“物质的分离与提纯”知识梳理

物质的分离是将混合物中的各物质彼此分开，最终分别得到各纯净物的过程。物质的提纯是将混合物中的少量杂质除去，最终得到纯净物的过程。物质的分离与提纯的目的不同，但原理相同（均是根据混合物中各物质的物理性质和化学性质）；且物质的提纯过程也包含物质的分离过程，只是物质的提纯通常将杂质舍弃。

一、物质的分离与提纯的“四原则”和“三必须”

1.“四原则”：一是“不增”：不增加新的杂质；二是“不减”：不使被提纯的物质减少；三是“易分”：被提纯物质与杂质容易分离；四是“易复原”：被提纯的物质容易复原。

2.“三必须”：一是所加除杂试剂必须过量；二是过量试剂必须除尽；三是必须选择最佳除杂方案。

二、物质的分离与提纯常用的物理方法

1.过滤：适用于不溶性固体与液体的分离，如粗盐的提纯。其所需实验仪器和用品有：漏斗、烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、滤纸。其实验装置如图1所示。其操作注意事项为：①“一贴”：滤纸紧贴漏斗内壁。

②“二低”：滤纸边缘低于漏斗图1图2口，漏斗里液面略低于滤纸边缘。

③“三靠”

解析将含有CO2杂质的CO气体依次通过NaOH溶液、浓H2SO4，可分别除去CO2和水蒸气，A项正确；NaOH溶液既能与Fe3+反应，又能与NH

4Cl溶液反应，且会引入新的杂质，B项错误；将含有HCl杂质的Cl2依次通过饱和食盐水、浓H2SO4，可分别除去HCl和水蒸气，C项正确；将含有NaHCO3杂质的Na2CO3灼烧，NaHCO3分解生成Na2CO3，D项正确。故答案为B。

例2（2014年海南化学卷）下列除杂操作可行的是（）。

A.通过浓硫酸除去HCl中的H2O

B.通过灼热的CuO除去H2中的CO

C.通过灼热的镁粉除去N2中的O2

D.通过水除去CO中的CO2

解析浓硫酸具有吸水性，且与HCl不反应，通过浓硫酸可除去HCl中的H2O，A项正确；H2和CO都能与灼热的CuO反应，将其通过灼热的CuO把H2也除掉了（而转化为CO2和水蒸气），B项错误；灼热的镁粉与N2和O2都能反应，将其通过灼热的镁粉把N2也除掉了，C项错误；CO2在水中的溶解度很小，通过水不能除去CO中的CO2，D项错误。故答案为A。

图8

例3 （2015年上海化学卷）实验室回收废水中苯酚的过程如图8所示。下列分析错误的是（）。

A.操作Ⅰ中苯作萃取剂

B.苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的大

C.通过操作Ⅱ苯可循环使用

D.三步操作均需要分液漏斗

解析苯不溶于水，且常温时苯酚在苯中的溶解度比在水中的溶解度大，A项正确；苯酚c是盐，苯酚钠在苯中的溶解度比在水中的小，B项错误；NaOH溶液能够与苯酚反应生成苯酚钠溶液

与苯分层，分离出苯可循环使用，C项正确；三步操作均为分液，均需要分液漏斗，D项正确。故答案为B。

例4（2016年上海化学卷）下列各组混合物，使用氢氧化钠溶液和盐酸两种试剂不能分离的是（）。

A.氧化镁中混有氧化铝

B.氯化铝溶液中混有氯化铁

C.氧化铁中混有二氧化硅

D.氯化亚铁溶液中混有氯化铜

解析对于A项，在混合物中加入过量的NaOH溶液，MgO与NaOH不反应，Al2O3与NaOH生成NaAlO2，充分反应后过滤、洗涤，得到MgO和NaAlO2溶液，在NaAlO2溶液中加入适量盐酸至沉淀量最大，过滤、洗涤得到Al（OH）3沉淀，将Al（OH）3加热分解得到Al2O3，A项能分离。对于B项，向溶液中加入过量的NaOH溶液，氯化铁与NaOH反应生成Fe（OH）3沉淀，氯化铝与NaOH反应生成NaAlO2，过滤、洗涤得到Fe（OH）3沉淀和NaAlO2溶液；然后向NaAlO2溶液中加入适量的盐酸至沉淀量最大，过滤、洗涤得到Al（OH）3沉淀；再分别向两种沉淀中加入适量的盐酸，可分别得到氯化铝溶液和氯化铁溶液，B项能分离。对于C项，在混合物中加入过量的NaOH溶液，SiO2与NaOH反应生成Na2SiO3，而氧化铁与NaOH不反应，过滤、洗涤得到氧化铁和Na2SiO3溶液；再在Na2SiO3溶液中加入盐酸生成H2SiO3沉淀，过滤、洗涤得到H2SiO3，将H2SiO3加热分解得到SiO2，C项能分离。对于D项，在混合物中加入NaOH溶液，二者都能生成沉淀，在得到的沉淀中加入盐酸时两种沉淀都溶解，D项不能分离。故答案为D。

图9例5（2016年上海化学卷）实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图9所示。下列分析正确的是（）。

A.操作Ⅰ是过滤，将固体分离除去

B.操作Ⅱ是加热浓缩。趁热过滤，除去杂质氯化钠

C.操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来

D.操作Ⅰ～Ⅲ总共需两次过滤

解析因KNO3的溶解度随温度升高而增大、且随温度变化的幅度大，NaCl的溶解度随温度的升高而变化的幅度很小，则欲提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾，应将试样溶于热水，再降温结晶。从而可知，操作Ⅰ是在烧杯中加水溶解；操作Ⅱ是蒸发浓缩，得到较高温度下的KNO3饱和溶液；操作Ⅲ是过滤、洗涤，将硝酸钾晶体从溶液中分离出来；操作Ⅰ～Ⅲ只需一次过滤；从而可知，只有C项正确。故答案为C。

（收稿日期：2016-03-15）