混合物分離提純方法選擇試題混合物分離提純是化學(xué)實(shí)驗(yàn)中的核心操作技能，其方法選擇需基于混合物中各組分的物理性質(zhì)（如狀態(tài)、溶解性、沸點(diǎn)等）或化學(xué)性質(zhì)差異。以下結(jié)合典型試題，系統(tǒng)解析各類分離提純方法的適用場景及解題思路。一、物理分離方法及對應(yīng)試題解析（一）固-固混合物分離1.過濾（重結(jié)晶輔助操作）適用范圍：分離一種可溶、一種不溶的固體混合物（如粗鹽中泥沙與氯化鈉的分離）。核心儀器：燒杯、漏斗、玻璃棒、濾紙。操作要點(diǎn)：遵循“一貼二低三靠”原則（濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁；濾紙邊緣低于漏斗口、液面低于濾紙邊緣；燒杯尖嘴靠玻璃棒、玻璃棒靠三層濾紙?zhí)帯⒙┒废露丝繜瓋?nèi)壁）。例題：分離CaCO?與Na?CO?的懸濁液，應(yīng)選用的方法是？解析：CaCO?不溶于水，Na?CO?可溶于水，直接通過過濾分離不溶性固體與液體，答案為過濾。2.結(jié)晶與重結(jié)晶適用范圍：分離溶解度隨溫度變化差異大的可溶性固體混合物（如KNO?與NaCl的分離）。原理：KNO?溶解度隨溫度升高顯著增大，NaCl溶解度受溫度影響小，通過蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶使KNO?優(yōu)先析出。操作步驟：加熱配制高溫濃溶液→降溫結(jié)晶→過濾分離晶體。例題：從KNO?和NaCl的混合溶液中提純KNO?，最合理的方法是？解析：利用二者溶解度差異，采用降溫結(jié)晶（冷卻熱飽和溶液），答案為結(jié)晶法。3.升華適用范圍：分離其中一種組分可升華的固體混合物（如碘與氯化鈉的分離）。原理：碘受熱直接變?yōu)闅鈶B(tài)（升華），遇冷凝華為固體，而NaCl無此性質(zhì)。例題：除去粗碘中混有的泥沙和NaCl，需依次進(jìn)行的操作是？解析：先通過升華分離碘與雜質(zhì)（泥沙和NaCl不升華），再用過濾除去殘留固體雜質(zhì)，答案為升華→過濾。（二）固-液混合物分離1.蒸發(fā)適用范圍：從溶液中獲得可溶性固體（如蒸發(fā)海水制食鹽）。核心儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、酒精燈。注意事項(xiàng)：蒸發(fā)時(shí)需用玻璃棒不斷攪拌，防止局部過熱導(dǎo)致液滴飛濺；接近蒸干時(shí)停止加熱，利用余熱蒸干。例題：從NaCl溶液中提取NaCl固體，應(yīng)采用的方法是？解析：通過加熱使溶劑水揮發(fā)，溶質(zhì)NaCl析出，答案為蒸發(fā)。2.鹽析適用范圍：利用某些物質(zhì)在無機(jī)鹽溶液中溶解度降低而凝聚的性質(zhì)（如從皂化液中分離肥皂、蛋白質(zhì)的提純）。原理：加入輕金屬鹽（如NaCl、(NH?)?SO?）降低蛋白質(zhì)溶解度，使其沉淀析出。例題：分離肥皂與甘油的混合液，可采用的方法是？解析：向皂化液中加入NaCl細(xì)顆粒，肥皂在鹽溶液中溶解度降低而析出，答案為鹽析。（三）液-液混合物分離1.分液適用范圍：分離互不相溶的兩種液體（如植物油與水、四氯化碳與水）。核心儀器：分液漏斗。操作要點(diǎn)：下層液體從下口放出，上層液體從上口倒出，防止交叉污染。例題：分離水和苯的混合物，應(yīng)選用的方法是？解析：水與苯互不相溶且分層（苯密度小于水，在上層），通過分液漏斗直接分離，答案為分液。2.萃取分液適用范圍：溶質(zhì)在兩種互不相溶的溶劑中溶解度差異大（如用CCl?提取碘水中的碘）。萃取劑選擇標(biāo)準(zhǔn)：與原溶劑互不相溶（如CCl?與水不互溶）；溶質(zhì)在萃取劑中溶解度遠(yuǎn)大于原溶劑（I?在CCl?中溶解度＞在水中溶解度）。例題：提取碘水中的碘單質(zhì)，合理的操作是？解析：加入CCl?振蕩萃取，靜置分層后分液，答案為萃取分液。3.蒸餾（分餾）適用范圍：分離互溶且沸點(diǎn)差異較大的液體混合物（如酒精與水的分離、石油分餾）。核心儀器：蒸餾燒瓶、冷凝管、溫度計(jì)（水銀球位于支管口處）、牛角管、錐形瓶。注意事項(xiàng)：加沸石防止暴沸；冷凝管水流方向“下進(jìn)上出”。例題：淡化海水（分離水與可溶性鹽），應(yīng)采用的方法是？解析：海水中水的沸點(diǎn)低于鹽，通過加熱使水蒸發(fā)后冷凝收集，答案為蒸餾。（四）氣-氣混合物分離洗氣適用范圍：混合氣體中某一組分能與試劑反應(yīng)或溶解（如用NaOH溶液除去CO?中的HCl）。裝置要求：洗氣瓶中裝入吸收劑，氣體“長進(jìn)短出”（從長導(dǎo)管通入，與吸收劑充分接觸）。例題：除去O?中混有的水蒸氣，應(yīng)選用的試劑和裝置是？解析：用濃硫酸吸收水蒸氣，通過洗氣裝置，答案為濃硫酸洗氣。二、化學(xué)分離方法及對應(yīng)試題解析（一）雜質(zhì)轉(zhuǎn)化法原理：通過化學(xué)反應(yīng)將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為易分離的物質(zhì)（如氣體、沉淀等）。示例：除去CuO中的碳粉，可在空氣中灼燒（C+O?=CO?↑）；除去CaO中的CaCO?，高溫分解（CaCO?=CaO+CO?↑）。例題：除去氧化鈣中的碳酸鈣，最簡便的方法是？解析：CaCO?高溫分解生成CaO和CO?氣體，答案為加熱分解法。（二）沉淀法原理：加入試劑使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為沉淀，再過濾分離。示例：除去NaCl溶液中的Na?SO?，加入BaCl?溶液（Na?SO?+BaCl?=BaSO?↓+2NaCl），過濾除去沉淀。例題：除去KCl溶液中的MgCl?，可加入的試劑是？解析：加入KOH溶液（MgCl?+2KOH=Mg(OH)?↓+2KCl），過濾后得到純凈KCl溶液，答案為KOH溶液，過濾。三、綜合應(yīng)用題解析例題1：分離乙醇（沸點(diǎn)78℃）和乙酸乙酯（沸點(diǎn)77℃）的混合液，應(yīng)采用的方法是？解析：二者互溶且沸點(diǎn)接近（僅相差1℃），直接蒸餾分離效果差，需先加入飽和Na?CO?溶液中和乙酸、溶解乙醇，再通過分液分離乙酸乙酯與水層，答案為萃取分液→蒸餾。例題2：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)分離MnO?（不溶）、KCl（可溶）和I?的混合物，寫出步驟。解析：升華：加熱混合物，I?升華后凝華收集；溶解過濾：剩余固體加水溶解，過濾分離MnO?（濾渣）和KCl溶液（濾液）；蒸發(fā)結(jié)晶：蒸發(fā)KCl溶液得到KCl固體。四、方法選擇的核心原則優(yōu)先物理方法：物理方法（過濾、蒸餾等）操作簡便且不引入新雜質(zhì)，優(yōu)先選用。明確物質(zhì)狀態(tài)：固-固用升華/結(jié)晶，固-