例談中學化學分離提純類試題的求解

■史鵬程

大家在求解分離提純類試題時,需要在不引入新雜質、不減少被提純物質的質量、雜質便于分離、易復原四個原則的指導下,根據常見物質的物理性質和化學性質,靈活選用物理方法或化學方法,以達到順利解答試題的目的。

一、混合物的分離

可以采用物理方法分離的混合物,優先考慮采用物理方法分離。比如,將由可溶性與難溶性物質組成的混合物分離時,可以采用溶解、過濾、蒸發的三步操作實現快速分離；再如,將兩種均可溶于水、但其中一種的溶解度受溫度的影響變化大而另一種的溶解度受溫度的影響變化不大時,可以采用結晶法加以分離。不能采用物理方法完成分離的混合物,再考慮使用化學方法進行分離,且要盡量做到操作越簡單越好、污染越少越好、耗能越低越好。

例1下列選項中的混合物采用物理方法就可以分離開的是( )。

A.BaSO4和Na2SO4的混合物

B.NaCl和KNO3的混合物

C.Cu和Fe的混合物

D.BaCl2和NaCl的混合物

解析：A 項,BaSO4不溶于水,Na2SO4可溶于水,因此可以通過溶解、過濾、蒸發的操作加以分離,采用的是物理方法。B項,NaCl和KNO3均溶于水,但NaCl的溶解度隨溫度的升高變化不明顯,KNO3的溶解度隨溫度的升高變化較大,因此可以采用冷卻熱飽和溶液的方法將其分離,采用的是物理方法。C 項,分離Cu和Fe的混合物,可以利用磁鐵吸附鐵的特性實現分離,采用的是物理方法。D項,BaCl2和NaCl均溶于水,分離時需要先將混合物溶于水；再加入適量Na2CO3溶液,經過反應BaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaCl,得到BaCO3沉淀和NaCl溶液；然后將BaCO3沉淀過濾掉,洗凈后在沉淀中加入適量鹽酸,經過反應BaCO3+2HCl==BaCl2+H2O+CO2↑,得到BaCl2溶液；最后分別將NaCl溶液和BaCl2溶液蒸發,得到純凈的NaCl固體和BaCl2固體。整個過程采用的是化學方法。

答案：ABC

二、混合物的提純

混合物的提純也需要按照優先采用物理方法提純,不能使用物理方法提純的再考慮使用化學方法提純的思路。混合物提純的化學方法主要包括加熱法、沉淀法、轉化法、酸堿法、氧化還原反應法、電解法等。

例2下列能有效實現物質提純且采用的是化學方法的是( )。

A.氯化鈉中混有少量泥沙：用溶解、過濾的方法除去泥沙,獲得純凈的氯化鈉

B.氫氧化鈉固體中混有少量碳酸鈉：用稀鹽酸反應,以除去碳酸鈉,獲得純凈的氫氧化鈉

C.鐵粉中混有少量銅粉：用稀鹽酸反應后,經過濾、洗滌、干燥除去銅,獲得純凈的鐵

D.硝酸鉀溶液中混有少量硫酸銅：用氫氧化鋇溶液反應后,過濾除去硫酸銅,獲得純凈的硝酸鉀溶液

解析：A 項,氯化鈉會溶于水,而泥沙不溶于水,加水溶解后過濾,可以將泥沙除去,剩下純凈的氯化鈉,通過物理方法可以實現提純。B項,在氫氧化鈉和碳酸鈉混合物中加入稀鹽酸,鹽酸既會與氫氧化鈉反應,也會與碳酸鈉反應,達不到除去碳酸鈉、保留氫氧化鈉的目的。C 項,金屬銅不和稀鹽酸發生反應,金屬鐵可以和稀鹽酸發生反應,所以加入稀鹽酸會將金屬鐵消耗掉,不符合提純的原則。D 項,在硝酸鉀和硫酸銅混合溶液中加入氫氧化鋇溶液,氫氧化鋇會與硫酸銅反應生成氫氧化銅沉淀和硫酸鋇沉淀,過濾后就只剩余硝酸鉀溶液,利用化學方法可以實現提純。

答案：D