中考化學物質的分離與提純解題策略

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物質的分離是指將混合物中的各物質通過某種方式分離后各自得到純凈物的過程；而物質的提純是通過適當的方法把混入某物質里的少量雜質除去，以便獲得相對純凈的物質，又稱除雜。

一、物質除雜的原則

1.注意事項幾個“不”

（1）不能“玉石俱焚”。即所選試劑只與雜質反應，一般不與被提純的物質反應。但在特殊情況下所選試劑需要和被提純的物質反應，但最終要轉化成被提純的物質。如除去FeCl3溶液中的NaCl，可加過量的NaOH溶液→過濾→洗滌→加適量稀鹽酸。

（2）“不增”“不減”。即不增加新的雜質，不減少被提純的物質。

（3）不污染環境。即要求所選用的除雜方法，不能產生污染環境的物質。

（4）不能“舊貌換新顏”。即除雜結束前，要恢復被提純物質的原有狀態。

2.除雜方法的幾個優化原則

（1）若同時有多種方法能除去雜質，要選擇那些簡便易行、除雜徹底的方法。

（2）應盡量選擇既可除去雜質，又可增加被提純物質的方法，即“一舉兩得”。

（3）先考慮物理方法，再考慮化學方法。

二、物質除雜的主要方法

1.物理方法：常見的有溶解法、過濾法、蒸發溶劑法、冷卻熱飽和溶液法等。

2.化學方法：常見的有沉淀法、氣化法、置換法、加熱法、轉化法等。

三、酸、堿、鹽溶液的除雜技巧

1.被提純物質與雜質所含陽離子相同時，選取與雜質中陰離子不共存的陽離子，再與被提純物中的陰離子組合出除雜試劑。如Na2SO4（NaOH）：可選用稀H2SO4為除雜試劑（生成物為

Na2SO4和H2O，達到除雜目的）；KCl（K2SO4）：可選用BaCl2溶液為除雜試劑（生成物為BaSO4沉淀和KCl，達到除雜目的）。

2.被提純物質與雜質所含陰離子相同時，選取與雜質中陽離子不共存的陰離子，再與被提純物中的陽離子組合出除雜試劑。如NaCl（BaCl2）：可選用Na2SO4溶液為除雜試劑（生成物為BaSO4沉淀和NaCl，達到除雜目的）；KNO3

（AgNO3）：可選用KCl溶液為除雜試劑（生成物為AgCl沉淀和KNO3，達到除雜目的）。

3.被提純物質與雜質所含陰、陽離子都不相同時，選取與雜質中陰、陽離子都不共存的陽、陰離子組合出除雜試劑。如NaNO3（CuSO4）：可選用Ba（OH）2溶液為除雜試劑＼[生成物為Cu（OH）2沉淀和BaSO4沉淀，達到除雜目的）。

四、中考真題解讀

例1除去表1所列各物質中混有的少量雜質，所用試劑或方法正確的是（）。

適量的氫氧化鈉溶液

解析二氧化碳中混有少量的一氧化碳，雖然一氧化碳能夠燃燒，但二氧化碳不支持燃燒，在二氧化碳大量存在的條件下，利用點燃的方法不能使一氧化碳燃燒而被除去，A錯誤；氧氣不與生石灰反應，生石灰能夠吸收水蒸氣而將混在氧氣中的水蒸氣除去，B正確；鋁粉能與稀硫酸反應，銅不與稀硫酸反應，加入適量的稀硫酸并過濾，除去了主要物質，不能除去雜質，C錯誤；氯化鈣不能與氫氧化鈉溶液反應，鹽酸能與氫氧化鈉溶液反應生成氯化鈉和水，用適量的氫氧化鈉溶液能夠除去氯化鈣中混有的少量鹽酸，但又引入了氯化鈉這種新雜質，D錯誤。

答案：B。

例2將KCl、MgCl2和BaSO4的固體混合物逐一分離開來，加入的試劑及順序正確的是

（）。

A.水、AgNO3溶液、稀硝酸

B.水、NaOH溶液、稀鹽酸

C.水、KOH溶液、稀鹽酸

D.水、KOH溶液、稀硫酸

解析BaSO4難溶于水，KCl、MgCl2易溶于水，可加水溶解，再進行過濾，分離出BaSO4；然后滴加適量的KOH溶液，MgCl2能與KOH溶液反應生成Mg（OH）2白色沉淀和KCl，再進行過濾，分離出KCl溶液和Ba（OH）2沉淀；最后向Mg（OH）2沉淀中滴加稀鹽酸，Mg（OH）2能與稀鹽酸反應生成MgCl2和水，故選C。

答案：C。

例3除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4雜質的操作有：①加入過量的NaOH溶液，②加入過量的BaCl2溶液，③過濾，④加適量的鹽酸；⑤加過量的Na2CO3溶液。

（1）以上操作合理的先后順序為（數字序號不能重復使用）。

（2）請寫出BaCl2溶液與Na2CO3溶液反應的化學方程式。

（3）上述試劑中的Na2CO3不能用K2CO3代替，請說明原因。

解析（1）加入過量的NaOH溶液可以除去MgCl2；加入過量的BaCl2溶液可以除去Na2SO4；除去MgCl2和Na2SO4不分先后順序，加入Na2CO3溶液可把CaCl2和過量的BaCl2轉化為沉淀，因此Na2CO3溶液要放在BaCl2溶液之后加入；離子沉淀后，再進行過濾；最后再加入鹽酸除去反應剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以正確的順序為①②⑤③④或②①⑤③④或②⑤①③④。（2）氯化鋇和碳酸鈉反應生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉。（3）如果將碳酸鈉改為碳酸鉀，碳酸鉀能和氯化鈣、氯化鋇反應生成新的雜質氯化鉀，違反了除雜原則。

答案（1）①②⑤③④（或②①⑤③④或②⑤①③④）（2）BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl（3）K2CO3與其他物質反應生成KCl，會引入新的雜質

例4根據不同物質的性質，提純物質的方法可以有多種。下面呈現的是化學課堂上“物質提純”的小組競賽場景。

（1）甲組抽到的題目是“從30 g NaCl和2 g KNO3的混合物中提純NaCl”（如圖1所示）。同學們經研究認為依據兩物質的溶解度曲線（圖2），可采用如圖1物理方法來提純。

圖1圖2

上述兩固體（填“能”或“不能”）全部溶解，操作m的名稱是，蒸發結晶后得到NaCl的質量30 g（填“大于”、“小于”或“等于”）。

甲組一位同學問道：“能否用降溫結晶的方法從上述溶液a中析出KNO3，從而達到分離的目的？”請你判斷此方法是否可行，并說出理由。

（2）乙組抽到的題目是“從NaCl和Na2CO3的混合物中提純NaCl”。同學們經過討論認為利用兩物質化學性質的差異，可采用如圖3化學方法來提純。

圖3

圖3中X的化學式為。由于BaCl2溶液的用量不易控制，會使溶液b的溶質有多種情況，導致蒸發后得到的固體可能不純。

（3）同學們對乙組方案中溶液b的溶質成分進行探究。

作出猜想猜想一：NaCl、BaCl2

猜想二：NaCl猜想三：。

設計方案經討論，大家認為只用一種試劑就能作出判斷。

表2

實驗步驟實驗現象實驗結論

取少量溶液b于試管中，向其中加入

若看到猜想一正確

若無明顯現象猜想二正確

若看到冒出氣泡

猜想三正確

各組依據表2設計方案進行了實驗，驗證了反應后溶質的確有三種情況。

（4）同學們對甲乙兩組提純方法的效果進行了研討。

反思評價大家認為用物理方法和化學方法都可以實現物質的提純。用化學方法提純還要考慮到反應物用量對提純效果的影響。

拓展提升老師說：“合理選擇試劑，用化學方法可以從NaCl和Na2CO3的混合物中提純NaCl，方法是向混合物中加入過量的，充分反應后，經蒸發結晶就能得到NaCl”。

解析（1）根據兩種物質的溶解度曲線可知，20℃時，氯化鈉的溶解度為36 g，硝酸鉀的溶解度大于13.3 g，因此30 g氯化鈉和2 g硝酸鉀在100 g水中能全部溶解；根據圖示，操作m后可以得到氯化鈉固體和溶液，因此該操作為過濾；由于剩余的溶液仍為氯化鈉的飽和溶液，溶液中仍有一部分氯化鈉，因此蒸發結晶后得到的氯化鈉晶體的質量小于30 g；根據溶解度曲線可知，溫度降到0℃時，硝酸鉀溶液仍達不到飽和，更不能從溶液中結晶析出。（2）加入氯化鋇溶液能與碳酸鈉發生反應，生成碳酸鋇白色沉淀和氯化鈉，因此過濾后得到的固體X為碳酸鋇，其化學式為

BaCO3。（3）【作出猜想】過濾后的溶液b中一定含有反應的生成物NaCl，還可能存在過量的反應物。若恰好完全反應，則溶液b的溶質為氯化鈉；若氯化鋇過量，則溶液b的溶質為氯化鈉和氯化鋇；若碳酸鈉過量，則溶液b的溶質為氯化鈉和碳酸鈉；【設計方案】根據氯化鋇和碳酸鈉的性質，試劑可以選用稀硫酸，加入稀硫酸后若有白色沉淀生成，說明氯化鋇過量，即猜想一正確；加入稀硫酸后若有氣泡產生，則證明碳酸鈉過量，即猜想三正確；加入稀硫酸后若無明顯現象，證明恰好完全反應，即猜想二正確。（4）根據氯化鈉和碳酸鈉的性質，可以選擇稀鹽酸，稀鹽酸只與碳酸鈉反應，且生成物為氯化鈉，不會引入新的雜質，同時過量的稀鹽酸在蒸發結晶時，氯化氫氣體會蒸發出來，從而得到純凈的氯化鈉。

答案：（1）能過濾小于不可行，根據溶解度曲線判斷，降溫過程中無法得到硝酸鉀的飽和溶液（2）BaCO3（3）【作出猜想】NaCl、

Na2CO3【設計方案】稀硫酸白色沉淀（4）稀鹽酸

（收稿日期：2016-10-15）