初中化学物质的分离与提纯初探

何义兴

   化学是一门以实验为基础的学科，实验是化学的核心，离开了实验，化学就成了空中楼阁。而物质的分离与提纯则属于初中化学实验与探究的重要内容。虽然没有专门的版块，但在生产、生活和科学的实验中占有重要的地位。物质的分离是将几种物质通过物理或化学方法分开而得到纯净物的过程，通常要求原混合物中的各种成分均要保留且要恢复到原来的状态。提纯则要求把不纯物质中的杂质除去。下面就物质的分离与提纯的常用方法归类如下:

   一、常用的物理方法

    1. 过滤法:当可溶性物质混入不溶性物质或不溶性物质中混有可溶性物质时。如粗盐提纯、水的净化等。

    2. 结晶法：（1）降温结晶法（冷却不饱和溶液）:当两种物质都可溶，但溶解度随温度变化差异较大时，如:KNO₃中混入NaCl，

（2）蒸发结晶法：当两种物质都可溶，但溶解度随温度变化差异不大时，如:NaCl中混入KNO₃。

例题1：【2016年江苏省南京市】根据“粗盐中难溶性杂质的去除”实验，回答有关问题。

实验步骤：①溶解：称取5.0g粗盐，逐渐加入10mL水中，直到不再溶解，剩余粗盐1.2g。

②            

③蒸发 ：请从溶解度的角度分析，试验中不采用降低溶液温度的方法得到精盐的依据是     

                               。

④计算产率

【答案】（1）②过滤③氯化钠的溶解度受温度的变化影响较小，如采用降温结晶的方法析出的晶体比较少

【解析】（1）②当可溶性物质混入不溶性物质或不溶性物质中混有可溶性物质时可采用过滤的方法

③氯化钠的溶解度受温度的变化影响较小，可采用蒸发结晶的方法得到精盐。

二、常用的化学方法

  采用化学方法时，提纯的原则是:（1）不增:即在除掉杂质时不增加新杂质。（2）不减:即被提纯的物质不能减少或改变。（3）易分:即操作简便易行，杂质易分离除去。（4）最佳:即最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量，且装置和操作要简单，实验步骤少。

例题2．（2016齐齐哈尔）下标中除去物质中少量杂质的方法错误的是（　　）

【答案】C

【解答】A、浓硫酸具有吸水性且二氧化碳反应，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，A正确．

B、硫酸能与适量的氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀和盐酸，能除去杂质且没有引入新的杂质，B正确．

C、碳酸钠能与过量的石灰水反应生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，能除去杂质但引入了新的杂质氢氧化钙（过量的），不符合除杂原则，C错误．

D、氯化钠易溶于水，泥沙难溶于水，可采取加水溶解、过滤、蒸发的方法进行分离除杂，D正确．

例题3．（2016山东省济宁市）食用碱的主要成分是Na₂CO₃（常含有少量的NaCl）．课外探究小组为测定市售食用碱中Na₂CO₃的含量，设计了如图实验装置：

设计思路：用空气将装置B中生成的二氧化碳缓缓吹入装置D中，利用装置D的质量变化测定食用碱中Na₂CO₃的含量．请结合实验装置和设计思路，回答下面问题：

①装置D中发生反应的化学方程式为                                      　；

②装置A的作用是                  　，装置E的作用是　                       　；

③缓缓通入空气的目的是　                       　．

④若撤除装置A，直接通入空气会导致实验结果　     　（填“偏大”、“偏小”或“不变”），若撤除装置C，对实验结果的影响是　        　．

【答案】①Ba（OH）₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O；②吸收空气中的二氧化碳，吸收空气中的水蒸气，防止进入装置D中；③使氢氧化钡和二氧化碳完全反应；④偏大，偏大．

【解析】①氢氧化钡和二氧化碳反应生成碳酸钡沉淀和水，化学方程式为：Ba（OH）₂+CO₂=BaCO₃↓+H₂O；

②氢氧化钠会与二氧化碳反应，碱石灰会吸收空气中的二氧化碳和水蒸气，所以装置A的作用是吸收空气中的二氧化碳，装置E的作用是吸收空气中的水蒸气，防止进入装置D中；

③空气通入过快，不能使氢氧化钡和二氧化碳完全反应；

④空气中的二氧化碳会与氢氧化钡反应，装置B中产生导出的气体中含有水，如果不除去气体中的水，会使丁中测定的二氧化碳的质量增大．

   在近几年中考中，有关物质的分离与提纯(即除杂)的题目越来越多，解题方法多样，同学们应认真分析，确认解题思路，要特别注意每步选择加入的试剂及其试剂的量对剩余物质的影响，并检查是否符合提纯的原则，只有这样，才能在考试中立于不败之地。