高中化学除杂方法.docx
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高中化学除杂方法
用心教育
(1)洗气法:
此法适用于除去气体有机物中的气体杂质。
如除去乙烷中的乙烯,应
将混合气体通入盛有稀溴水的洗气瓶,使乙烯生成1,2-二溴乙烷留在洗气瓶中除去。
不能用通入酸性高锰酸钾溶液中洗气的方法,因为乙烯与酸性高锰酸钾溶液会发生反
应生成CO2混入乙烷中。
除去乙烯中的SO2气体可将混合气体通入盛有NaOH溶液的洗气瓶洗气。
(2)转化法:
将杂质转化为较高沸点或水溶性强的物质,而达到分离的目的。
如除去乙酸乙酯中少量的乙酸,不可用加入乙醇和浓硫酸使之反应而转化为乙酸乙酯的方
法,因为该反应可逆,无法将乙酸彻底除去。
应加入饱和
Na23
CO溶液使乙酸转化为乙
酸钠溶液后用分液的方法除去。
溴苯中溶有的溴可加入NaOH溶液使溴转化为盐溶液再分液除去。
乙醇中少量的水可加入新制的生石灰将水转化为
Ca(OH)2,再蒸馏可得无水乙醇。
混合物
分离
除杂试剂
化学方程式或离子方程式
(括号内为杂
方法
质)
溴水、NaOH
溶液
CH2=CH2+Br2→CH2BrCH2Br
乙烷(乙烯)
洗气
(除去挥发出
Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O
的Br2蒸气)
乙烯(SO2、
NaOH溶液
洗气
CO2)
乙炔(H2S、
饱和CuSO4溶
洗气
PH3)
液
提取白酒中的酒
——————
蒸馏
精
从95%的酒精中
新制的生石灰
蒸馏
提取无水酒精
从无水酒精中提
镁粉
蒸馏
取绝对酒精
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
H2S+CuSO4=CuS
↓+H2SO4
11PH3+24CuSO4+12H2O=8Cu3P
↓+
3H3PO4+24H2SO4
——————————————
CaO+H2O=Ca(OH)2
Mg+2C2H5OH→(C2H5O)2Mg+H2
↑
(C2H5O)2Mg+2H2O
→2C2H5OH+
1
Mg(OH)2↓
萃取
汽油或苯或
提取碘水中的碘——————————————
四氯化碳
分液
用心教育
溴化钠溶液
(碘化钠)
苯
(苯酚)
乙醇
(乙酸)
乙酸
(乙醇)
溴乙烷(溴)
溴苯
(FeBr3、
Br2、苯)
溴的四氯化碳
溶液
NaOH溶液或
饱和Na2CO3
溶液
NaOH、Na2CO3、NaHCO3溶液均可
NaOH溶液
稀H2SO4
NaHSO3溶液
蒸馏水
NaOH溶液
蒸馏
洗涤
萃取
分液
洗涤
分液
洗涤
蒸馏
蒸发
蒸馏
洗涤
分液
洗涤
分液
蒸馏
洗涤
Br2+2I-
==I2+2Br-
C6H5OH+NaOH→C6H5ONa+H2OC6H5OH+Na2CO3→C6H5ONa+NaHCO3
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O2CH3COOH+Na2CO3→2CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaHCO3→CH3COONa+CO2↑+H2O
CH3COOH+NaOH→CH3COONa+H2O2CH3COONa+H2SO4→Na2SO4+
2CH3COOH
Br2+NaHSO3+H2O==2HBr+NaHSO4
FeBr3溶于水
Br2+2NaOH=NaBr+NaBrO+H2O
硝基苯
(苯、酸)
提纯苯甲酸
提纯蛋白质
高级脂肪酸钠溶
蒸馏水
分液
先用水洗去大部分酸,再用
NaOH溶液洗去
NaOH溶液
少量溶解在有机层的酸
H++OH-=H2O
蒸馏
蒸馏水
重结
常温下,苯甲酸为固体,溶解度受温度影响
晶
变化较大。
蒸馏水
渗析
——————————————
浓轻金属盐溶
盐析
——————————————
液
食盐
盐析
——————————————
2
用心教育
液
(甘油)
一.常见除杂
1..N2(O2)——灼热的铜丝2Cu+O2=2CuO
2.CO2(H2S)——用饱和NaHCO3溶液NaHCO3+H2S=NaHS+H2O+CO2↑
3.CO2(CO)——灼热的氧化铜CuO+CO=Cu+CO2
4.CO2(HCl)——用饱和NaHCO3溶液NaHCO3+HCl=NaCl+H2O+CO2↑
5.H2S(HCl)——用饱和NaHS溶液NaHS+HCl=NaCl+H2S
6.SO2(HCl)——用饱和NaHSO3溶液NaHSO3+HCl=NaCl+H2O+SO2↑
7.Cl2(HCl)——用饱和食盐水,HCl易溶而Cl2不溶
8.MnO2(碳粉)——1.将混合物在氧气中点燃C+O2=CO2
2.通入灼热的氧化钙C+CaO=Ca+CO2↑(条件:
高温)
3.通入灼热的氧化铁3C+2Fe2O3=3CO2↑+4Fe
9.碳粉(MnO2)——加浓盐酸MnO2+4HCl(浓)=MnCl2+Cl2↑+2HO
10.C(CuO)——加稀盐酸CuO+2HCl=CuCl2+H2O
11.Al2O3(Fe2O3)
方法一:
将固体混合物溶于过量的氢氧化钠溶液,过滤除去氧化铁,留下滤液。
-
Al2O3+2OH=2AlO2-+H2O
向滤液中通入过量的CO2,过滤得到Al(OH)3,加热使Al(OH)3分解。
AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-2Al(OH)3====Al2O3+3H2O
方法二:
将固体混合物溶于过量的盐酸溶液中,是混合物完全溶解。
Al2O3+6H+=2Al3++3H2O
Fe2O3+6H+=2Fe3++3H2O2、加入过量NaOH溶液,过滤除去沉淀Fe(OH)3,Fe3++3OH-=Fe(OH)3Al3++4OH-=AlO-+2H2O3、向滤液中通入过量的CO2,过滤得到Al(OH)3,加热使Al(OH)3分解。
AlO2-+2H2O+CO2=Al(OH)3+HCO3-2Al(OH)3=Al2O3+3H2O
注:
如果是Fe2O3(Al2O3)就直接加氢氧化钠啊!
3
用心教育
12.SiO2(Al2O3)——加入稀盐酸Al2O3+6HCl=2AlCl3+3H2O
13.FeCl3(FeCl2)——通入氯气Cl2+2FeCl2=2FeCl3
14.FeCl2(FeCl3)——加入铁Cu+2FeCl3=CuCl2+FeCl2
15.NaCl(NH4Cl)——固体的话直接加热NH4Cl=NH3+HCl
16.C2H6(C2H4)——通入溴水或者酸性高锰酸钾溶液CH2=CH2+Br2→CH2Br-CH2Br
17.溴苯(Br2)——加入氢氧化钠2NaOH+Br2=NaBr+NaBrO+H2O分液
18.硝基苯(NO2)——加入氢氧化钠2NO2+2NaOH=NaNO2+NaNO3+H2O分液
19.甲苯(苯酚)——加入氢氧化钠Ph-OH+NaOH=Ph-ONa+H2O分液
20.乙醛(乙酸)——加饱和碳酸钠2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2蒸馏
21.乙醇(水)——加氧化钙蒸馏
22.乙酸乙酯(乙酸)——饱和碳酸钠溶液2CH3COOH+Na2CO3=2CH3COONa+H2O+CO2分液
23.肥皂(甘油)——加入NaCl,发生盐析进行过滤
24.葡萄糖(淀粉)——加入稀硫酸水解C6H10O5(淀粉)+H2O=C6H12O6(葡萄糖)
25.溴乙烷(乙醇)——用水,分液
物质的检验通常有鉴定、鉴别和推断三类,它们的共同点是:
依据物质的特殊性质和特征反应,选择适当的试剂和方法,准确观察反应中的明显现象,如颜色的变化、沉淀的生成和溶解、气体的产生和气味、火焰的颜色等,进行判断、推理。
鉴定通常是指对于某一种物质的定性检验,根据物质的化学特性,分别检出阳离子、阴离子,鉴别通常是指对分别存放的两种或两种以上的物质进行定性辨认,可根据一种物质的特性区别于另一种,也可根据几种物质的颜色、气味、溶解性、溶解时的热效应等一般性质的不同加以区别。
推断是通过已知实验事实,根据性质分析推求出被检验物质的组成和名称。
我们要综合运用化学知识对常见物质进行鉴别和推断。
1.常见气体的检验
常见气体检验方法
氢气纯净的氢气在空气中燃烧呈淡蓝色火焰,混合空气点燃有爆鸣声,生成物只有水。
不是只有氢气才产生爆鸣声;可点燃的气体不一定是氢气
氧气可使带火星的木条复燃
4
用心教育
氯气
黄绿色,能使湿润的碘化钾淀粉试纸变蓝
(O3、NO2也能使湿润的碘化钾淀粉试纸变
蓝)
氯化氢
无色有刺激性气味的气体。
在潮湿的空气中形成白雾,能使湿润的蓝色石蓝试纸变
红;用蘸有浓氨水的玻璃棒靠近时冒白烟;将气体通入
AgNO3溶液时有白色沉淀生
成。
二氧化硫
无色有刺激性气味的气体。
能使品红溶液褪色,加热后又显红色。
能使酸性高锰酸
钾溶液褪色。
硫化氢无色有具鸡蛋气味的气体。
能使Pb(NO3)2或CuSO4溶液产生黑色沉淀,或使湿润的
醋酸铅试纸变黑。
氨气无色有刺激性气味,能使湿润的红色石蕊试纸变蓝,用蘸有浓盐酸的玻璃棒靠近时
能生成白烟。
二氧化氮
红棕色气体,通入水中生成无色的溶液并产生无色气体,水溶液显酸性。
一氧化氮
无色气体,在空气中立即变成红棕色
二氧化碳
能使澄清石灰水变浑浊;能使燃着的木条熄灭。
SO2气体也能使澄清的石灰水变混
浊,N2等气体也能使燃着的木条熄灭。
一氧化碳
可燃烧,火焰呈淡蓝色,燃烧后只生成
CO2;能使灼热的
CuO由黑色变成红色。
甲烷
无色气体,可燃,淡蓝色火焰,生成水和
CO2;不能使高锰酸钾溶液、溴水褪色。
乙烯
无色气体、可燃,燃烧时有明亮的火焰和黑烟,生成水和
CO2。
能使高锰酸钾溶
液、溴水褪色。
乙炔
无色无臭气体,可燃,燃烧时有明亮的火焰和浓烟,生成水和
CO2,能使高锰酸钾
溶液、溴水褪色。
5
用心教育
2.几种重要阳离子的检验
(l)H+能使紫色石蕊试液或橙色的甲基橙试液变为红色。
(2)Na+、K+用焰色反应来检验时,它们的火焰分别呈黄色、浅紫色(通过钴玻片)。
(3)Ba2+
能使稀硫酸或可溶性硫酸盐溶液产生白色
BaSO4沉淀,且沉淀不溶于稀硝酸。
(4)Mg2+
能与NaOH溶液反应生成白色Mg(OH)2沉淀,该沉淀能溶于NH4Cl溶液。
(5)Al3+
能与适量的NaOH溶液反应生成白色
Al(OH)3絮状沉淀,该沉淀能溶于盐酸
或过量的NaOH溶液。
(6)Ag+
能与稀盐酸或可溶性盐酸盐反应,生成白色
AgCl沉淀,不溶于稀HNO3,但
溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(7)NH4+
铵盐(或浓溶液)与
NaOH浓溶液反应,并加热,放出使湿润的红色石蓝试
纸变蓝的有刺激性气味
NH3气体。
(8)Fe2+
能与少量NaOH溶液反应,先生成白色
Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最
后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。
或向亚铁盐的溶液里加入
KSCN溶液,不显红色,加入少量
新制的氯水后,立即显红色。
-
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl
(9)Fe3+
能与KSCN溶液反应,变成血红色
Fe(SCN)3溶液,能与NaOH溶液反应,
生成红褐色
Fe(OH)3沉淀。
(10)Cu2+
蓝色水溶液(浓的CuCl2溶液显绿色),能与NaOH溶液反应,生成蓝色的
Cu(OH)2沉淀,加热后可转变为黑色的
CuO沉淀。
含Cu2+溶液能与Fe、Zn片等反应,在
金属片上有红色的铜生成。
3.几种重要的阴离子的检验
(1)OH-能使无色酚酞、紫色石蕊、橙色的甲基橙等指示剂分别变为红色、蓝色、黄色。
(2)Cl-能与硝酸银反应,生成白色的AgCl沉淀,沉淀不溶于稀硝酸,能溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+。
(3)Br-
能与硝酸银反应,生成淡黄色
AgBr沉淀,不溶于稀硝酸。
(4)I-
能与硝酸银反应,生成黄色
AgI
沉淀,不溶于稀硝酸;也能与氯水反应,生成
I2,使淀粉溶液变蓝。
(5)SO4
2-
能与含Ba2+溶液反应,生成白色
BaSO4沉淀,不溶于硝酸。
6
用心教育
(6)SO32-浓溶液能与强酸反应,产生无色有刺激性气味的SO2气体,该气体能使品红
溶液褪色。
能与BaCl2溶液反应,生成白色BaSO3沉淀,该沉淀溶于盐酸,生成无色有刺激
性气味的SO2气体。
(7)S2-
能与Pb(NO3)2溶液反应,生成黑色的
PbS沉淀。
(8)CO3
2-
能与BaCl2溶液反应,生成白色的
BaCO3沉淀,该沉淀溶于硝酸(或盐酸),
生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的
CO2气体。
(9)HCO3
-
取含HCO3-盐溶液煮沸,放出无色无味
CO2气体,气体能使澄清石灰水变
浑浊。
或向HCO3-盐酸溶液里加入稀MgSO4溶液,无现象,加热煮沸,有白色沉淀
MgCO3生成,同时放出CO2气体。
(10)PO43-
含磷酸根的中性溶液,能与
AgNO3反应,生成黄色Ag3PO4沉淀,该沉淀溶
于硝酸。
(11)NO3
-
浓溶液或晶体中加入铜片、浓硫酸加热,放出红棕色气体。
4.几种重要有机物的检验
(1)苯能与纯溴、铁屑反应,产生HBr白雾。
能与浓硫酸、浓硝酸的混合物反应,生
成黄色的苦杏仁气味的油状(密度大于1)难溶于水的硝基苯。
(2)乙醇能够与灼热的螺旋状铜丝反应,使其表面上黑色CuO变为光亮的铜,并产生
有刺激性气味的乙醛。
乙醇与乙酸、浓硫酸混合物加热反应,将生成的气体通入饱和
Na2CO3溶液,有透明油状、水果香味的乙酸乙酯液体浮在水面上。
(3)苯酚能与浓溴水反应生成白色的三溴苯酚沉淀。
能与FeCl3溶液反应,生成紫色溶
液。
(4)乙醛能发生银镜反应,或能与新制的蓝色Cu(OH)2加热反应,生成红色的Cu2O沉
淀。
一、俗名
无机部分:
纯碱、苏打、天然碱、口碱:
Na2CO3小苏打:
NaHCO3大苏打:
Na2S2O3石膏(生
石膏):
CaSO4.2H2O熟石膏:
2CaSO4·.H2O莹石:
CaF2重晶石:
BaSO4(无毒)
碳铵:
NH4HCO3石灰石、大理石:
CaCO3生石灰:
CaO食盐:
NaCl熟石灰、消
石灰:
Ca(OH)2芒硝:
Na2SO4·7H2O(缓泻剂)烧碱、火碱、苛性钠:
NaOH绿矾:
FaSO4·7H2O干冰:
CO2明矾:
KAl(SO4)2·12H2O漂白粉:
Ca(ClO)2、CaCl2(混和
7
用心教育
物)泻盐:
MgSO4·7H2O
胆矾、蓝矾:
CuSO4·5H2O双氧水:
H2O2皓矾:
ZnSO4·7H2O硅石、石英:
SiO2
刚玉:
Al2O3
水玻璃、泡花碱、矿物胶:
Na2SiO3铁
红、铁矿:
Fe2O3
磁铁矿:
Fe3O4
黄铁矿、硫铁矿:
FeS2铜绿、孔雀石:
Cu2
(OH)2CO3
菱铁矿:
FeCO3
赤铜矿:
Cu2O波尔多液:
Ca(OH)2和CuSO4
石硫合剂:
Ca
(OH)2和S
玻璃的主要成分:
Na2SiO3、CaSiO3、SiO2
过磷酸钙(主要成分):
Ca(H2PO4)2
和CaSO4
重过磷酸钙(主要成分):
Ca(H2PO4)2天然气、沼气、坑气(主要成分):
CH4水煤气:
CO和H2硫酸亚铁铵(淡蓝绿色):
Fe(NH4)2(SO4)2溶于水后呈淡绿色
光化学烟雾:
NO2在光照下产生的一种有毒气体
王水:
浓HNO3:
浓HCl按体积比1:
3
混合而成。
铝热剂:
Al+Fe2O3或其它氧化物。
尿素:
CO(NH2)2
有机部分:
氯仿:
CHCl3电石:
CaC2电石气:
C2H2(乙炔)TNT:
三硝基甲苯
氟氯烃:
是良好的制冷剂,有毒,但破坏O3层。
酒精、乙醇:
C2H5OH
裂解气成分(石油裂化):
烯烃、烷烃、炔烃、
H2S、CO2、CO等。
焦炉气成分(煤干馏):
H2、CH4、乙烯、CO等。
醋酸:
冰醋酸、食醋
CH3COOH
甘油、丙三醇:
C3H8O3
石炭酸:
苯酚
蚁醛:
甲醛
HCHO
福尔马林:
35%—40%的甲醛水溶液
蚁酸:
甲酸
HCOOH
葡萄糖:
C6H12O6
果糖:
C6H12O6
蔗糖:
C12H22O11
麦芽糖:
C12H22O11
淀粉:
(C6H10O5)n
硬脂酸:
C17H35COOH
油酸:
C17H33COOH
软脂酸:
C15H31COOH
草酸:
乙二酸HOOC—COOH(能使蓝墨水褪色,呈强酸性,受热分解成
CO2和水,使
KMnO4酸性溶液褪色)。
二、颜色
铁:
铁粉是黑色的;一整块的固体铁是银白色的。
Fe2+——浅绿色Fe3O4——黑色晶体Fe(OH)2——白色沉淀
Fe3+——黄色Fe(OH)3——红褐色沉淀Fe(SCN)3——血红色溶液
FeO——黑色的粉末Fe(NH4)2(SO4)2——淡蓝绿色
Fe2O3——红棕色粉末
铜:
单质是紫红色
Cu2+——蓝色CuO——黑色Cu2O——红色
8
用心教育
CuSO4(无水)—白色CuSO4·5H2O——蓝色
Cu2(OH)2CO3—绿色
Cu(OH)2——蓝色[Cu(NH3)4]SO4——深蓝色溶液
FeS——黑色固体
BaSO4、BaCO3、Ag2CO3、CaCO3、AgCl、Mg(OH)2、三溴苯酚均是白色沉淀
Al(OH)3白色絮状沉淀H4SiO4(原硅酸)白色胶状沉淀
Cl2、氯水——黄绿色F2——淡黄绿色气体Br2——深红棕色液体
I2——紫黑色固体HF、HCl、HBr、HI均为无色气体,在空气中均形成白雾
CCl4——无色的液体,密度大于水,与水不互溶
Na2O2—淡黄色固体
Ag3PO4—黄色沉淀
S—黄色固体
AgBr—浅黄色沉淀
AgI—黄色沉淀
O3—淡蓝色气体
SO2—无色,有剌激性气味、有毒的气体
SO3—无色固体(沸点44.8度)品红溶液——红色氢氟酸:
HF——腐蚀玻璃
N2O4、NO——无色气体NO2——红棕色气体
NH3——无色、有剌激性气味气体
KMnO4--——紫色
MnO4
-——紫色
三、现象:
1、铝片与盐酸反应是放热的,Ba(OH)2与NH4Cl反应是吸热的;
2、Na与H2O(放有酚酞)反应,熔化、浮于水面、转动、有气体放出;(熔、浮、游、嘶、
红)
+
3、焰色反应:
Na黄色、K紫色(透过蓝色的钴玻璃)、Cu绿色、Ca砖红、Na(黄色)、
K+(紫色)。
4、Cu丝在Cl2中燃烧产生棕色的烟;
5、H2在Cl2中燃烧是苍白色的火焰;
6、Na在Cl2中燃烧产生大量的白烟;
7、P在Cl2中燃烧产生大量的白色烟雾;
8、SO2通入品红溶液先褪色,加热后恢复原色;
9、NH3与HCl相遇产生大量的白烟;10、铝箔在氧气中激烈燃烧产生刺眼的白光;
11、镁条在空气中燃烧产生刺眼白光,在CO2中燃烧生成白色粉末(MgO),产生黑烟;
12、铁丝在Cl2中燃烧,产生棕色的烟;13、HF腐蚀玻璃:
4HF+SiO2=SiF4+2H2O
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