高中化学专题之混合物的化学分离和提纯方法归纳
展开 物质的分离是指将混合物中的不同物质分开，而且各物质还要保持原来的化学成分和物理状态;物质的提纯是指将混合物净化除去其杂质，得到混合物中的主体物质，提纯后的杂质不必考虑其化学成分和物理状态。
混合物的分离方法有许多种，但根据其分离的本质可分为两大类，一类是化学分离法，另一类就是物理法，下面就混合物的化学分离和提纯方法归纳如下：
一、分离和提纯的原则：
1.引入的试剂一般只跟杂质反应。
2.后续的试剂应除去过量的前加的试剂。
3.不能引进新物质。
4.杂质与试剂反应生成的物质易与被提纯物质分离。
5.过程简单，现象明显，纯度要高。
6.尽可能将杂质转化为所需物质。
7.除去多种杂质时要考虑加入试剂的合理顺序。
8.如遇到极易溶于水的气体时，要防止倒吸现象的发生。
二、分离和提纯常用的化学方法：
1.加热法：当混合物中混有热稳定性差的物质时，可直接加热，使热稳定性差的物质分解而分离出去。如NaCl中混有NH4Cl，Na2CO3中混有NaHCO3等均可直接加热除去杂质。
2.沉淀法：在混合物中加入某种试剂，使其中一种以沉淀的形式分离出去的方法。使用该方法一定要注意不能引入新的杂质。若使用多种试剂将溶液中不同微粒逐步沉淀时，应注意后加试剂的过量部分除去，最后加的试剂不引入新的杂质。如加适量的BaCl2溶液可除去NaCl中混有的Na2SO4。
3.酸碱法：被提纯的物质不与酸碱反应，而杂质可与酸碱反应，用酸碱作除杂试剂。如用盐酸除去SiO2中的CaCO3，用氢氧化钠溶液除去铁粉中的铝粉等。
4.氧化还原反应法：如果混合物中混有还原性杂质，可加入适当的氧化剂使其被氧化为被提纯物质。如将氯水滴入混有FeCl2的FeCl3溶液中，以除去FeCl2杂质;同样如果混合物中混有氧化性杂质，可加入适当的还原剂使其被还原为被提纯物质。如将过量的铁粉加入混有FeCl3的FeCl2溶液中，以除去FeCl3杂质。
5.转化法：不能通过一次达到分离目的的，需要经过多次转化，将其转化成其它物质才能分离，然后再将转化的物质恢复为原物质。如分离Fe3+和Al3+时，可加入过量的NaOH溶液，生成Fe(OH)3和NaAlO2，过滤后，再加入盐酸重新生成 Fe3+和Al3+。在转化的过程中尽量减少被分离物质的损失，而且转化物质要易恢复为原物质。
6.调节pH法：通过加入试剂来调节溶液的pH，使溶液中某组分沉淀而分离的方法。一般是加入相应的难溶或微溶物来调节。如在CuCl2溶液中含有FeCl3杂质，由于FeCl3的水解，溶液是酸性溶液，就可采用调节pH的方法将Fe3+沉淀出去，为此，可向溶液中加入CuO、Cu(OH)2、CuCO3或Cu2(OH)2CO3。
7.电解法：利用电解原理来分离提纯物质，如电解精炼铜，就是将粗铜作阳极，精铜作阴极，用含铜离子的溶液作电解液，在直流电的作用下，粗铜中比铜活泼的杂质金属失去电子，在阴极只有铜离子得到电子析出，从而提纯了铜。
【例题1】下列实验设计和结论相符的是( )。
A.将碘水倒入分液漏斗，加适量乙醇，振荡后静置，可将碘萃取到乙醇中
B.某气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝，该气体水溶液一定显碱性
C.某无色溶液中加Ba(NO3)2溶液，再加入稀盐酸，沉淀不溶解，则原溶液中一定有SO42-
D.在含FeCl2杂质的FeCl3溶液中通足量Cl2后，充分加热，除去过量的Cl2,即可得到较纯净的FeCl3溶液
解析：乙醇不可以作为萃取剂，A项错;石蕊变蓝，则肯定为碱性，B项正确。若原溶液中含有SO32-，生成BaSO3，再加入HCl，则与溶液的NO3- 结合，相当于HNO3，则可以氧化BaSO3至BaSO4，沉淀不溶解，C项错;加热时，FeCl3会水解，D项错。
答案：B
【例题2】下列除去杂质的方法正确的是( )。
A.除去CO2中混有的CO：用澄清石灰水洗气
B.除去BaCO3固体中混有的BaSO4：加过量盐酸后，过滤、洗涤
C.除去FeCl2溶液中混有的FeCl3：加入过量铁粉，过滤
D.除去Cu粉中混有的CuO：加适量稀硝酸后，过滤、洗涤
解析：CO2可以被澄清石灰水吸收，而CO不可以，故A项错。盐酸可以将BaCO3反应除去，而不能溶解BaSO4，故B项错;C项，2FeCl3 + Fe = 3FeCl2,过量的铁过滤，即可除去，正确;Cu和CuO均可以被HNO3溶解，故D项错。
答案：C
【例题3】下列说法正确的是( )。
A.仅用AgNO3溶液便可鉴别亚硝酸钠和食盐
B.重结晶时，溶液冷却速度越慢得到的晶体颗粒越大
C.乙酸与乙醇的混合溶液可用分液漏斗进行分离
D.用盐酸标准溶液滴定待测的氢氧化钠溶液时，水洗后的酸式滴定管未经标准润洗，则测定结果偏低
解析：A项，还需要用稀HNO3，看沉淀是否溶解，故错;B项，冷却速度慢，则易析出晶体，越慢晶体析出越大，正确。C项，乙醇和乙酸是互溶的，不分层，所以无法用分液法分离，故错;D项，未润洗酸式滴定管，相当稀释了盐酸，所用标准HCl体积增大，则计算出的NaOH浓度偏大，故错。
答案：B
【例题5】下列化学实验事实及其解释都正确的是( )。
A.向碘水中滴加CCl4，振荡静置后分层，CCl4层呈紫红色，说明可用CCl4从碘水中萃取碘
B.向SO2水溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明BaSO3难溶于盐酸
C.向0.1 mol·L-1FeSO4溶液中滴加少量酸性KMnO4溶液，KMnO4溶液褪色，说明Fe2+具有氧化性
D. 向2.0 mL浓度均为0.1 mol·L-1的KCl、KI混合溶液中滴加1～2滴0.01mol·L-1AgNO3 溶液，振荡，沉淀呈黄色，说明AgCl的Ksp比AgI的Ksp大
解析：A项，是高中化学必修1中的一个很重要的实验——萃取实验;B项的叙述是错误的，在该实验中根本得不到白色沉淀，因为亚硫酸不可能制取盐酸;C项只能说明Fe2+具有还原性，因为KMnO4具有强氧化性，常做氧化剂。D项，沉淀呈黄色，说明沉淀是AgI，也就意味着AgCl的Ksp比AgI的大。
答案：A、D
【例题6】工业废水中常含有不同类型的污染物，可采用不同的方法处理。以下处理措施和方法正确的是( )
解析：废酸与碱中和属于化学法，A项错;Cu2+不可能用SO42 -沉降，B项错;活性碳无法吸收苯，C项错;
Na2CO3 + Ca(OH)2 ====CaCO3↓+ 2NaOH，是复分解法，属于化学法，D项正确·
答案：D
