【考纲要求】
1.了解混合物提纯的基本原理，能根据物质的物理、化学性质确定分离方法。
2.掌握过滤、蒸发等方法对混合物进行分离；了解粗盐提纯等固体混合物分离的方法和过
程。
3.了解气体混合物的净化、干燥、收集、尾气处理的流程。
【知识网络】
【考点梳理】
考点一、物质分离和提纯的方法
1.物理方法：
方法 适用范围或原理 举例
过滤法
①固体与液体混合物的分离
②可溶性固体与不溶性固体混合物的
分离
粗盐的提纯
蒸发
①分离溶质与溶剂
②除去易挥发的杂质
从含有 HCl 的 NaCl 溶液
中分离出固体 NaCl
物
理
方
法
结
晶
法 降低温度
可溶性固体溶质溶解度受温度影响变
化大小不同
分离 NaCl 与 KNO3 的混
合物
（1）过滤：把不溶性的固体与液体分开的一种方法叫过滤。
①过滤器的准备（如图甲）：取一张圆形滤纸，对折两次，然后打开，使滤纸成为圆锥形
（一边是一层滤纸，另一边是三层滤纸），放入漏斗内，使之紧帖漏斗壁，用少量水润湿
滤纸使滤纸和漏斗壁之间不要留有气泡。
甲 乙
②安装过滤器（如图乙）：使漏斗的下端管口紧靠烧杯内壁。
③过滤操作：将浑浊的液体混合均匀后，沿玻璃棒慢慢倒入漏斗内进行过滤。
（2）蒸馏：给液体加热，使它变为蒸气，再使蒸气冷却，冷凝成液体，这种方法叫蒸
馏。
蒸馏可以把沸点不同的物质从混合物中分离出来，也可以把挥发性液体与溶解在液
体中的不挥发性杂质分离开来，达到分离和提纯的目的。蒸馏水就是用蒸馏的方法得
到的。蒸馏装置如图所示：
（3）结晶
大多数固体物质的溶解度随温度升高而增大，曲线为"陡升型"，如 KNO3
少数固体物质的溶解度受湿度的影响很小，曲线为"缓升型"，如 NaCl
极少数固体物质的溶解度随湿度的升高而减小，曲线为"下降型"，Ca(OH)2
（4）磁铁吸引：分离有磁性和无磁性的。例：铜粉和铁粉
2. 化学方法：
方法 适用范围或原理 举例
化气法 与杂质反应生成气体而除去
除 Na2SO4 中 Na2CO3，可加适量稀 H2SO4：
Na2CO3+ 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
除 FeSO4 中的 CuSO4，可加过量的铁粉，
再过滤：CuSO4+Fe==Cu+Fe SO4
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去
除 C 粉中的 CuO 粉，可加适量稀硫酸，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↑
化
学
方
法
转化法
将杂质通过化学反应转化为
主要成分
除 CO2 中的 CO，可将气体通过灼热的
CuO：CO+CuO Cu+CO2
【要点诠释】
1. 过滤的操作要点是“一贴，二低，三靠”：
一贴：制作过滤器时，滤纸要紧贴漏斗内壁（中间不要留有气泡，否则会影响过滤速
度）。
高温
△
二低：（1）滤纸边缘低于漏斗边缘；（2）过滤器中液面低于滤纸边缘（否则，液体就会
从滤纸和漏斗壁之间流下，达不到过滤的目的）。
三靠：（1）盛待过滤液的烧杯口要紧靠玻璃棒，使液体沿玻璃棒流入过滤器；（2）玻璃
棒下端轻轻斜靠在三层滤纸的一边，以免弄破滤纸；（3）漏斗下端要紧靠在下面烧杯的
内壁，使滤液沿烧杯壁流下（否则滤液会向四周飞溅，而且影响过滤的速度）。
2．粗盐的提纯
（1）粗盐是含有较多杂质的氯化钠晶体。通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水而得到的粗
盐中含有较多的可溶性杂质（氯化镁、氯化钙、硫酸镁等）和不溶性杂质（泥沙等）。可
以通过溶解、过滤、蒸发、结晶等步骤来制取精盐。
（2）粗盐提纯的步骤：
①溶解：用托盘天平称取 5.0g 粗盐，用量筒量取 10mL 水，用药匙将粗盐逐渐加入盛有
10mL 水的烧杯里，边加边用玻璃棒搅拌，加到不再溶解为止。
②过滤：过滤食盐水。
③蒸发：将澄清的滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发，待蒸发皿中出现较多的固体时
停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
④计算产率：用玻璃棒把氯化钠固体转移到纸上，称量，计算产率。
（3）粗盐提纯过程中玻璃棒的作用：
（1）溶解时：用玻璃棒搅拌，加快粗盐的溶解速率。
（2）过滤时；玻璃棒起引流作用，防止液体外洒。
（3）蒸发时：用玻璃棒搅拌液体，防止液体局部温度过高，造成液滴飞溅。
（4）转移时；玻璃棒起到了转移固体的作用。
考点二、气体的净化与干燥
1．气体净化的几种方法
（1）吸收法：用吸收剂将杂质气体吸收除去。如，除去 CO 中混有的少量 CO2，可先用
浓 NaOH 溶液吸收 CO2，再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。
常见气体吸收剂见下表：
吸收剂 吸收的气体杂质 吸收剂 吸收的气体杂质
水 可溶性气体：HCl、NH3 等 NaOH 固体 CO2、HCl、H2O
无水 CuSO4 H2O 碱石灰 CO2、HCl、H2O
灼热的铜网 O2 NaOH 溶液 CO2、HCl
灼热的 CuO H2、CO 浓硫酸 H2O
（2）转化法：通过化学反应，将杂质气体转化为所要得到的气体。如，除去 CO2 中的少
量 CO，可将混合气体通过足量的灼热 CuO，CO + CuO Cu + CO2。
2．气体的干燥
气体的干燥是通过干燥剂来实现的，选择干燥要根据气体的性质，一般原则是：
酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体，碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体，干燥装置由
干燥剂状态决定。
（1）常见的干燥剂
干燥剂
名称或化学式 酸碱性 状态
可干燥气体 不可干燥气体
干燥
装置
浓 H2SO4 酸性 液态
H2、N2、O2、CO2、
HCl、CH4、CO 等
NH3 A
固体 NaOH
生石灰
碱性 固态
H2、O2、N2、CH4、
CO、NH3 等
CO2、SO2、HCl B 或 C
无水 CaCl2 中性 固态
除 NH3 外所有气
体
NH3 B 或 C
（2）常用干燥装置如下：
【要点诠释】
1.选择吸收装置时，要注意进、出气体导管的连接方法，若用“洗气瓶”，要注意“长进短
出”，若用干燥管要注意“大进小出”。先除去气体中含有的其他杂质，干燥除去水蒸气的操
作放在最后。
2.多功能瓶（装置 A）：集气瓶、双孔塞和两支导气管的组合装置因其可以实现洗气、储
气、测量气体体积等多种功能，而被称为“多功能瓶”。
常用于除去气体中的某些气体杂质，选用能与杂质气体反应并且不产生新气体杂质的
液体试剂（或者直接利用吸水性，如浓硫酸干燥某些气体；或能产生待保留气体的液体试
剂）。
【典型例题】
△
类型一、考查物质的分离、除杂和提纯
1. 要除去下列四种物质中的少量杂质（括号内的物质为杂质）
甲：CaCO3（Na2CO3）乙：NaOH（Na2CO3） 丙：KCl（K2CO3） 丁：炭粉（CuO）
可选用的试剂及操作方法有：①加适量盐酸，搅拌，过滤；②加适量水，搅拌，过滤；③
加适量盐酸，蒸发；④溶解，加适量石灰水，过滤，蒸发。下列组合正确的是（ ）
A．甲-②，乙-④ B．乙-③，丙-①
C．丙-①，丁-② D．丙-③，丁-①
【思路点拨】分析杂质和物质的性质，然后选择适当的试剂只与杂质反应，不与主要物质
反应，不会生成新的杂质。
【答案】 AD
【解析】甲：碳酸钙难溶于水，加水后过滤，可以将碳酸钙分离，选择②；乙：加水溶解
后，加适量石灰水，会将碳酸钠转化为氢氧化钠和碳酸钙沉淀，过滤后蒸发会得到氢氧化
钠，选择④；丙：混合物中加盐酸反应后只剩氯化钾，蒸发就可以得到氯化钾，选择③；
丁：混合物中加入盐酸会将氧化铜溶解，过滤后就可以得到炭粉，选择①。
【总结升华】解决除杂问题时，抓住除杂质的必需条件：加入的试剂只与杂质反应，反应
后不能引入新的杂质。
2. （岳阳）下表除去杂质的方法中，正确的是（ ）
选项 物质（括号内为杂质） 除去杂质的方法
A Cu（NO3）2 溶液（AgNO3） 加过量铜粉，过滤
B KCl 溶液（CaCl2） 加适量 Na2CO3 溶液，过滤
C Fe（Zn） 加足量稀盐酸，过滤
D CO（CO2） 通过灼热的氧化铜粉末
【思路点拨】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难以分离的杂质。
【答案】 A
【解析】A 中 AgNO3 能与过量铜粉的发生置换反应生成硝酸铜和银，再过滤除去不溶物，
能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则；B 中 CaCl2 能与适量 Na2CO3 溶液反应
生成碳酸钙沉淀和氯化钠，氯化钾不与 Na2CO3 溶液反应，能除去杂质但没有引入新的杂
质氯化钠，不符合除杂原则；C 中锌、铁均能与稀盐酸反应，选用稀盐酸不但能把杂质除
去，也会把原物质除去，不符合除杂原则； D 中 CO 能与灼热的氧化铜粉末反应生成铜
和二氧化碳，二氧化碳不能与氧化铜反应，通过灼热的氧化铜粉末反而会把原物质除去，
不符合除杂原则。
【总结升华】记住常用的物质分离、除杂的方法，根据物质的性质选择合适的反应。
3. 要除去下列物质中混有的少量杂质（括号内为杂质），所用的试剂和操作都正确
的是（ ）
A．CaCl2 固体（CaCO3）加足量稀硫酸、蒸发、结晶
B．NaCl 固体（Na2CO3）加足量稀盐酸、蒸发、结晶
C．Fe 粉（Cu）加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
D．MnO2 固体（KCl）加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥
【答案】 BD
【解析】A 中碳酸钙与硫酸反应生成微溶的硫酸钙、水、二氧化碳，生成的硫酸钙是新杂
质；B 中碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水、二氧化碳，无新杂质产生，蒸发后可得纯净
的氯化钠；C 中铁和盐酸反应而被除去，但杂质铜却和盐酸不反应，不能被除去；D 中二
氧化锰不溶于水，氯化钾能溶于水，加足量水溶解后过滤，可得滤渣二氧化锰，再洗涤、
干燥，可得纯净的二氧化锰。
【总结升华】除杂是基本的化学实验技能之一，其关键要求是：①要把杂质除去，②需保
留的物质不能被破坏，③不能添新的杂质。
4.下列除去杂质的方法正确的是（ ）
A．用足量的稀硫酸除去铁粉中少量的铜粉
B．用适量的 K2CO2 溶液除去 NaCl 溶液中少量的 CaCl2
C．用足量的 NaOH 溶液除去 CO 气体中少量的 CO2
D．用适量的稀盐酸除去 NaOH 溶液中的少量的 Na2CO3
【思路点拨】A 根据金属活动性顺序进行分析； B 根据碳酸钾会与氯化钙生成氯化钾进
行分析；C 根据酸性气体会与碱性氧化物反应； D 根据盐酸会与两者反应进行分析。
【答案】 C
【解析】A 中在混合物中加入硫酸，会与铁反应将铁除去，而不会与铜反应，故 A 错误；
B 中碳酸钾会与氯化钙反应将氯化钙除去，但是生成的氯化钾对于氯化钠也是杂质，故 B
错误； C 中混合气通过氢氧化钠后，会与氢氧化钠反应而将二氧化碳除去，剩下一氧化
碳，故 C 正确； D 中盐酸既会与氢氧化钠反应，也会与碳酸钠反应，除去杂质也会除去
主要物质，故 D 错误。
【总结升华】把杂质除掉，原物质的质量不能减少，可以增加，不能带入新的杂质，操作
越简便越好，把杂质转化为和原物质状态不同的物质，便于分离。
5. 研究小组设计分离 NaCl 和 CaCl2 混合物样品方案如下：
回答下列问题：
（1）固体甲是______，固体乙是______。
（2）“操作 1”是_______。
（3）Na2CO3 溶液与样品溶液发生反应的化学方程式是___________________________。
（4）用离子符号表示滤液中含有的离子____________________。
（5）过量的 B 溶液与沉淀发生反应的化学方程式是________________________________。
【思路点拨】物质的溶解性要记牢，还要加强记忆除去常用离子和特殊离子的方法。
【答案】
（1）NaCl CaCl2
（2）过滤
（3）Na2CO3+CaCl2=2NaCl+CaCO3↓
（4）Na+、Cl-、CO32-
（5）CaCO3+2HCl=CaCl2+CO2↑+H2O
【解析】NaCl 和 CaCl2 混合物样品加入过量的碳酸钠溶液，氯化钠不反应，氯化钙和碳酸
钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，因此操作 1 是过滤，滤液中有钠离子、氯离子和碳
酸根离子；再用稀盐酸除去碳酸根离子，蒸发即可得到氯化钠固体，因此 B 是盐酸，甲是
氯化钠；碳酸钙和盐酸反应生成氯化钙和水和二氧化碳，蒸发干燥得到固体氯化钙，因此
乙是氯化钙。
【总结升华】蒸发是将澄清的滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热蒸发，待蒸发皿中出现较
多的固体时停止加热，利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
6. 某二氧化锰样品中含有杂质炭，为测定该样品中二氧化锰的质量分数，某兴趣小
组设计了如下实验方案：在一定量的样品中通入干燥纯净的氧气，使杂质炭在加热条件下
反应生成 CO2 来进行分析测定（测定均为安全范围内）。
（1）仪器①的名称是_________，如果该实验选择图（一）装置来制取氧气，则该装置中
发生反应的方程式为_________________________________。
（2）用图（二）装置可收集和干燥氧气：若烧瓶充满水来收集氧气，气体应从___（填
“a”或“b”，下同）端通入；若在烧瓶内装入浓硫酸进行干燥气体，气体应从___端通入。
（3）为验证图（三）中装置②己将 CO2 吸收完全，可在装置②与③之间加入图（四）装
置进行证明，则图（四）装置中加入的试剂为____（填字母）。
A．NaOH 溶液 B．澄清石灰水 C．浓硫酸
（4）图（三）用干燥纯净的 O2 与样品反应来测定二氧化锰质量分数的装置，装置③中装
有 碱 石 灰 （ 即 氧 化 钙 和 氢 氧 化 钠 固 体 混 合 物 ） ， 其 作 用 是
___________________________________。
（5）称取 5.0g 二氧化锰样品进行实验，图㈢中装置②反应前后的质量差为 1.1g，则样品
中二氧化锰的质量分数为__________。（填计算结果）。
【思路点拨】（2）根据实验目的和气体的密度大小选择的选择；（3）根据实验目的，分
析装置中应该盛放的药品；（4）根据实验目的，分析装置中指定仪器的作用；（5）利用
化学方程式，由生成气体的质量计算参加反应的物质的质量。
【答案】 （1）长颈漏斗 2H2O2 2H2O+O2↑
（2）a b
（3）B
（4）防止空气中的二氧化碳进入氢氧化钠溶液，导致测定结果偏高
（5）94%
【解析】（1）仪器①长颈漏斗，图（一）装置可用于反应物是固体和液体反应，反应在常
温下进行的反应，故可用过氧化氢在二氧化锰催化作用下分解生成氧气；（2）用图（二）
装置收集气体时，注意短导管进气，长导管出水，干燥气体时要长导管进气，短导管出气；
（3）验证二氧化碳气体可用澄清的石灰水；（4）图（三）中碱石灰的作用是吸收空气中
的二氧化碳和水蒸气，以防止空气中的氢氧化钠和碱石灰进入到空气中使试验测量结果不
准；
（5）解：根据题意反应后生成二氧化碳的质量为 1.1g，设生成 1.1gCO2 需碳的质量为 x。
C+O2 CO2
12 44
x 1.1g
x=0.3g
则样品中二氧化锰的质量分数为： ×100%=94%
【总结升华】解答好这类题目，要熟记常见气体的检验与除杂方法及理论依据，还有氧气、
二氧化碳等气体的相关知识，有时还需弄清图示信息，以及有关的注意事项等。
举一反三：
【变式1】下列实验方案中，正确的是（ ）
A. 用稀盐酸除去CaO中的少量CaCO3
B. 用Ba(OH)2溶液检验露置在空气中的NaOH溶液是否变质
C. 用水溶解后过滤分离CaCl2和K2CO3的混合物
D. 用稀H2SO4和Cu制备氢气
【答案】 B
【解析】氢氧化钠溶液在空气中会与空气中的二氧化碳反应而变质，生成了碳酸钠，因此
用 Ba(OH)2 溶液检验时会生成白色的碳酸钡沉淀。盐酸会与 CaO 和 CaCO3 均发生反应；
CaCl2 和 K2CO3 在溶液中会发生反应，生成碳酸钙沉淀；铜在金属活动性顺序中排在氢后
面，因此不能与稀硫酸反应。
【变式 2】拟用实验方法除去下列（1）～（4）中各物质中的少量杂质，限从 A～D 提供
的试剂及操作方法中进行选择，并将其序号填在相应的短线上。
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、沉淀
（1）碳酸钙中混有少量杂质碳酸钠________；
（2）铜粉中混有少量杂质锌粉________；
（3）氯化钠中混有少量杂质碳酸钠________；
（4）氯化钾中混有少量杂质二氧化锰________。
【答案】（1）C （2）B （3）A （4）D
【解析】（1）碳酸钙是不溶于水的物质，碳酸钠易溶于水，所以可以根据这两种物质的溶
解性采用加水的方法把碳酸钠除掉，加水后碳酸钠溶解在水中，通过过滤可以将其除掉，
然后将得到的沉淀进行洗涤就可以得到纯净得碳酸钙；（2）根据金属活动性顺序，排在
氢前的锌可以与酸发生置换反应，而排在氢后的铜不能与酸发生置换反应，根据这两种物
质是否与酸发生置换反应可以采用加酸的方法，使锌参加反应，经过滤得到铜，再进行洗
涤即可得到纯净的铜；（3）碳酸钠可以与盐酸反应生成氯化钠，要将得到的氯化钠从溶
液中析出，需把水蒸发掉，使氯化钠结晶析出；（4）氯化钾易溶于水，而二氧化锰不溶
于水，所以可以根据这两种物质的溶解性采用加水的方法，使氯化钾溶于水，经过过滤除
掉二氧化锰，要将得到的氯化钾从溶液中析出，需把水蒸发掉，使氯化钾结晶析出。
【变式 3】下表给出了在 20℃和 100℃时 A、B 两种化合物在不同溶剂中的溶解度数据，
请分析有关数据，判断利用重结晶法从 A、B 的混合物中提纯 A 时，使用那种溶剂的回收
率最高（已知混合物含 A70g，含 B 15g）（ ）
20℃时的溶解度(g) 100℃时的溶解度(g)
溶剂序号 A B A B
甲 5 15 75 25
乙 20 5 90 30
丙 15 1 70 10
丁 10 12 80 20
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
【答案】 A
【解析】结晶原理是某物质的溶解度随温度的升高而显著增加，当冷却该物质的热饱和溶
液，就会有较多量晶体从溶液中析出。用结晶法从 A、B 的混合物种提纯 A 时，A 物质的
溶解度曲线应为陡升型，且低温时的溶解度尽可能较小，这样当温度降低时，析出的晶体
不仅多，而且留在母液中的溶质的质量少；而 B 物质的溶解度曲线为缓升型或下降型，这
样少量的 B 物质在降温后也不易形成饱和溶液，从溶液中析出，从而保证降温后析出的晶
体都是 A 物质。根据题中所给的信息，混合物中含有 A 物质 70g，含 B 物质 15g，将它们
溶于 100g 甲的溶剂，由 100℃降到 20℃时，可析出 65g 的 A，而 B 恰好达到饱和，这样
使 A 的回收率最高。
【变式 4】为了测定某石灰矿样的纯度（其中所含杂质不与酸反应）。某同学按如下流程进
行实验：用盐酸溶解矿样→干燥所得气体→用 NaOH 溶液吸收气体→根据 NaOH 溶液的增
重量计算矿样的纯度，实验过程中所取矿样的质量为 10.0g。实验装置如下图所示：
则根据上述装置进行实验，下列情况会使实验结果产生偏差的是（ ）
①实验开始前 A、B 装置及导气管内残留少量空气；
②进人 C 装置的气体中还混有少量 HCl 气体；
③气体通过速度过快，CO2 来不及被 NaOH 溶液全部吸收；
④实验结束时，系统内还残留有少量 CO2 气体。
A. ①②③④ B. ①②③ C. ①②④ D. ②③④
【答案】 A
【解析】①由于空气中含有二氧化碳气体也会被氢氧化钠溶液吸收，而使装置 C 的质量增
大；②中混有的 HCl 会和氢氧化钠溶液反应，而使装置 C 的质量增大；③④都是二氧化碳
气体未完全被氢氧化钠溶液吸收，而使装置 C 的质量减小。
29.（8分）草木灰是农家肥料，它是指山草、禾秆和树枝等燃烧后的灰烬（不包括由煤所
产生的煤灰），主要成分是含钾的盐。请你与小茜同学一起探究草木灰样品的成分。
【查阅资料】草木灰含有的钾盐主要有碳酸钾，还含有硫酸钾、氯化钾。
（1）草木灰可提供植物必需的营养素是 （填元素符号）。
（2）为了确定草木灰含有碳酸钾、硫酸钾和氯化钾，进行以下实验。
（提供的试剂：Ba(NO3)2溶液、NaOH溶液、AgNO3溶液、稀硝酸、稀盐酸、稀硫
酸）
步骤1：小茜同学取适量草木灰样品于烧杯中，加入过量稀硝酸搅拌，产生大量无色
气
泡，说明草木灰含有 。不选用稀盐酸或稀硫酸的原因是 。
请你接着步骤1的实验继续完成下列步骤：
实验操作 预期实验现象与结论
步骤 2：将步骤 1 的混合物过滤，
取少量滤液于试管中，加入过量
的 。
，
说明草木灰中含有硫酸钾。
步骤 3： 。 。
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