一种物质中含有多种杂质怎么除杂?方法是什么?

Question

一种物质中含有多种杂质怎么除杂?方法是什么?

Answer 1

一、 物理方法 ,这一类不需要化学方程式.
1、过滤法.原理：把不溶于液体的固体与液体通过过滤而分开的方法称为过滤法.如：氯化钙中含有少量碳酸钙杂质,先将混合物加水溶解,由于氯化钙溶于水,而碳酸钙难溶于水,过滤除去杂质碳酸钙,然后蒸发滤液,得到固体氯化钙.如果要获得杂质碳酸钙,可洗涤烘干.
2、结晶法.原理：几种可溶性固态物质的混合物,根据它们在同一溶剂中的溶解度或溶解度随温度的变化趋势不同,可用结晶的方法分离.例如：除去固体硝酸钾中混有的氯化钠杂质,先在较高温度下制成硝酸钾的饱和溶液,然后逐步冷却,由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而显著增大,温度降低,大部分硝酸钾成为晶体析出,而氯化钠的溶解度随温度的升高而增大得不显著,所以大部分氯化钠仍留在母液中,通过过滤把硝酸钾和氨化钠溶液分开.为进一步提纯硝酸钾,可再重复操作一次,叫重结晶或再结晶.
二、化学方法:原理
1、加入的试剂只与杂质反应,不与原物反应.
2、反应后不能带入新的杂质.
3、反应后恢复原物状态.
4、操作方法简便易行.
这里化学方程式就是加入的物质和杂质的化学方程式.
常用化学除杂方法有以下几种：
1、沉淀法:使混合物中的杂质与适当试剂反应,生成沉淀通过过滤而除去.
2、化气法:将混合物中的杂质与适当试剂反应变成气体而除去.
如：硝酸钠固体中含有少量碳酸钠杂质,可将混合物加水溶解,再加入适量稀硝酸溶液,硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳,再蒸发滤液,获得硝酸钠固体.
化学方程式：Na2CO3+2HNO3=2NaNO3+CO2+H2O
3、置换法:将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去.如:硫酸锌固体中含有少量硫酸铜杂质,可将混合物溶解之后,加人适量锌粉,再过滤除去被置换出来的铜,蒸发滤液获得硫酸铜固体.
Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu
4、吸收法:两种以上混合气体中的杂质被某种溶剂或溶液吸收,而要提纯的气体不能被吸收时,可用此方法.
如：一氧化碳中含有二氧化碳时,可将混合气体通过盛有氢氧化钠的溶液.
2NaOH+CO2=Na2CO3+H20
5、其它法:将混合物中的杂质用化学方法转化成其它物质.
如：氧化钙中含有碳酸钙,可采用高温煅烧的方法,使碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳,二氧化碳扩散到空气中,除去杂质.
CaCO3=CaO+CO2,条件高温
1,如果提纯物质与杂质在溶解性上有明显差异时,可用溶解性差异法除杂.
2.若混合物中各组分在某一溶剂中的溶解度随温度变化不同时,可采用结晶法除杂.
3.萃取分液法：利用溶质在互不相溶的溶剂里溶解度不同,用一种溶剂把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来,然后利用分液漏斗将其分开.
4.升华法：把能够升华的固体物质和不能挥发的固体物质分开.
5.磁铁法：利用磁铁能把铁吸引,可以把铁从其他不能被铁吸引的杂质中分离出来或从不能被铁吸引的物质中把铁杂质除去.
6.渗析法：把混有离子或分子杂质的胶体装入半透膜袋里,并把袋放入溶剂中,从而使离子或分子从胶体溶液里分离的操作,叫做渗析.渗析法主要用来提纯、精制液溶胶.
7.蒸馏法：利用物质沸点不同,来分离互溶混合物.
8.热分解法：对于稳定性差异较大的固体混合物,可采用热分解法.
9.氧化还原法：利用物质的氧化性与还原性,将杂质氧化或还原,使其转化为易于分离的物质.
10.络合法：加入络合剂,将杂质转化为可溶性络合物,使之易与所需的物质分离.
11.沉淀法：用化学试剂将液体或气体混合物中的杂质转变为沉淀除去.
12.酸碱溶解法：利用固体杂质与酸或碱反应的性质,将杂质转变为可溶性的盐而除去.
13.酸、碱洗涤法：利用杂质与酸或碱反应的性质,将气体混合物中的杂质分别转入酸溶液或碱溶液.