淺談固體混合物的分離與提純
混合物的分離與提純是一類常見的題型,處理起來比較棘手。同學們要學會有章可循,這個“章”就是物質的性質。混合物中含有不同的物質,不同的物質具有不同的性質,尤其是化學性質,我們恰恰就是利用它們不同的性質完成混合物的分離與除雜的。主要有以下幾種題型。
第一類型:不溶物+不溶物
此類問題不常見,要具體問題具體分析。方法不一,不求茍同。例如,分離c粉和fe粉的混合物,分離方法是先將混合物加入水中攪拌(目的使二者分散開來),再用吸鐵石分離之。再如,如何除去cuo中的少量c粉?答,在氧氣流中加強熱即可。
第二類型:不溶物+可溶物
兩類物質一類溶于水一類不溶,此問題常見,處理時常常用“過濾”。例如,實驗室制氧氣,采用加熱kclo3(mno2催化)的方法,如果藥品完全反應,則剩余固體是什么?如何分離?剩余固體應為kcl和mno2的混合物。先將混合物加水溶解,然后過濾,濾紙上留下的就好是二氧化錳,然后烘干即可,濾液中溶質為氯化鉀,蒸發濾液即得固體。
第三類型:可溶物+可溶物
兩類物質均可溶于水,但溫度對其溶解度的影響可能不同。例如,如何分離kno3和nacl的混合物?先把混合物溶于熱水中制成熱飽和(或接近飽和)的溶液,然后降溫,則溶解度受溫度影響變化大的kno3大部分析出,而nacl則大部分留在溶液中,然后過濾即初步分離。再如,cacl2和nacl混合物該如何分離?并寫出相關反應的方程式。(1)先將混合物溶于水,然后向溶液中加入na2co3溶液(稍過量保證cacl2完全反應),cacl2+na2co3==caco3↓+2nacl。(2)然后過濾,濾紙上所留為caco3,再加入稀鹽酸反應后蒸發濾液即得cacl2。caco3+2hcl==cacl2 +co2↑+h2o。再把濾液中加入適量稀鹽酸(除去碳酸鈉)然后蒸發濾液即得nacl。
例題解析
1.要除去cacl2溶液中少量的hcl,加入過量的下列物質,其中最合理的是( )
a.caco3 b.ca(oh)2 c.cao d.agno3
分析:此題中b、c選項都會使溶液中最終引入新雜質ca(oh)2。d選項則會影響到主要成分cacl2。a選項可除去hcl而且caco3不溶,不會進入溶液。
2.食鹽是我們常用的調味劑,它主要產自海洋。由海鹽變成我們直接食用的精鹽有一個復雜的過程。沿海曬鹽場最初得到的海鹽雜質很多,主要有泥沙等不溶性雜質,可溶性雜質有mgcl2、cacl2、na2so4。那么,我們該如何得到精鹽呢?
(1) 除去泥沙等不溶性雜質我們采用_________的方法。(過濾)
(2) 除去可溶性雜質我們要利用化學反應,除去mgcl2我們要加入稍過量的naoh,反應方程式為:mgcl2+2naoh==mg(oh)2 +2nacl。除去na2so4加入稍過量的bacl2:na2so4+ bacl2==baso4 +2nacl。除去cacl2加入稍過量的na2co3:cacl2+ na2co3==caco3+2nacl。注意加入na2co3要在加入bacl2之后,因為稍過量的bacl2可被na2co3除去。否則bacl2就成了雜質了。最后溶液中只剩下少量的naoh和na2co3。加入適量鹽酸即可除去。請同學們自己寫出這兩個方程式: 。
(3)最后蒸發溶液即得較為純凈得精鹽。