浅析中考化学物质的分离和提纯

李君

摘 要：分离和提纯是初中化学的重要组成部分，也是每年中考必考的内容之一.论述分离和提纯的几种方法，以及这几种方法的适用范围，总结出提纯除杂的一些方法和技巧.

关键词：分离；提纯；除杂；中考题及解析

自然界中的物质，绝大多数以混合物的形式存在，如空气、矿石、海水、石油等都是混合物.化学的一项主要任务是从混合物中分离出人类需要的纯物质，同时这也是中考的重要考点之一，主要以选择题和填空题的形式出现.由混合物制取纯净物质可采取分离和提纯两种方法.

分离 是利用混合物各成分的性质差异，运用不同的办法，把混合物分开的操作.分离运用的操作有倾倒、过滤、结晶、蒸馏等.分离的特点是把混合物各成分分开，而不破坏各成分.

提纯 是利用混合物中被提纯物质和所含杂质物理或化学性质的不同，采用化学方法把杂质除去得到纯物质的方法.

一、常用分离物质的几种方法

倾倒法 是最常用的分离液体和沉淀的方法.液体和沉淀的混合物中，沉淀的颗粒较大，静置后沉淀物沉降到容器底部，和液体分层，把容器倾斜，使上层清夜沿玻璃棒流入另一容器，就把沉淀和液体分开了.倾倒法操作简单、省时，但分离不彻底.

过滤法 分离固体和液体最常用的方法.主要是把固体和液体或把两种固体混合物（一种能溶于水或某种溶剂，另一种不溶于水或某种溶剂）溶解后，用过滤把它们分开的方法.

过滤常用的仪器装置为漏斗和漏斗架，烧杯和玻璃棒见图1.

蒸发法 把溶液加热，使溶剂蒸发，最后得到固体的方法.如从海水中得到食盐就是用蒸发的方法.这种方法虽说能得到晶体，但溶液里含有的可溶性杂质也混入晶体中，仅用蒸发操作不能得到纯物质.所以蒸发多用于浓缩溶液，为结晶作准备.

结晶 是从饱和溶液里析出晶体的过程.结晶方法有两种，一是把溶液盛在敞口的容器里，让溶剂慢慢挥发，当溶液饱和后，过剩的溶质就成晶体析出.这种方法适用于溶液中只有一种溶质的情况.

另一种方法是把溶液加热蒸发浓缩到饱和，倒入结晶皿中，自然冷却析出晶体，再把晶体和母液过滤分离.

如果被分离的物质里所含杂质量较多，结晶时晶体里还会混有一部分杂质.想要制得纯净晶体，可以把析出的晶体用蒸馏水重新溶解，再次蒸发浓缩，自然冷却结晶.这样反复两三次，就能得到纯度高的晶体.

蒸馏（也叫分馏） 是把沸点不同的液体混合物加热，沸点低的先蒸发，使蒸汽经冷却又凝成液体而与沸点高的液体或不挥发的物质分离的过程.如制蒸馏水，分离酒精和水的混合物等.这是把几种互溶而沸点不同的混合物，借沸点不同，控制蒸馏温度，使混合物一一分开的方法.蒸馏可以制得多种产品.如工业上分离液态空气制氧气，石油分馏.

洗气 是利用混合气体中的一种气体能和吸收剂相作用被吸收而跟其它气体分离的方法.例如含有水蒸气的氧气通过盛浓硫酸的洗气瓶，水蒸气被浓硫酸吸收.

二、物质的提纯

提纯的关键是选择试剂.试剂应该满足下列三点要求：第一，试剂只跟杂质反应，不跟被提纯的物质反应；第二，跟杂质反应的产物是沉淀、气体或水，便于分离；第三，不引入新杂质，最好能生成被提纯的物质.例如除去氯化鈉中含的硫酸钠，除硫酸根要加钡离子，以生成硫酸钡沉淀；用氟化钡还是用硝酸钡呢？为了不引进新杂质，又能生成氯化钠，就只能选择氯化钡.

为了使生成物的状态便于分离并生成被提纯物，提纯物质一般采用下列五种办法：

溶解法 将某种杂质溶于某种试剂而除去（适用于杂质与被提纯的物质都是固体的）.

例如：铜粉（锌粉）加稀硫酸或稀盐酸，过滤.

除去 Cu 粉中的CuO粉，加盐酸或稀硫酸，过滤.

化气法 加热或加入一种试剂将杂质变为气体逸出，利用生成气体的反应提纯.例如除去硫酸钠中混有的少量碳酸钠.加适量硫酸使碳酸钠生成所需要的硫酸钠，碳酸根和氢离子结合生成二氧化碳被除去.又如碳酸钠中混有碳酸氢钠，利用加热的方法，碳酸氢钠分解生成碳酸钠、水和二氧化碳从而除去.

热分解法：对于稳定性差异较大的固体混合物，可采用加热使其分解的方法.例如生石灰中混有碳酸钙，高温加热碳酸钙分解生成氧化钙和二氧化碳.氯化钾中混有氯酸钾，也可用加热的方法除去.

沉淀法 用化学试剂将液体或气体混合物中的杂质转变为沉淀过滤除去.例如氯化钠溶液中混有硫酸钠，确定杂质离子是硫酸根离子，加入钡离子来除去，为了不引进新的杂质，另一离子选取氯离子，所以加入适量的氯化钡溶液，过滤.

置换法 应用金属活动顺序通过置换反应除去杂质的方法.例如（FeSO4；CuSO4） 加入过量的铁粉，过滤.较活泼金属盐中含有不活泼金属盐的除杂，可用较活泼金属单质，把不活泼金属盐中的金属置换出来.

三、中考题例析

例题1 （2016锦州）除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂和操作方法都正确的是（ ）

答案 D

解析 向混有稀硝酸的稀盐酸中加入硝酸银溶液时，主要成分稀盐酸会与硝酸银发生反应，杂质稀硝酸与硝酸银不发生反应，A错误；二氧化锰是不溶性的固体、氯化钾是可溶性物质，将混有氯化钾的二氧化锰溶于水后，溶解、过滤、蒸发、结晶.得到的氯化钾，而除去的是二氧化锰，B错误；向混有硫酸的硫酸钠溶液中加入氢氧化钡溶液，两种物质都能与氢氧化钡发生反应，C错误；向混有氢氧化钠的氯化钠溶液中加入稀盐酸，氢氧化钠能与稀盐酸反应、氯化钠不与稀盐酸反应，当pH=7时，氢氧化钠完全反应，反应后的溶液为氯化钠溶液，D正确.

答案 B.

解析 除杂质的原则是：1.要把杂质除去，但不能除去需要的物质，2.不能带入新的杂质.A.铁粉能被磁铁吸引，铜不能，正确；B.氯化氢气体和二氧化碳均能与氢氧化钠溶液反应，错误；C.稀硫酸与碳酸钠反应生成硫酸钠和水，正确；D.碳酸钙难溶于水，氯化钙易溶于水，故可通过溶解、过滤、洗涤、干燥的方法得到碳酸钙，正确.

参考文献：

[1] 张立峰.中考化学物质的分离与提纯解题策略[J].《中学化学》，2017 （2）：52-54.endprint