例谈中学化学分离提纯类试题的求解

■史鹏程

大家在求解分离提纯类试题时,需要在不引入新杂质、不减少被提纯物质的质量、杂质便于分离、易复原四个原则的指导下,根据常见物质的物理性质和化学性质,灵活选用物理方法或化学方法,以达到顺利解答试题的目的。

一、混合物的分离

可以采用物理方法分离的混合物,优先考虑采用物理方法分离。比如,将由可溶性与难溶性物质组成的混合物分离时,可以采用溶解、过滤、蒸发的三步操作实现快速分离；再如,将两种均可溶于水、但其中一种的溶解度受温度的影响变化大而另一种的溶解度受温度的影响变化不大时,可以采用结晶法加以分离。不能采用物理方法完成分离的混合物,再考虑使用化学方法进行分离,且要尽量做到操作越简单越好、污染越少越好、耗能越低越好。

例1下列选项中的混合物采用物理方法就可以分离开的是( )。

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 项,BaSO4不溶于水,Na2SO4可溶于水,因此可以通过溶解、过滤、蒸发的操作加以分离,采用的是物理方法。B项,NaCl和KNO3均溶于水,但NaCl的溶解度随温度的升高变化不明显,KNO3的溶解度随温度的升高变化较大,因此可以采用冷却热饱和溶液的方法将其分离,采用的是物理方法。C 项,分离Cu和Fe的混合物,可以利用磁铁吸附铁的特性实现分离,采用的是物理方法。D项,BaCl2和NaCl均溶于水,分离时需要先将混合物溶于水；再加入适量Na2CO3溶液,经过反应BaCl2+Na2CO3==BaCO3↓+2NaCl,得到BaCO3沉淀和NaCl溶液；然后将BaCO3沉淀过滤掉,洗净后在沉淀中加入适量盐酸,经过反应BaCO3+2HCl==BaCl2+H2O+CO2↑,得到BaCl2溶液；最后分别将NaCl溶液和BaCl2溶液蒸发,得到纯净的NaCl固体和BaCl2固体。整个过程采用的是化学方法。

答案：ABC

二、混合物的提纯

混合物的提纯也需要按照优先采用物理方法提纯,不能使用物理方法提纯的再考虑使用化学方法提纯的思路。混合物提纯的化学方法主要包括加热法、沉淀法、转化法、酸碱法、氧化还原反应法、电解法等。

例2下列能有效实现物质提纯且采用的是化学方法的是( )。

A.氯化钠中混有少量泥沙：用溶解、过滤的方法除去泥沙,获得纯净的氯化钠

B.氢氧化钠固体中混有少量碳酸钠：用稀盐酸反应,以除去碳酸钠,获得纯净的氢氧化钠

C.铁粉中混有少量铜粉：用稀盐酸反应后,经过滤、洗涤、干燥除去铜,获得纯净的铁

D.硝酸钾溶液中混有少量硫酸铜：用氢氧化钡溶液反应后,过滤除去硫酸铜,获得纯净的硝酸钾溶液

解析：A 项,氯化钠会溶于水,而泥沙不溶于水,加水溶解后过滤,可以将泥沙除去,剩下纯净的氯化钠,通过物理方法可以实现提纯。B项,在氢氧化钠和碳酸钠混合物中加入稀盐酸,盐酸既会与氢氧化钠反应,也会与碳酸钠反应,达不到除去碳酸钠、保留氢氧化钠的目的。C 项,金属铜不和稀盐酸发生反应,金属铁可以和稀盐酸发生反应,所以加入稀盐酸会将金属铁消耗掉,不符合提纯的原则。D 项,在硝酸钾和硫酸铜混合溶液中加入氢氧化钡溶液,氢氧化钡会与硫酸铜反应生成氢氧化铜沉淀和硫酸钡沉淀,过滤后就只剩余硝酸钾溶液,利用化学方法可以实现提纯。

答案：D