刘世斌
摘要:物质的“除杂”是通过适当的方法把已知物质中混有的少量杂质除去,使原来不纯物质变成较纯物质,又称为提纯。根据题意对“除杂”的要求,既要除掉原有杂质,又不能产生新的难分离的杂质。初中阶段除杂常用以下方法。
关键词:化学;除杂;方法简析
1、物理方法
1.1 溶解过滤除杂。凡是固体与液体分离、可溶性固体与不溶性固体的分离,都可用这一方法。如粗盐的提纯,分离KClO3与MnO2混合制取氧气后残留在试管里的KCl与MnO2都用到这种方法,一般有溶解、过滤、蒸发几个步骤。
又如 氯化钙[碳酸钙](注[]内为杂质,下同)分析由于氯化钙溶于水,而碳酸钙不溶于水,此时混合物中加入水,通过过滤除去碳酸钙,把滤液蒸干即可得到纯净的氯化钙.假如反过来氯化钙为杂质,只需过滤后把碳酸钙洗涤、烘干即可。
1.2 结晶法除杂。改变溶剂的质量、温度从而使物质从溶液中以晶体形式析出,叫结晶.结晶时,必须是以量多的所需物为主要考虑因素,根据所需物溶解度受温度影响程度的大小不同,而采用不同的结晶方法.如所需物受温度影响較小,则采用蒸发结晶;如所需物受温度影响较大,则采用降温结晶或升温结晶。几种可溶性固态物质的混合物,根据它们在同一种溶剂中的溶解度随温度的变化趋势不同,可采用这一方法。如除去KNO3粉末中混有的NaCl,将混合物溶于水,配成高温时的KNO3饱和溶液,降温后KNO3以晶体的形式析出,而NaCl仍留在母液中,过滤后将NaCl除去。
2、化学方法
原理:加入的试剂与杂质反应,不与原物质反应;反应后不能带入新的杂质;反应后恢复原物质的状态;操作方法简便易行。
2.1 溶解法除杂。将杂质溶于某种试剂而除去。如:
除去C粉中的CuO粉末,可加入适量的稀硫酸,再过滤即可。
除去Cu粉中混有的少量Fe粉,可在样品中加适量稀H2SO4,直到不再产生气泡为止,过滤后滤纸上留下的便是Cu粉。当然,加入CuSO4溶液,利用铁与硫酸铜溶液发生置换反应,也可除去铁粉。
2.2 将杂质转化为气体。此方法的原理是通过加热或加入某种试剂与杂质反应,使混合物中的杂质变成气体逸出,从而将物质提纯。如: 除去KCl中混有的少量K2CO3,可滴加盐酸直到没有CO2气体放出为止,蒸发即得KCl晶体。
除去BaCl2中混有的少量NH4HCO3,可将混合物加热,即可得BaCl2晶体。
2.3 将杂质转化为沉淀。此方法是通过加入某种试剂,将要除去的杂质转化为沉淀物,再经过滤处理,得到纯净物质的方法。如:
除去CO中的CO2,可使混合气体通过澄清的石灰水,杂质CO2便可转化为CaCO3沉淀除去。
除去盐酸中的少量H2SO4,滴加适量的BaCl2溶液,过滤即可。
除去Na2SO4中的CuSO4,可加入适量的NaOH溶液,搅拌、过滤即可。
2.4 将杂质转化为原有纯物质。 此方法是将混合物中的杂质通过化学变化转化成主要成分。如:
除去CO2中混有的少量CO,将混合气体通过灼热的CuO,CO与CuO在高温下反应生成CO2,既除了杂质气体CO,又增加了CO2的质量。
除去ZnSO4中混有的少量CuSO4,可先将样品溶于适量蒸馏水中,再加入过量锌粒,直到溶液蓝色消失为止,然后过滤,蒸发滤液,即提得到较纯净的ZnSO4晶体。
除去KNO3中的KCl,可加入适量的AgNO3溶液,搅拌、过滤、蒸发即可。
2.5 加热高温除杂。 此方法是通过直接给混合物加热(或高温),使杂质转化为所需要的物质。如:
除去CaO中混有的少量CaCO3,除去CuO混有的少量Cu(OH)2,除去 MnO2 中混有的少量碳粉等,都可以用加热或高温的方法,化学方程式分别为:
CaCO3 △CaO + CO2 ↑
Cu(OH)2 △ CuO + H2O
C + O2 高温 CO2
总之,不管采用那种方法,其原则都必须遵循三条:1、不增。指除杂过程中不引入新的杂质。2、不减。不减少被提纯物质的质量。3、易分。指杂质的生成物与被提纯物质的状态不同,便于分离。
参考文献:
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