产物。

本题的正确答案为：A→C→B→F→D→E→C10．简答：△FeO＋CO↑＋CO2↑，则使(1)草酸亚铁固体受热易分解，化学方程式为FeC2O4−−→其发生分解反应的装置应选择______。

(2)用Zn粒与较浓的盐酸反应制取纯净、干燥的H2，并用制得的H2还原CuO，应选用的装置和连接顺序是( )→( )→( )。

(3)现用E装置来分离上述反应产生的CO与CO2的混合气体，有下列试剂可供分离时选用：稀硫酸、NaOH溶液、浓H2SO4，则甲中盛的是________，丙中盛的是________。

(4)打开E装置中的活塞开关k1，按箭头所示方向将CO与CO2的混合气体通入E装置中，则从d端出来的气体是________。

若要得到另一种气体，所做的操作应________，写出该步操作中反应的化学方程式：____________________________________。

(5)若用C装置在d端收集CO2气体，则CO2应从C装置的________（选填“a”或“b”)端进入。

分析(1)固体受热分解，则选用装置A。

(2) Zn粒与较浓盐酸反应，则得到有氯化氢的潮湿氢气，题目要求用纯净、干燥的氢气，则需除去氯化氢及水分，再还原氧化铜。

应选用的装置和连接顺序是B、E、D，其中E装置的作用是除去氯化氢及水分（在洗气瓶甲中盛放氢氧化钠溶液，在洗气瓶乙中盛放浓硫酸）。

(3)分离CO和CO2，选用的试剂为液体。

先让洗气瓶甲吸收CO2，让CO通过，然后释放分液漏斗丙中的溶液与洗气瓶甲中的溶液反应释放出CO2。

洗气瓶甲中的溶液是氢氧化钠溶液，分液漏斗丙中的溶液是稀硫酸。

反应的化学方程式如下：CO2＋2NaOH—→Na2CO3＋H2ONa2CO3＋H2SO4—→Na2SO4＋H2O＋CO2↑(4)洗气瓶甲中分液漏斗丙的作用及活塞开关k1和k2的作用见下表。

(5)装置C是一个倒置的多功能瓶，因CO2的密度比空气大，从a进入后，使空气向上沿长导管排出集气瓶。

如果从b进入，CO2与空气在瓶内形成对流，难以获得较纯净的CO2。

11．拟用实验方法除去下列(1)～(4)各物质中的少量杂质，先从(A)～(D)提供的试剂及操作方法中选择，并将其序号填在相应的短线上。

(A)加适量稀盐酸，搅拌、蒸发、结晶(B)加适量稀盐酸，搅拌、过滤、洗涤沉淀(C)加适量水，溶解、过滤、洗涤沉淀(D)加适量水，溶解、过滤、蒸发、结晶(1) CaCO3中含有少量杂质Na2CO3：________。

(2)Cu粉中含有少量杂质Fe粉：________。

(3)NaCl中含有少量杂质Na2CO3：________。

(4)KCl中含有少量杂质MNO2：________。

解(1)CaCO3是难溶性物质，而Na2CO3是可溶性物质，用水可以分离。