劉世斌
摘要:物質的“除雜”是通過適當的方法把已知物質中混有的少量雜質除去,使原來不純物質變成較純物質,又稱為提純。根據題意對“除雜”的要求,既要除掉原有雜質,又不能產生新的難分離的雜質。初中階段除雜常用以下方法。
關鍵詞:化學;除雜;方法簡析
1、物理方法
1.1 溶解過濾除雜。凡是固體與液體分離、可溶性固體與不溶性固體的分離,都可用這一方法。如粗鹽的提純,分離KClO3與MnO2混合制取氧氣后殘留在試管里的KCl與MnO2都用到這種方法,一般有溶解、過濾、蒸發幾個步驟。
又如 氯化鈣[碳酸鈣](注[]內為雜質,下同)分析由于氯化鈣溶于水,而碳酸鈣不溶于水,此時混合物中加入水,通過過濾除去碳酸鈣,把濾液蒸干即可得到純凈的氯化鈣.假如反過來氯化鈣為雜質,只需過濾后把碳酸鈣洗滌、烘干即可。
1.2 結晶法除雜。改變溶劑的質量、溫度從而使物質從溶液中以晶體形式析出,叫結晶.結晶時,必須是以量多的所需物為主要考慮因素,根據所需物溶解度受溫度影響程度的大小不同,而采用不同的結晶方法.如所需物受溫度影響較小,則采用蒸發結晶;如所需物受溫度影響較大,則采用降溫結晶或升溫結晶。幾種可溶性固態物質的混合物,根據它們在同一種溶劑中的溶解度隨溫度的變化趨勢不同,可采用這一方法。如除去KNO3粉末中混有的NaCl,將混合物溶于水,配成高溫時的KNO3飽和溶液,降溫后KNO3以晶體的形式析出,而NaCl仍留在母液中,過濾后將NaCl除去。
2、化學方法
原理:加入的試劑與雜質反應,不與原物質反應;反應后不能帶入新的雜質;反應后恢復原物質的狀態;操作方法簡便易行。
2.1 溶解法除雜。將雜質溶于某種試劑而除去。如:
除去C粉中的CuO粉末,可加入適量的稀硫酸,再過濾即可。
除去Cu粉中混有的少量Fe粉,可在樣品中加適量稀H2SO4,直到不再產生氣泡為止,過濾后濾紙上留下的便是Cu粉。當然,加入CuSO4溶液,利用鐵與硫酸銅溶液發生置換反應,也可除去鐵粉。
2.2 將雜質轉化為氣體。此方法的原理是通過加熱或加入某種試劑與雜質反應,使混合物中的雜質變成氣體逸出,從而將物質提純。如: 除去KCl中混有的少量K2CO3,可滴加鹽酸直到沒有CO2氣體放出為止,蒸發即得KCl晶體。
除去BaCl2中混有的少量NH4HCO3,可將混合物加熱,即可得BaCl2晶體。
2.3 將雜質轉化為沉淀。此方法是通過加入某種試劑,將要除去的雜質轉化為沉淀物,再經過濾處理,得到純凈物質的方法。如:
除去CO中的CO2,可使混合氣體通過澄清的石灰水,雜質CO2便可轉化為CaCO3沉淀除去。
除去鹽酸中的少量H2SO4,滴加適量的BaCl2溶液,過濾即可。
除去Na2SO4中的CuSO4,可加入適量的NaOH溶液,攪拌、過濾即可。
2.4 將雜質轉化為原有純物質。 此方法是將混合物中的雜質通過化學變化轉化成主要成分。如:
除去CO2中混有的少量CO,將混合氣體通過灼熱的CuO,CO與CuO在高溫下反應生成CO2,既除了雜質氣體CO,又增加了CO2的質量。
除去ZnSO4中混有的少量CuSO4,可先將樣品溶于適量蒸餾水中,再加入過量鋅粒,直到溶液藍色消失為止,然后過濾,蒸發濾液,即提得到較純凈的ZnSO4晶體。
除去KNO3中的KCl,可加入適量的AgNO3溶液,攪拌、過濾、蒸發即可。
2.5 加熱高溫除雜。 此方法是通過直接給混合物加熱(或高溫),使雜質轉化為所需要的物質。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,都可以用加熱或高溫的方法,化學方程式分別為:
CaCO3 △CaO + CO2 ↑
Cu(OH)2 △ CuO + H2O
C + O2 高溫 CO2
總之,不管采用那種方法,其原則都必須遵循三條:1、不增。指除雜過程中不引入新的雜質。2、不減。不減少被提純物質的質量。3、易分。指雜質的生成物與被提純物質的狀態不同,便于分離。
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