关于酸碱盐之间的分离、提纯、检验和推断
初中化学酸碱盐部分,混合物的分离、提纯,物质的检验和推断是经常要考的题型,如何迅速、准确的解答,在掌握解题的思路方法之前,先要熟记下面的知识:
1、 质的溶解性。
典型沉淀:(表一)
颜色 物质 溶解性(水中) 溶解性
(酸中多指稀硝酸)
蓝色 Cu(OH)2 不溶 溶解
红褐色 Fe(OH)3 不溶 溶解
白色 Mg(OH)2 不溶 溶解
CaCO3、 BaCO3
Ag2CO3 不溶 溶解
(有气体)
AgCl、 BaSO4 不溶 不溶
2、不能共存的离子。
在初中化学中下列离子在同一溶液中不能共存:
H+:不能和OH-、CO32-;
OH-:不能和H+、NH4+以及除K+、Na+、Ba2+、Ca2+以外的金属离子;
SO42-:不能和Ba2+
Cl-:不能和Ag+
CO32-:不能和H+、以及除NH4+和K+、Na+以外的金属离子;
现将常见的离子之间的反应产物列表如下:(表二)
CO32- H+ H2O, CO2 OH- H+ H2O
Ca2+ CaCO3 Mg2+ Mg(OH)2
Ba2+ BaCO3 Cu2+ Cu(OH)2
Ag+ Ag2CO3 Fe3+ Fe(OH)3
SO42-
Ba2+ BaSO4 NH4+ NH3•H2O
Ag+ Ag2SO4(微溶) Cl- Ag+ AgCl
3、酸碱盐的反应条件。
把如上的知识都掌握了,下面的问题就迎刃而解了。首先学习物质的分离与提纯。
(一)混合物的分离与提纯
混合物的分离:是指用物理方法、化学方法将混合物里的几种物质分开,并恢复到原来的状态。分离一般首先考虑物理方法,若一种易溶,另一种难溶,可用溶解过滤法(如分离氯化钾和二氧化锰的混合物);若二者均易溶,但其溶解度受温度的影响程度不同,用结晶法(初中常用于分离硝酸钾和氯化钠的混合物);若沸点相差较大时,用分馏法(如工业制氧气)。
物质的提纯:是指用物理方法、化学方法将物质中的杂志除去,得到较纯净的物质。方法与分离相同。
可用如下比方表示分离与提纯的区别。小米中含有黄豆,需要两种物质各放一堆,就是分离,小米里含有沙子,需要除去,只要小米,就叫提纯。以分离大理石和水混合物,氯化钠和氯化钙的混合溶液为例,可知,状态不同的物质容易分离,状态相同的物质不容易分离。因此,分离的化学方法常见的沉淀法、气化法 、溶解法、吸收法等方法, 其关键就在于,将状态相同的物质转变为状态不同的物质,或者说是将水溶性相同或相似的物质转变为水溶性不同的物质。所以要熟悉物质或离子的性质,即之前要求掌握的知识。
用化学方法分离和提纯物质时要注意:
1、不引入新的杂质。
2、除杂后的物质与原物质易于分离。
3、不能损耗或减少被提纯物质的质量。
4、实验操作要简便,不能繁杂。用化学方法除去溶液中的杂质时,要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。
一、混合物的分离
以分离硝酸钾和硝酸钙的混合物为例,其试验步骤如下:
(1) 溶解。
(2) 向混合物溶液里加入过量的碳酸钾溶液。
(3) 过滤,洗涤沉淀。
(4) 向沉淀中加入稀硝酸制沉淀完全溶解后,蒸发溶液得到硝酸钙晶体。
(5) 向滤液中加入稀硝酸,至不再产生气泡。
(6) 蒸发(5)所得溶液,得到硝酸钾晶体。
二、物质的提纯,即除杂
第一,要确定需除去的物质或离子,第二,把杂质转化为想要的物质,也可把杂质转为与被提纯的物质水溶性不同的物质除去,这与思路物质的分离是一致的。
如除去HCl中的少量H2SO4,一般表示为HCl(H2SO4)(下面的例题中括号内物质是杂质),首先确定,真正要除去的是SO42-,HCl和H2SO4都能溶于水,可使SO42-沉淀,在初中化学中只有Ba2+,又不能引入新杂质,阴离子只能是Cl-,由Ba2+与Cl-组合出来的物质是BaCl2,固应选的试剂是BaCl2溶液,同理NaNO3 (NaCl),选AgNO3溶液,KNO3(CuSO4),需把Cu2+和SO42-沉淀,与Cu2+形成沉淀是OH-,与SO42-形成沉淀是 Ba2+,固应选Ba(OH)2溶液。
[典型例题]
1. 为了除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SO42-及泥砂,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作。其中正确的操作顺序是( )
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量 Na2CO液 ⑤加过量Ba(OH)2溶液
A. ①④②⑤③ B. ④①②⑤③ C. ②⑤④①③ D. ⑤②④①③
分析与解答:要使被分离的物质或离子尽可能除净,需要加入过量的分离试剂,在多步分离过程中,后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。必须了解各个实验步骤的目的,才能分清操作顺序。加入过量的NaOH溶液的目的是除去Mg2+,加入过量的 Ba(OH)2溶液是为了除去SO42-,加入过量的Na2CO3溶液是为了除去 Ca2+及多余的Ba2+,然后进行过滤,除去 Mg(OH)2、BaSO4、CaCO3等难溶物,