物质分离提纯的方法( 二 )


⑵适用范围:适合于把两种互不相溶、密度也不相同的液体分离 。
⑶主要仪器:分液漏斗、铁架台(带铁圈)、烧杯 。
⑷注意点:①先查漏;②打开分液漏斗上部的玻璃塞或使瓶塞的凹槽与瓶颈处的小孔对齐 , 使漏斗内外大气相通;③下层液体从下口放出 , 上层液体从上口倒出 。
⑸例举:乙酸乙酯与饱和Na2CO3溶液 , 苯和水分离 。
⒎蒸馏
⑴ 原理:利用液体的沸点不同 , 经过加热冷凝使液体分离的操作 。
⑵适用范围:适用于沸点不同且互溶的液体混合物的分离 。
⑶主要仪器:酒精灯、铁架台(带铁圈、铁夹)、石棉网、蒸馏烧瓶、冷凝管、牛角管、锥形瓶、温度计 。
⑷注意点:①温度计水银球位于支管处;②冷凝水从冷凝管下口通入;③加碎瓷片 。
⑸例举:酒精中混有水 , 加氧化钙 , 蒸馏可除去水;除去乙醚中少量的酒精 。
⒏渗析
⑴ 原理:利用半透膜(如膀胱膜、羊皮纸、玻璃纸等) , 使其中的分子、离子分离的方法 。 常用渗析的方法来提纯、精制胶体溶液 。
⑵适用范围:渗析适用于胶体与溶液的分离 。
⑶主要仪器:烧杯、半透膜袋 。
⑷注意点:最好在流动的水中进行 。
⑸例举:鸡蛋白中混有少量氯化钠 , 把混合溶液装在半透膜袋中 , 置于流动的水中 。
⒐盐析
⑴ 原理:利用轻金属盐能够降低胶体溶解度的性质分离提纯胶体的方法 。
⑵适用范围:适合胶体和溶剂的分离 。
⑶主要仪器:烧杯、过滤装置 。
⑷注意点:方法是盐析 , 操作是过滤 。
⑸例举:硬脂酸钠中混有甘油 , 加少量食盐 , 使硬脂酸钠析出 , 然后过滤分离 。
⒑洗气
⑴ 原理:利用气体的溶解性或化学性质不同将混合气体分离开来的方法 。
⑵适用范围:适合于混合气体的分离 。
⑶主要仪器:洗气瓶、导管 。
⑷注意点:洗气瓶接口长进短出 。
⑸例举:CO2气体中在混有HCl气体 , 将混合气体通过水洗去HCl 。
㈡化学方法
⒈沉淀法
原理:在混合物中加入某种试剂 , 使其中杂质生成沉淀通过过滤而除去的方法 。
实例:如除去氯化钠中的硫酸钠:把混合物溶于水 , 向溶液中逐滴加入BaCl2溶液至不再产生沉淀为止 , 过滤、蒸发滤液即得纯净的氯化钠 。
Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓
+2NaCl
⒉气化法
原理:采用加热或加入某种试剂 , 使杂质转变为气体(通常为稀盐酸和稀硫酸) 。
实例:将杂质离子CO32-、HCO3-、SO32-、HSO3-、S2-、NH4+转化为气体 。
例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3 , 可加入适量的稀H2SO4 , 将CO32-转化为CO2气体而除去 。
Na2CO3+H2SO4=Na2SO4+
CO2↑+H2O
⒊杂转纯法
原理:通过反应将杂质转变为被提纯的物质 。
实例:如欲除去二氧化碳气体中的一氧化碳气体:把混合气体通过灼热氧化铜充分发生反应 , 即可把一氧化碳转变为二氧化碳而除去 。
CO+CuO=(灼烧)CO2+Cu
⒋氧化还原法
原理:用氧化剂(还原剂)除去具有还原性(或氧化性)的杂质 。
实例:例如:用酸性KMnO4除去CO2中的SO2;用热的铜粉除去N2中的O2 。
⒌热分解法
原理:通过加热(高温)将不稳定的杂质转变为被提纯的物质 。 此法是利用混和物中各组分热稳定性不同 , 将其进行加热或灼烧处理 , 从而分离物质 。
实例:如:Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质 , 可将固体加热 , 使NaHCO3分解生成Na2CO3 , 而除去杂质 。
2NaHCO3=(高温)Na2CO3+
CO2↑+H2O
⒍酸碱溶解法
原理:利用物质与酸或碱溶液混合后反应的差异 , 用酸或碱溶液把杂质转变成液体而除去 。
实例:如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3 。
Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O
⒎置换法
原理:将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去 。 常用活泼金属置换盐中的不活泼金属 , 达到除去杂质的目的 。
实例:如除去硫酸亚铁中的硫酸铜:可向混合溶液中加入过量铁粉 , 铁粉与Cu2+发生置换反应 , 然后过滤、蒸发结晶即得纯净的硫酸亚铁 。
Fe+CuSO4=FeSO4+Cu 。
⒏ 吸收法
原理:两种以上混合气体中的杂质 , 选择适当的试剂与气体中的杂质反应即可达到除杂目的 。 一般地 , 酸性气体用碱溶液吸收;碱性气体用酸溶液吸收;
实例:如欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水 , 可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠的溶液后 , 再通过浓硫酸 。

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