本试题 “除去物质中混有的杂质（括号内的为杂质），选用的方法或试剂错误的有（ ）A．氮气（氧气）--灼热的铜网B．二氧化碳（一氧化碳）--点燃C．铜粉（铁粉）--磁铁D...” 主要考查您对金属的物理性质和用途
物质的除杂
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- 金属的物理性质和用途
- 物质的除杂
概述：
金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。
金属物理性质的共性：
大多数金属在常温下是固体，具有金属光泽，是电和热的良导体，具有良好的延展性，密度较大，熔沸点较高。
金属物理性质的特性：
不同的金属有其各自的特性。如铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜呈红色，金呈黄色;常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但汞是液体；不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大，见下表。
用途：
钛和钛的合金：可用于制造喷气发动机，轮船外壳，反应器和电信器材。
锌：锌镀在铁的表面，以防止铁被腐蚀；锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。
铜：制造电线、电缆和各种电器。
铝：来冶炼高熔点金属；导电性仅次于银和铜，常用于制造电线和电缆。
物质的性质和用途的关系：
①物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但实际运用时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
②应用举例
a.日常生活中菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制，这是因为铁的硬度比铅大，并且铅对人体有害。
b.虽然银的导电性比铜好，但由于银的价格比铜高得多，所以电线一般用铜制而不用银制。
c.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，这是因为钨是熔点最高的金属，高温时钨丝不易熔化；而锡的熔点最低 (只有232℃)，如果用锡制灯丝，只要一开灯，灯丝就会断开，灯泡不能发光。 d.铁制水龙头要镀铬，这是因为镀铬既美观，又耐腐蚀，可延长水龙头的使用寿命。
e.在日常生活中我们还经常用到其他金属，如温度计中的液态金属汞、干电池的锌皮、热水瓶内胆上镀的金属银等。
金属是一种具有光泽（即对可见光强烈反射）、富有延展性、容易导电、导热等性质的物质。金属的上述特质都跟金属晶体内含有自由电子有关。在自然界中，绝大多数金属以化合态存在，少数金属例如金、铂、银、铋以游离态存在。金属矿物多数是氧化物及硫化物。其他存在形式有氯化物、硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐。金属之间的连结是金属键，因此随意更换位置都可再重新建立连结，这也是金属伸展性良好的原因。金属元素在化合物中通常只显正价。
金属物理性质的共性：
大多数金属在常温下是固体，具有金属光泽，是电和热的良导体，具有良好的延展性，密度较大，熔沸点较高。
金属物理性质的特性：
不同的金属有其各自的特性。如铁、铝等大多数金属都呈银白色，但铜呈红色，金呈黄色;常温下，铁、铝、铜等大多数金属都是固体，但汞是液体；不同金属的导电性、导热性、密度、熔点、硬度等物理性质差别也较大，见下表。
| 物理性质 | 物理性质比较 |
| 导电性 |  |
| 密度 |  |
| 熔点 |  |
| 硬度 |  |
用途：
钛和钛的合金：可用于制造喷气发动机，轮船外壳，反应器和电信器材。
锌：锌镀在铁的表面，以防止铁被腐蚀；锌还常用于电镀、制造铜合金和干电池。
铜：制造电线、电缆和各种电器。
铝：来冶炼高熔点金属；导电性仅次于银和铜，常用于制造电线和电缆。
物质的性质和用途的关系：
①物质的性质在很大程度上决定了物质的用途，但实际运用时，还需要考虑价格、资源、是否美观、使用是否便利，以及废料是否易于回收和对环境的影响等多种因素。
②应用举例
a.日常生活中菜刀、镰刀、锤子等用铁制而不用铅制，这是因为铁的硬度比铅大，并且铅对人体有害。
b.虽然银的导电性比铜好，但由于银的价格比铜高得多，所以电线一般用铜制而不用银制。
c.灯泡里的灯丝用钨制而不用锡制，这是因为钨是熔点最高的金属，高温时钨丝不易熔化；而锡的熔点最低 (只有232℃)，如果用锡制灯丝，只要一开灯，灯丝就会断开，灯泡不能发光。 d.铁制水龙头要镀铬，这是因为镀铬既美观，又耐腐蚀，可延长水龙头的使用寿命。
e.在日常生活中我们还经常用到其他金属，如温度计中的液态金属汞、干电池的锌皮、热水瓶内胆上镀的金属银等。
混合物的分离和提纯(除杂)
1. 分离与提纯的基本原理
(1)分离：就是用物理或化学的方法将混合物巾的各组分分开，并将物质恢复到原状态。
(2)提纯和除杂：用物理或化学的方法把混合物中的杂质除去而得到纯物质。在提纯过程中，如果杂质发生了化学变化，不必恢复成原物质。二者的方法在很多情况下是相似的，但分离比提纯的步骤要多，因为各组分均要保留，绎过化学反应使混合物中各组分经转化而分离后还要复原为原来的组分物质提纯和除杂过程中经常用到分离操作，二者有时又密不可分。
2．分离和提纯应遵循的原则
(1)不能“玉石俱焚”：即试剂一般要求与杂质反应，不与要保留的物质反应。但在特殊情况下，所加试剂可和保留物质应应，但最终要转化成需要保留的物质如除去FeCl3，溶液中的NaCl，可加过量的NaOH溶液→过滤→洗涤→加适量稀盐酸。
(2)“不增““不减”：即不增加新的杂质，不减少要保留的物质如除去FeCl3中的少量Fe2(SO4)3应选用BaCl2而不应选用Ba(NO3)2，否则发生反应3Ba(NO3)2+Fe2(SO4)3==3BaSO4↓+2Fe(NO3)3溶液中又增加了Fe(NO3)3.
(3)易分离：反应后，物质的状态不同，便于分离。
(4)不污染环境：即耍求所选用的除杂方法不能产生可污染环境的物质。
(5)不能“旧貌变新颜”：即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。
常见除杂的方法：
CO2(O2)：将气体通过灼热的铜网
CO2(H2或CO)：将气体通过灼热的氧化铜
O2或CO2或H2(含H2O)：将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂
O2或H2或CO(含CO2或SO2)：将气体通入氢氧化钠溶液中
Cu(含Fe或Mg或Zn)：加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤
Fe(含Cu)：用磁铁将铁粉吸引出来
Cu(含CuO)，Fe(含Fe2O3)：高温下与H2或CO反应
CuO(含Cu或C)：在空气中灼烧
CaO(含CaCO3)：高温煅烧(CaCO3分解成CaO和CO2)
CaCO3(含CaO)：加足量水溶解，过滤，取滤渣
Ca(OH)2(含CaO)加足量水
FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4)，FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2)：加过量铁粉，过滤，取滤液
NaCl溶液(含Na2CO3)：加适量稀盐酸
Na2SO4溶液(含CuSO4)：加适量 NaOH 溶液
酸、碱、盐溶液的除杂技巧：
1．被提纯物与杂质所含阳离子相同时，选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子，再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如除去Na2SO4溶液中的NaOH：可选用稀H2SO4溶液为除杂试剂(2NaOH+ H2SO4==Na2SO4+2H2O)、除去KCl溶液中的 K2SO4：可选用BaCl2溶液为除杂试制(K2SO4+BaCl2 ==2KCl+BaSO4↓，过滤除去)
2．被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阳离子不共存的阴离子，再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂，如除去NaCl溶液中的BaCl2：可选用 Na2SO4溶液为除杂试剂(BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓ +2NaCl，过滤除去).再如除去KNO3溶液中的AgNO3：可选用KCl溶液为除杂试剂(AgNO3+KCl=AgCl↓ +KNO3，过滤除去)。
3．被提纯物质与杂质所含阴离子、阳离子都不相同时，应选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如：除去NaCl溶液中的CuSO4：可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂[CuSO4+Ba(OH)2= BaSO4↓+Cu(OH)2↓，过滤除去]。
分离和提纯的方法：
物质的分离和提纯有两种主要的方法，即物理方法和化学方法。实际上在实验过程中往往需通过综合法来进行。
（1）物理方法主要包括过滤，蒸馏，结晶
（2）化学方法
（3）综合法
在进行混合物的分离或提纯时，采用一种方法往往不能达到目的，而要采用几种方法才能完成，这就是综合法。综合法主要有三种：
①物理方法的综合：主要是溶解、过滤、蒸发、结晶等方法的结合：
②化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种时，通常需加入多种试剂除去(或分离)不同的物质。
③物理与化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种，且有能用物理方法除去(或分离)的杂质时，首先应考虑用物理方法除去一种或几种杂质，然后再用化学方法除去其余杂质。
(4)除杂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。
常见的混合物类型及分类与提纯的方法见下表：
1. 分离与提纯的基本原理
(1)分离：就是用物理或化学的方法将混合物巾的各组分分开，并将物质恢复到原状态。
(2)提纯和除杂：用物理或化学的方法把混合物中的杂质除去而得到纯物质。在提纯过程中，如果杂质发生了化学变化，不必恢复成原物质。二者的方法在很多情况下是相似的，但分离比提纯的步骤要多，因为各组分均要保留，绎过化学反应使混合物中各组分经转化而分离后还要复原为原来的组分物质提纯和除杂过程中经常用到分离操作，二者有时又密不可分。
2．分离和提纯应遵循的原则
(1)不能“玉石俱焚”：即试剂一般要求与杂质反应，不与要保留的物质反应。但在特殊情况下，所加试剂可和保留物质应应，但最终要转化成需要保留的物质如除去FeCl3，溶液中的NaCl，可加过量的NaOH溶液→过滤→洗涤→加适量稀盐酸。
(2)“不增““不减”：即不增加新的杂质，不减少要保留的物质如除去FeCl3中的少量Fe2(SO4)3应选用BaCl2而不应选用Ba(NO3)2，否则发生反应3Ba(NO3)2+Fe2(SO4)3==3BaSO4↓+2Fe(NO3)3溶液中又增加了Fe(NO3)3.
(3)易分离：反应后，物质的状态不同，便于分离。
(4)不污染环境：即耍求所选用的除杂方法不能产生可污染环境的物质。
(5)不能“旧貌变新颜”：即除杂结束前，要恢复保留物质的原有状态。
常见除杂的方法：
CO2(O2)：将气体通过灼热的铜网
CO2(H2或CO)：将气体通过灼热的氧化铜
O2或CO2或H2(含H2O)：将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂
O2或H2或CO(含CO2或SO2)：将气体通入氢氧化钠溶液中
Cu(含Fe或Mg或Zn)：加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤
Fe(含Cu)：用磁铁将铁粉吸引出来
Cu(含CuO)，Fe(含Fe2O3)：高温下与H2或CO反应
CuO(含Cu或C)：在空气中灼烧
CaO(含CaCO3)：高温煅烧(CaCO3分解成CaO和CO2)
CaCO3(含CaO)：加足量水溶解，过滤，取滤渣
Ca(OH)2(含CaO)加足量水
FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4)，FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2)：加过量铁粉，过滤，取滤液
NaCl溶液(含Na2CO3)：加适量稀盐酸
Na2SO4溶液(含CuSO4)：加适量 NaOH 溶液
酸、碱、盐溶液的除杂技巧：
1．被提纯物与杂质所含阳离子相同时，选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子，再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如除去Na2SO4溶液中的NaOH：可选用稀H2SO4溶液为除杂试剂(2NaOH+ H2SO4==Na2SO4+2H2O)、除去KCl溶液中的 K2SO4：可选用BaCl2溶液为除杂试制(K2SO4+BaCl2 ==2KCl+BaSO4↓，过滤除去)
2．被提纯物与杂质所含阴离子相同时，选取与杂质中阳离子不共存的阴离子，再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂，如除去NaCl溶液中的BaCl2：可选用 Na2SO4溶液为除杂试剂(BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓ +2NaCl，过滤除去).再如除去KNO3溶液中的AgNO3：可选用KCl溶液为除杂试剂(AgNO3+KCl=AgCl↓ +KNO3，过滤除去)。
3．被提纯物质与杂质所含阴离子、阳离子都不相同时，应选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如：除去NaCl溶液中的CuSO4：可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂[CuSO4+Ba(OH)2= BaSO4↓+Cu(OH)2↓，过滤除去]。
分离和提纯的方法：
物质的分离和提纯有两种主要的方法，即物理方法和化学方法。实际上在实验过程中往往需通过综合法来进行。
（1）物理方法主要包括过滤，蒸馏，结晶
| 方法 | 适用范围 | 举例 | 注意事项 |
| 过滤 | 分离不溶性固体和液体 | 粗盐提纯 | ①过滤时要“一贴、二低，三靠”； ②必要时要洗涤沉淀物 |
| 结晶 | 利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度随温度变化不同的性质来分离提纯物质 | 分离氯化钠和硝酸钾混合物 | ①一般先配较高温度下的浓溶液，然后降温结晶： ②结晶后过滤，分离出晶体 |
| 蒸馏 | 沸点不同的液体混合物 | 石油的分馏 | ①温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处； ②加沸石(或碎瓷片)； ③冷凝管水流方向 |
（2）化学方法
| 除杂方法 | 除杂原理 | 应用实例 |
| 化气法 | 与杂质反应生成气体而除去 | 除Na2SO4中的NaCO3，可加适量稀盐酸 NaCO3+H2SO4==Na2SO4+CO2↑+H2O |
| 沉淀法 | 将杂质转化为沉淀过滤除去 | 除去NaCl中的Na2SO4.可加适量的BaCl2 Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl |
| 置换法 | 将杂质通过置换反应而除去 | c除去FeSO4中的CuSO4可加过量的铁粉 CuSO4+Fe==Cu+FeSO4 |
| 溶解法 | 将杂质溶丁某种试剂而除去 | 除C粉中的CuO粉末，可加适量稀盐酸，再过滤 CuO+H2SO4==CuSO4+H2O |
| 加热法 | 杂质受热易分解，通过加热将杂质除去 | 除CaO中的CaCO3可加热 CaCO3  CaO+CO2↑ |
| 转化法 | 将杂质通过化学反应转化为主要成分 | 除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO CO+CuO  Cu+CO2 |
（3）综合法
在进行混合物的分离或提纯时，采用一种方法往往不能达到目的，而要采用几种方法才能完成，这就是综合法。综合法主要有三种：
①物理方法的综合：主要是溶解、过滤、蒸发、结晶等方法的结合：
②化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种时，通常需加入多种试剂除去(或分离)不同的物质。
③物理与化学方法的综合：当某物质所含杂质不止一种，且有能用物理方法除去(或分离)的杂质时，首先应考虑用物理方法除去一种或几种杂质，然后再用化学方法除去其余杂质。
(4)除杂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。
常见的混合物类型及分类与提纯的方法见下表：
| 混合物类型采用的方法 | 物理方法 | 化学方法 | |
| 固—固混合 | 可溶—可溶 | 结晶 | 把杂质变成沉淀、气体等除去 |
| 可溶—不溶 | 过滤 | —— | |
| 不溶—不溶 | — | 把杂质变成可溶物除去 | |
| 固—液混合 | 过滤 | —— | |
| 液—液混合 | —— | 把杂质变成沉淀，气体或被提纯物 | |
| 气—气混合 | —— | 把杂质变成固体、溶液或被提纯物 | |
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