第1个回答 2019-09-27
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〖化学讲座〗物质分离提纯方法的选择
一、分离提纯的基本原则
把物质中混有的杂质除去而获得纯净物叫提纯;将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应组分的各纯净物叫分离。在解答物质分离提纯试题时,选择试剂和实验操作方法应遵循三个原则:
1.
不能引入新的杂质。即分离提纯后的物质应是纯净物,不能有其他物质混入其中。
2.
分离提纯后的物质状态不变。
3.
实验过程和操作方法简单易行。即选择分离提纯方法应遵循先物理后化学,先简单后复杂的原则。
二、分离提纯方法的选择思路
分离提纯方法的选择思路是根据分离提纯物的性质和状态来定的。具体如下:
1.
分离提纯物是固体(从简单到复杂方法)
:加热(灼烧、升华、热分解)
,溶解,过滤(洗涤沉淀)
,蒸发,结晶(重结晶)
,电精炼。
2.
分离提纯物是液体(从简单到复杂方法)
:分液,萃取,蒸馏。
3.
分离提纯物是胶体:盐析或渗析。
4.
分离提纯物是气体:洗气。
说明:(1)
蒸发与结晶
蒸发与结晶方法都可以将溶液中溶质以固体形式析出,具体采用何种方法,取决于溶质的性质和溶质的溶解度。
①溶质的溶解度:蒸发一方面由于溶剂的减少,析出溶质,另一方面由于溶液温度的升高再溶解溶质,要使蒸发过程析出较多固体溶质,溶质的溶解度随温度升高应变化不大或减少,所以将溶液蒸发提纯出的固体是溶解度随温度升高变化不大或减少的物质。结晶(一般指降温结晶)
要析出较多的固体,溶质的溶解
度随着温度升高增加很快,这样才有可能从不饱和的热溶液降到低温时,析出固体,故将溶液降温结晶提纯出的固体是溶解度随温度升高增加很快的物质。例如NaCl
和NaOH
混合溶液,如果将混合溶液蒸发一段时间,析出的
固体是NaCl
,母液中是NaOH
和少量NaCl
。如果将混合溶液降温,使溶质以晶体析出,则析出的固体是NaOH
,母液中是NaCl
和少量NaOH。
②溶质的性质:
蒸发过程,溶液的温度升高,溶液中溶质可能要发生反应变质,下列二种情况不能用蒸发方法,应选择结晶方法。
其一:溶质在受热时易分解。
如AgNO3
、Ca
(HCO3)
2
、KMnO4
等,当然,
若能使水的蒸发温度低于溶质的分解温度,还可以用蒸发方法的,像NaHCO3
溶液在低温低压下蒸干,得到的是固体NaHCO3
。
其二:
盐水解产物中有挥发性的酸生成的。
如FeCl3
、AlCl3
、Cu
(NO3)
2
等溶液,在蒸发时,因HCl
、HNO3
的挥发,促进了盐的水解,最后得到的固体是水解产物的分解产物Fe2O3
、Al2O3
、CuO。像Al2
(
SO4
)
3
、NaAlO2
、Na2CO3等盐溶液,虽然也发生水解,产物中
Al
(OH)
3
、H2SO4
、NaHCO3
、NaOH
都不是挥发性物质,在蒸发时,抑制了盐的水解,最后得到的是溶质不变的固体。
(2)
萃取与蒸馏
萃取与蒸馏是用于互溶液体混合物的分离提纯方法。