物质的分离和提纯（教案）

个性化教案 物质的分离与提纯 适用学科 初中化学 适用年级 初三 适用区域 全国地区 课时时长（分钟） 120 1、 氧化物、单质、酸碱盐等物质的化学性质 知识点 2、 过滤、结晶、蒸馏等分离方法的原理和适用范围 3、 分离和提纯的要求和注意事项。 1、初步学会物质的分离、提纯、除杂等方法 教学目标 2、通过对物质的分离和提纯的一般方法的探索，激发学生的学习兴趣，培养学生严谨求实的优良品质。 教学重点 分离和提纯物质的物理方法和化学方法 教学难点 物质的分离、提纯、除杂等方法的应用 1

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教学过程

一、 复习预习

1、 氧化物、单质、酸碱盐等物质的化学性质 2、 过滤、结晶、蒸馏等分离方法的原理和适用范围

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二、知识讲解

考点1：物质的分离和提纯原理

物质的分离、除杂和提纯是化学实验中的一个重要环节。所谓分离就是用物理或化学的方法将混合物中的各组分一一分开。分离完成后各组分要保持（经过化学反应使混合物的组分经过转化而分离还要恢复为）原有的物质组成和状态。所谓提纯就是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。在提纯物质的过程中除了选择合适的试剂外，还应选择适宜的杂质（或产物），以便于同被提纯物进行分离。 分离和提纯的依据是物质性质的差异。要将混合物进行分离和提纯，必须分析组成混合物的各种成分的物理性质和化学性质，根据它们之间的联系和差异，决定选用何种试剂和操作方法。同时需注意，物质的分离对于被分离出来的物质都有纯度要求，即分离出来的物质必须都是纯净物，而提纯（或称除杂）对分离出来的物质并无纯度要求。

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考点2：物质的分离和提纯方法

（一）、常用的物理方法：利用物质物理性质的不同，采用相应的分离方法。

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，用此法。如：食盐中混有泥沙，可按如下步骤：

①先将混合物溶于水。②过滤。③将滤液蒸发得NaCl。

2. 结晶法：当两种物质都可溶，但溶解度随温度变化差异较大时，用此法。如：KNO3中混入NaCl，可按如下步骤：①溶于水加热，把混合物制成高温下的饱和溶液。②降温结晶。③过滤。

3. 升华法：当易升华物质与其他物质相混合时，可用此法。如：碘单质中混有砂子，其操作是：①加热使碘升华，收集碘蒸气。②冷凝，得单质碘。 4. 特殊性质法：利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如：Cu粉中混有Fe粉，可用磁铁吸出铁粉。 （二）、常用的化学方法：化学方法是利用两种物质化学性质的差异，选用合适的试剂，进行化学反应，然后再用物理方法分离。（关键是转变物质的状态） 1. 沉淀法：即加入一种试剂和杂质反应生成沉淀经过滤而除去。如：HNO3中混有H2SO4，可加入适量的Ba(NO3)2溶液：

H2SO4?Ba(NO3)2?BaSO4??HNO3

2. 化气法：即加入一种试剂和杂质反应，使其生成气体而除去。如一般某盐中混有少量碳酸盐、碳酸氢盐等常用此法除去。如NaCl溶液中混有Na2CO3，可加入适量的稀盐酸：

Na2CO3?2HCl?2NaCl?H2O?CO2?

3. 置换法：即在某盐溶液中加入某金属，把盐溶液中的金属置换出来，从而把杂质除去。如ZnSO4溶液中混有CuSO4，可加入过量的锌：

Zn?CuSO4?ZnSO4?Cu

4. 转化法：即通过某种方法，把杂质转化为被提纯的物质。如CO2气体中混有少量的CO，可将混合气体通过盛有足量灼热的CuO的试管：

CO?CuO?Cu?CO2

5. 加热法：即通过加热的方法使杂质转化为气体或使杂质分解变成气体而除去。如CuO中混有少量的木炭粉，可把混合物放在氧气流中加热，使C转化为CO2气体而除去：

点燃C?O2CO2

6. 吸收法：即把混合气体通过某溶液，使其中杂质被吸收。如CO中混有少量CO2，可将混合气体通入足量的NaOH溶液，CO2被吸收而除去：

CO2?NaOH?Na2CO3?H2O 7. 溶解法：即往混合物中加入某种溶液将杂质溶解而除去。如Cu里混有少量CuO，可往其中加入足量稀硫酸（或盐酸）CuO溶解过滤而除去：

CuO?H2SO4?CuSO4?H2O

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考点3：物质的分离与提纯原则

1、对于物质的提纯和分离，不论用何种方法都应遵循以下原则：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，即反应后的生成物必须容易分离(最好是转化为沉淀或气体)。④最佳：即最好在除去杂质的同时能增加被提纯物质的量。④不污染环境。即要求所选用的除杂方法，不能产生可污染环境的物质。

2、提纯方法的几个优化原则

（1）若同时有多种方法能除去杂质，要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。 （2）应尽量选择既可除去杂质，又可增加保留物质的方法，即“一举两得”。 （3）先考虑物理方法，再用化学方法。

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考点4：物质的分离与提纯中的特殊思路

有时只掌握常规解题思路，还不能解决实际问题，为此，我们必须熟悉以下四种特殊思路。

1. 巧改对象。一般除杂试题中，直接加试剂除去杂质，但有时可先除去被提纯物质，再另加试剂转化为被提纯物质。如除去氯化铜溶液中少量的KCl：向混合溶液中滴加适量的氢氧化钾溶液，过滤后，再向滤渣氢氧化铜中加入适量的稀盐酸。

2. 巧用离子顺序。如用多种试剂逐一除去多种杂质，我们可以运用离子的性质，快捷地确定除杂的顺序。如要除去NaNO3溶液中含有的AgNO3、Cu(NO3)2、

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Ba(NO3)2三种杂质，现提供三种试剂：NaOH、NaCl和Na2CO3，要求每加一种试剂从溶液中沉淀出一种化合物，则所加试剂的顺序应是NaCl、NaOH、Na2CO3。

3. 巧用过量。有些除杂试题中，第一次所加入的试剂是过量的，要除去这部分过量的试剂，通常还需加入过量的另一种试剂，最后再设法将第二次过量的试剂除去。如除去KCl溶液中少量的K2SO4，可按下列思路去进行：加入过量的BaCl2溶液→加入过量的K2CO3溶液→过滤（滤渣为BaSO4和BaSO3的混合物）→向滤液中加入适量的稀盐酸（盐酸的用量可借助pH试纸测试出溶液的pH来控制）。

4. 巧用特性。利用混合物中某些物质的特性进行物质分离。如铜粉中混有铁粉，可用磁铁吸出铁粉。

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考点5：常见物质的除杂方法：

①除去混合气体中O2、H2、CO2、CO、H2O等（应用） O2——一般用灼热的铜网、铁丝网等除去。 H2——一般用灼热的氧化铜粉末除去。

CO2——一般用碱液吸收或用灼热的炭粉与之反应转化成CO。

CO——一般用氧化铜粉与之反应转化为CO2再除去。 H2O-------一般用浓硫酸除去。 ②从混合物中除去Mg2+、Cl-、SO42-、CO32-等（应用）

Mg2+——用可溶性碱液与之反应转化为Mg(OH)2沉淀。 Cl-——用硝酸银与之反应转化为AgCl沉淀。

SO42-——用可溶性钡盐与之反应转化为BaSO4沉淀。 CO32-——用酸与之反应转化为CO2气体。 ③从金属混合物中提纯或除去某种金属（应用）

a. 利用金属活动性顺序表中氢以前的金属能和酸反应，除去或提纯相应的金属。

b. 利用金属活动顺序表中，排在前面的金属能把排在后面的金属从其盐的溶液中置换出来，而用相应的盐将某种金属转化而除去或提纯。

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三、例题精析：

【例题1】除掉氯化钠溶液中混有的少量碳酸钠，应选用适量的试剂是（ A．稀硫酸 B．硝酸银 C．澄清石灰水 D．稀盐酸

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）

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【答案】 D

【解析】本题除去杂质碳酸钠，可考虑加入酸溶液与碳酸钠发生复分解反应，把杂质变成CO2气体逸出。但要注意加入的酸只能是盐酸，否则又会产生新的钠盐杂质。

【例题2】除去NaCl溶液中的杂质Ba(OH)2，若只准加入一种试剂，则这种试剂是_______。

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【答案】CuSO4或Fe2(SO4)3或H2SO4

【解析】除去杂质的方法有多种，原则是不引入新的杂质，对所提纯的物质不能改变，把杂质转化成所需要的物质，便于分离。如将杂质被溶液吸收；将杂质转化为气体或沉淀；将不溶的杂质转为可溶物等。根据题目要求，除去Ba(OH)2，可以加入带有SO42-的试剂，如Na2SO4、CuSO4、H2SO4等，它们都能与Ba(OH)2反应生成BaSO4沉淀。但是，如果选用Na2SO4溶液，除了生成BaSO4，同时还有NaOH产生，NaOH是能溶于水的，无法与NaCl分开。等于除去Ba(OH)2的同时又引进了新的杂质NaOH。如果选用CuSO4溶液，则生成BaSO4和Cu(OH)2两种沉淀，再经过过滤，即可得到较纯的NaCl。当然加入Fe2(SO4)3溶液也可除去杂质Ba(OH)2。若选用H2SO4，则生成BaSO4和水，也可除去杂质Ba(OH)2。

【例题3】实验操作方法：①称量，②过滤，③蒸发，④结晶；其中可用于混合物分离的是 （ ） A. ①② B. ③④ C. ①②③ D.②③④

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【答案】D

【解析】对于混合物的分离或提纯，常采用的方法有：①过滤 ②蒸发结晶 ③蒸馏 ④萃取 ⑤洗气 ⑥加热分解等．①称量，用于称量物品的质量，不用来分离混合物；②过滤用于分离固液混合物；③蒸发结晶用于分离易溶物质与水的分离；④蒸馏用于分离沸点不同的混合物；故选D

四、课堂运用

【基础】

1、按照加水溶解、过滤、蒸发的顺序进行操作，可以分离的一组混合物是 A．木炭粉和二氧化锰 B．铁粉和硫酸铜晶体 C．氯化钡和硫酸钾 D．二氧化锰和氯化钠

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( )

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2、要从硝酸钾和食盐（少量）的混合物中，分离出较纯净的硝酸钾，应把它们（A．溶解过滤 B．制成热饱和溶液，降温后再过滤 C．加热、冷却后蒸发 D．溶解、过滤后结晶

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3、分别选用一种试剂除去下列物质中的杂质（括号内为杂质）。 （1）ZnSO4(CuSO4) ； （2）O2（水蒸气） 。

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4、欲除去KCl溶液中的Ba(OH)2杂质，若只准加一种试剂，则这种试剂是____，反应的化学方程式是___ _ .

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答案及解析：

1、B、D解析：能按照“溶解-过滤-蒸发”的步骤进行分离的物质，必须是不溶性物质和易溶性物质混合物，所以可根据选项中各物质的水溶性进行分析解答．A、因为木炭粉和二氧化锰都不溶于水，所以不能用此方法分离．故A错误；B、因为铁粉与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，所以能用此方法分离．故B正确；C、因为氯化钡和硫酸钾都溶于水，所以不能用此方法分离．故C错误；D、因为二氧化锰不溶于水，氯化钠溶于水，所以能用此方法分离．故D正确．

2、B 解析：考查物质的分离与提纯。氯化钠和硝酸钾都易溶于水，氯化钠的溶解度受温度变化影响不大，硝酸钾的溶解度受温度影响变化大，可根据此项不同性质进行分离。A、NaCl与硝酸钾两种物质都溶于水，不能用溶解过滤方法，故错误； B、硝酸钾固体的溶解度随温度的升高明显增大，氯化钠固体的溶解度受温度变化影响较小，如提纯硝酸钾，就要让它成为晶体析出，所以用降温结晶的方法，然后过滤得到硝酸钾，此项正确；C、加热、冷却后蒸发还是得到二者的混合物，不能分离成功，故错误；D、溶解解、过滤后结晶，在温度不变的条件下，硝酸钾不能大量析出，故错误，所以正确的答案选B。 3、⑴锌 ⑵浓硫酸 解析：略

4、硫酸铜溶液；Ba（OH）2+CuSO4=Cu（OH）2↓+BaSO4↓

解析：根据原物质和杂质的性质选择适当的除杂剂和分离方法，所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变．除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质．要除去KCl溶液中的Ba（OH）2杂质，

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实质就是除去钡离子和氢氧根离子，可利用Ba（OH）2溶液与硫酸铜反应生成硫酸钡沉淀沉淀和氢氧化铜沉淀，然后过滤即可，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，反应的化学方程式为：Ba（OH）2+CuSO4=Cu（OH）2↓+BaSO4↓． 【巩固】

1、下列实验方案中，能达到预期目的是（ ） A．用NaOH溶液除去CO2中混有的HCl气体 B．用点燃的方法除去N2中混有的少量CO

C．用稀盐酸除去热水瓶胆壁上的水垢（主要成分是碳酸钙和氢氧化镁）

D．用BaCl2溶液除去KNO3溶液中混有的少量K2SO4，得到纯净的KNO3溶液

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2、除去CO中混有少量CO2的方法是（ ）

A．通入浓硫酸 B．通入氢氧化钠溶液

C．点燃混合气体 个性化教案

D．通过灼热的氧化铁24

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3、写出下列物质中所含杂质转化为主要成分的化学方程式（括号内的为杂质） （1）Na2SO4(H2SO4)： ；

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（2）Na2CO3(NaOH)： ； （3）NaOH(Na2CO3)： 。

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答案及解析：

1、C 解析：根据物质的性质选择适当除杂剂和分离方法，要符合除杂的原则，就是原物质的质量不能减少，但可以增加，不能带入新的杂质，除杂剂不能和原物质反应

A、氢氧化钠溶液除去二氧化碳中混有的氯化氢气体，不能达到目的，因为这两种气体都能和氢氧化钠溶液反应，会把原物质也除去，此项错误；

B、点燃的方法不能除去氮气中混有的少量一氧化碳，因为氮气不支持一氧化碳燃烧，故此项错误； C、用稀盐酸能除去热水瓶胆中的水垢，水垢的主要成分碳酸钙和氢氧化镁都能溶于盐酸，此项正确；

D、用氯化钡溶液能除去硝酸钾溶液中混有的少量硫酸钾，但会带入新的杂质氯化钾，不能得到较纯净的硝酸钾溶液，此项错误．

2、B 解析：除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳的方法应该是将混合气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶，使二氧化碳与氢氧化钠反应，从而得到纯净的一氧化碳。

3、本题可选用多种物质，答案正确即可。 ⑴2NaOH+H2SO4=Na2SO4 +2H2O ⑵CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

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⑶Na2CO3+Ca(OH)=2NaOH+CaCO3 解析：略

【拔高】

1、分离NaCl、FeCl3和BaSO4的混合物，应选用的一组试剂是（

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A. H2O、AgNO3、HNO3 C. H2O、NaOH、HCl

B. H2O、NaOH、HNO3 D. H2O、KOH、HNO3

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2、为了除去粗盐中的CaCl2、MgSO4及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列5项操作：①过滤；②加过量的NaOH溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量的BaCl2溶液。正确的操作顺序是（ ） A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤③②④①

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3、请回答下列与物质提纯有关的问题： (1)下列两个方案都可以除去铜粉中的少量氧化铜

①用稀盐酸除去氧化铜 ②用CO还原氧化铜

从环境保护和操作简便等方面考虑，较好的方案是 (选填“①”或“②”)；

(2)要除去K2SO4溶液中的少量KOH，不能选用稀盐酸，原因是会生成 (填写具体物质的名称或化学式)，而引入新的杂质： (3)要使NaCl溶液中的少量Na2SO4转化为沉淀而除去，可选用适量的 ，

(4)要除去氢气中的少量水蒸气和氯化氢气体，将混合气体先通过足量的浓硫酸再通过足量的氢氧化钠溶液后，氢气中仍含有的杂质是 。

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答案及解析：

1、C解析：此题中，因NaCl 、FeCl3均溶于水，BaSO4难溶于水，所以先用水溶解，利用溶解性差异过滤分离，然后用NaOH溶液与滤液反应，NaCl未变化，FeCl3被转化为Fe(OH)3↓，通过过滤分别得到滤液和沉淀，将滤液蒸发结晶可得纯净的NaCl，将沉淀与HCl溶液反应，可使转化为Fe(OH)3的FeCl3得以复原。在分离操作中同样要遵循不能引入新杂质的原则，所以选C。

2、C解析：除去多种杂质时，要考虑加入试剂的顺序，为了保证将杂质除尽，所加试剂必须过量，因此为了不引进新杂质，后面加入的试剂要能除去前面加入的试剂。本题加入试剂及顺序是：a加过量的BaCl2溶液，除去SO42；b加过量的NaOH溶液，除去Mg2+；c加过量的Na2CO3溶液除去Ba2+、Ca2+；d过滤，

－

除去生成的沉淀（CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2和泥沙）；e加适量的盐酸，除去过量的CO32和OH，由于b和a顺序互换，不影响除杂目的，所以前两步操作顺

－

－

序可颠倒。

3、① 氯化钾 氯化钡溶液 水蒸气

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解析：可以根据物质的性质方面进行分析、判断，从而得出正确的结论．一氧化碳有毒，能污染环境，除去杂质的时候选择的除杂试剂不能与原有物质反应，且与杂质反应不能生成新的杂质．（1）用一氧化碳除去氧化铜的操作复杂、不安全，一氧化碳进入空气时能污染大气．故填：①；

（2）盐酸与氢氧化钾反应会生成氯化钾而引入新的杂质．故填：氯化钾．

（3）要使NaCl溶液中的少量Na2SO4转化为沉淀而除去，可选用适量的氯化钡溶液，因为氯化钡和硫酸钠反应生成氯化钠和硫酸钡沉淀．故填：氯化钡溶液．

（4）最后通过氢氧化钠溶液后部分水蒸气随氢气一起逸出．故填：水蒸气．

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课程小结

1、 通过学习分离和提纯，能让学生能对其中的实验原理和操作方法有所掌握和培养自己分析动手的能力 2、 本课程所涉及知识点的实用性很强，需要学生在实际学习中加强应用，所以对课后的练习一定要针对及时。

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课后作业

【基础】

1、分离下列各组混合物时，可以按溶解、过滤、蒸发的顺序操作的是 A．氢氧化钠和氯化钠 B．氧化铜和铜粉 C．碳酸钠和碳酸钙 D．氯化钡和硝酸钡

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不正确的是（ ） 酸铜的混合物 酸钾的混合物

的不同）分离煤油和水的混合物 CO和CO2的混合气体 38

2、下列各组物质的分离方法A．用过滤法分离氧化铜和硫B．用结晶法分离氯化钠和硝C．用蒸馏法（依据物质沸点D．通过灼热的氧化铜分离

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3、用实验方法除去下列各物质中的少量杂质，限从A---D提供的试剂及操作方法中选择： （1）CaCO3中含有少量杂质Na2CO3______________ （2）Cu粉中含有少量杂质铁粉______________

（3）NaCl中含有少量杂质Na2CO3_________________ （4）KCl中含有少量杂质MnO2___________________

A、 加适量的稀盐酸、搅拌、蒸发、结晶 B、 加适量的稀盐酸，搅拌、过滤、洗涤沉淀 C、 加适量的水，溶解、过滤、洗涤沉淀 D、 加适量的水，溶解、过滤、蒸发、结晶

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