高中化学关于除杂问题有哪些

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高中化学关于除杂问题有哪些

高中化学关于除杂问题有哪些
除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁.
气体的除杂（净化）：
1． 气体除杂的原则：
（1） 不引入新的杂质
（2） 不减少被净化气体的量
2． 气体的除杂方法：
试剂
除去的气体杂质
有关方程式

水
易溶于水的气体,如：HCl、NH3
/

强碱溶液（NaOH）
酸性气体,如：CO2、SO2
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

灼热的铜网
O2
2Cu+O2====2CuO

灼热的氧化铜
H2、CO
CuO+H2===Cu+H2O
CuO+CO====Cu+CO2

注意的问题：
（1）需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序：一般先除去酸性气体,如：氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去.
（2）除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如：除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca（OH）2是微溶物,石灰水中Ca（OH）2浓度小,吸收CO2不易完全.
（3）除杂装置与气体干燥相同.
典型例题
1. 填写实验报告
实验内容
选用试剂或方法
反应的化学方程式或结论

鉴别H2和CO2



除去稀盐酸中混有的少量硫酸



考点：物质的鉴别,物质的除杂问题.
（1）H2、CO2的化学性质.
（2）SO42-的特性.
评析：①利用H2、CO2的性质不同,加以鉴别.
如H2有还原性而CO2没有,将气体分别通入灼热的CuO加以鉴别.
CuO+H2 Cu+H2O
或利用H2有可燃性而CO2不燃烧也不支持燃烧,将气体分别点燃加以鉴别.
或利用CO2的水溶液显酸性而H2难溶于水,将气体分别通入紫色石蕊试液加以鉴别.CO2使紫色石蕊试液变红而H2不能.
②属于除杂质问题,加入试剂或选用方法要符合三个原则：（1）试剂与杂质反应,且使杂质转化为难溶物质或气体而分离掉；（2）在除杂质过程中原物质的质量不减少；（3）不能引入新杂质.
在混合物中加入BaCl2,与H2SO4生成白色沉淀,过滤后将其除去,同时生成物是HCl,没有引入新的离子.
答案：
澄清石灰水
Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O

氯化钡溶液
H2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2HCl


2．下列各选项中的杂质,欲用括号内物质除去,其中能达到目的的是( )
A CO中混有少量CO2 (澄清石灰水)
B CO2中混有少量氯化氢气体 (NaOH溶液)
C O2中混有少量H2 (灼热氧化铜)
D N2中混有少量O2 (白磷)
分析:
A 澄清石灰水能吸收CO2,不能吸收CO ,可到达目的.
B CO2与HCl都和NaOH反应,故不能达到目的.
C O2和H2 混合二者体积比不知道,通过灼热氧化铜可能爆炸,不能达到目的.
D 白磷自燃且生成物为固体,除去O2,能达到目的.
回答除杂问题,一定要全面分析,既要除去杂质,又要使主要成分(被净化的气体)不变质.
答案: A D

3．实验室配制氯化钠溶液,但氯化钠晶体里混入了少量硫酸钠和碳酸氢铵,设计一组实验,配制不含杂质的氯化钠溶液.
提示：本题为除杂问题的实验设计,这样的问题一般要遵循“甲中有乙,加丙去乙,可产生甲,但不能产生丁”的原则.
答案：将不纯的氯化钠晶体溶于适量的蒸馏水中,滴加稍过量的Ba(OH)2溶液,使SO42－及CO32－（原HCO3－与OH－反应后生成）完全沉淀.再续加稍过量的Na2CO3溶液,以除去过量的Ba2＋.过滤,保留滤液在滤液中,滴加稀盐酸至溶液呈中性（用PH试纸控制）,得不含杂质的氯化钠溶液.
分析：为了除去杂质NH4HCO3和Na2SO4,一般可提出两个实验方案：第一方案是利用NH4HCO3受热（35℃以上）易分解成气态物质的特性,先加热氯化钠晶体除掉NH4HCO3,再加Ba2＋除掉SO42－；第二方案是用Ba(OH)2同时除掉两种杂质,这种方法简便,“一举两得”,故优先选用.
具体操作步骤如下：①将不纯的氯化钠晶体溶于适量的蒸馏水中,滴加稍过量的Ba(OH)2溶液,使
SO42－及CO32－（原HCO3－与OH－反应后生成）完全沉淀.
检验Ba(OH)2是否过量的方法：取少量滤液,滴几滴Na2SO4或稀H2SO4,如产生白色浑浊或沉淀,则表示Ba(OH)2已过量.
②再续加稍过量的Na2CO3溶液,以除去过量的Ba2＋离子.过滤,保留滤液.
检验Na2CO3是否过量的方法,取少量滤液,滴加几滴HCl,如产生气泡则表示Na2CO3已过量.
③在②之滤液中,滴加稀HCl至溶液呈中性（用PH试纸控制）,就可得纯氯化钠溶液.

4、工业上制备纯净的氯化锌时,将含杂质的氧化锌溶于过量的盐酸,为了除去氯化铁杂质需调节溶液的PH值到4,应加入试剂是
A．氢氧化钠 B．氨水 C．氧化锌 D．氯化锌 E．碳酸锌
正确答案：CE
解释：本题为除杂题,原理是降低溶液中的[H+],将Fe3+转化为Fe[OH]3以除去,所以应加入碱性物质,A、B、C、E均可满足条件,但除杂的原则是不能引进新杂质,所以A、B排除,选出正确答案.

5、海水是取之不尽的化工原料资源,从海水中可提取各种化工原料.下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：
试回答下列问题：
①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等杂质,精制时所用试剂为：A 盐酸；B BaCl2溶液；C NaOH溶液；D Na2CO3溶液.加入试剂的顺序是
②电解饱和食盐水时,与电源正极相连的电极上发生的反应为
与电源负极线连的电极附近溶液pH （变大、不变、变小）.若1mol电子的电量为96500C,则用电流强度为100A的稳恒电流持续电解3分13秒,则在两极上共可收集到气体 mL（S.T.P）.若保证电解后饱和食盐水的浓度不变,则可采取的方法是
③由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时,MgCl2·6H2O晶体在 气氛中加热脱水,该气体的作用是
④电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列 气体中冷却.
A H2 B N2 C CO2 D O2
【参考答案】
①B C D A或C B D A
该小题属离子除杂题.除杂原则是在除去Ca2+、Mg2+、SO42－时,不能带入杂质离子.所以,解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2+必须在CO32－之前加入；②CO32－、OH－必须在H+之前加入,所以B、C不分先后,而D、A本身既分前后,又必须放在B、C之后才能满足条件.
②2Cl－－2e→Cl2 变大 4480 措施是向电解液中通入一定量的HCl气体
电解饱和食盐水时,与正极相连的阳极发生的反应是2Cl－－2e→Cl2,与负极相连的阴极发生的反应是：2H+＋2e→H2.H+不断消耗,使得溶液中[OH－]增大,pH变大.电解中外溢的是Cl2、H2,所以要确保原溶液浓度不变,只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的H、Cl原子.易错处是加入盐酸,使溶液浓度变小.
③HCl
抑制水解平衡MgCl2＋H2O Mg(OH)Cl＋HCl正向进行
④A

6、实验室用纯净、干燥的氢气还原氧化铜,实验装置有下列A、B、C、D四部分组成,回答下列问题：
（1）根据上述实验要求,将各实验装置按从左到右的顺序用序号连接起来：（ ）→ （ ）→（ ）→ （ ）
（2） 指出A、B装置在实验中的作用：
A B
（3）实验完毕后,加热和通入氢气同时停止,等试管冷却后得到固体的质量与理论上所得铜的质量相比较,将会----------（偏大、偏小或不变）
分析：装置的排列从左到右顺序一般是：（1）气体的发生装置（2）气体的除杂装置气体的干燥装置（4）主要实验装置（5）尾气的处理（气体无毒可直接放出）
答案：（1）D→A→B→C
（2）A：吸收可能存在的HCl气体
B：吸收水得到干燥的氢气
（3）偏大

除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁。
气体的除杂（净化）：
1． 气体除杂的原则：
（1） 不引入新的杂质
（2） 不减少被净化气体的量
2． 气体的除杂方法：
试剂
除去的气体杂质
有关方程式

水
易溶于水的气体，如：HCl、NH3
/

强碱溶液（NaOH）

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除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁。
气体的除杂（净化）：
1． 气体除杂的原则：
（1） 不引入新的杂质
（2） 不减少被净化气体的量
2． 气体的除杂方法：
试剂
除去的气体杂质
有关方程式

水
易溶于水的气体，如：HCl、NH3
/

强碱溶液（NaOH）
酸性气体，如：CO2、SO2
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

灼热的铜网
O2
2Cu+O2====2CuO

灼热的氧化铜
H2、CO
CuO+H2===Cu+H2O
CuO+CO====Cu+CO2

注意的问题：
（1）需净化的气体中含有多种杂质时，除杂顺序：一般先除去酸性气体，如：氯化氢气体，CO2、SO2等，水蒸气要在最后除去。
（2）除杂选用方法时要保证杂质完全除掉，如：除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液，因为Ca（OH）2是微溶物，石灰水中Ca（OH）2浓度小，吸收CO2不易完全。
（3）除杂装置与气体干燥相同。
典型例题
1. 填写实验报告
实验内容
选用试剂或方法
反应的化学方程式或结论

鉴别H2和CO2



除去稀盐酸中混有的少量硫酸



考点：物质的鉴别，物质的除杂问题。
（1）H2、CO2的化学性质。
（2）SO42-的特性。
评析：①利用H2、CO2的性质不同，加以鉴别。
如H2有还原性而CO2没有，将气体分别通入灼热的CuO加以鉴别。
CuO+H2 Cu+H2O
或利用H2有可燃性而CO2不燃烧也不支持燃烧，将气体分别点燃加以鉴别。
或利用CO2的水溶液显酸性而H2难溶于水，将气体分别通入紫色石蕊试液加以鉴别。CO2使紫色石蕊试液变红而H2不能。
②属于除杂质问题，加入试剂或选用方法要符合三个原则：（1）试剂与杂质反应，且使杂质转化为难溶物质或气体而分离掉；（2）在除杂质过程中原物质的质量不减少；（3）不能引入新杂质。
在混合物中加入BaCl2，与H2SO4生成白色沉淀，过滤后将其除去，同时生成物是HCl，没有引入新的离子。
答案：
澄清石灰水
Ca(OH)2+CO2＝CaCO3↓+H2O

氯化钡溶液
H2SO4+BaCl2＝BaSO4↓+2HCl


2．下列各选项中的杂质，欲用括号内物质除去,其中能达到目的的是( )
A CO中混有少量CO2 (澄清石灰水)
B CO2中混有少量氯化氢气体 (NaOH溶液)
C O2中混有少量H2 (灼热氧化铜)
D N2中混有少量O2 (白磷)
分析:
A 澄清石灰水能吸收CO2,不能吸收CO ,可到达目的.
B CO2与HCl都和NaOH反应,故不能达到目的.
C O2和H2 混合二者体积比不知道，通过灼热氧化铜可能爆炸,不能达到目的.
D 白磷自燃且生成物为固体，除去O2,能达到目的.
回答除杂问题,一定要全面分析,既要除去杂质,又要使主要成分(被净化的气体)不变质。
答案: A D

3．实验室配制氯化钠溶液，但氯化钠晶体里混入了少量硫酸钠和碳酸氢铵，设计一组实验，配制不含杂质的氯化钠溶液。
提示：本题为除杂问题的实验设计，这样的问题一般要遵循“甲中有乙，加丙去乙，可产生甲，但不能产生丁”的原则。
答案：将不纯的氯化钠晶体溶于适量的蒸馏水中，滴加稍过量的Ba(OH)2溶液，使SO42－及CO32－（原HCO3－与OH－反应后生成）完全沉淀。再续加稍过量的Na2CO3溶液，以除去过量的Ba2＋。过滤，保留滤液在滤液中，滴加稀盐酸至溶液呈中性（用PH试纸控制），得不含杂质的氯化钠溶液。
分析：为了除去杂质NH4HCO3和Na2SO4，一般可提出两个实验方案：第一方案是利用NH4HCO3受热（35℃以上）易分解成气态物质的特性，先加热氯化钠晶体除掉NH4HCO3，再加Ba2＋除掉SO42－；第二方案是用Ba(OH)2同时除掉两种杂质，这种方法简便，“一举两得”，故优先选用。
具体操作步骤如下：①将不纯的氯化钠晶体溶于适量的蒸馏水中，滴加稍过量的Ba(OH)2溶液，使
SO42－及CO32－（原HCO3－与OH－反应后生成）完全沉淀。
检验Ba(OH)2是否过量的方法：取少量滤液，滴几滴Na2SO4或稀H2SO4，如产生白色浑浊或沉淀，则表示Ba(OH)2已过量。
②再续加稍过量的Na2CO3溶液，以除去过量的Ba2＋离子。过滤，保留滤液。
检验Na2CO3是否过量的方法，取少量滤液，滴加几滴HCl，如产生气泡则表示Na2CO3已过量。
③在②之滤液中，滴加稀HCl至溶液呈中性（用PH试纸控制），就可得纯氯化钠溶液。

4、工业上制备纯净的氯化锌时，将含杂质的氧化锌溶于过量的盐酸，为了除去氯化铁杂质需调节溶液的PH值到4，应加入试剂是
A．氢氧化钠 B．氨水 C．氧化锌 D．氯化锌 E．碳酸锌
正确答案：CE
解释：本题为除杂题，原理是降低溶液中的[H+]，将Fe3+转化为Fe[OH]3以除去，所以应加入碱性物质，A、B、C、E均可满足条件，但除杂的原则是不能引进新杂质，所以A、B排除，选出正确答案。

5、海水是取之不尽的化工原料资源，从海水中可提取各种化工原料。下图是工业上对海水的几项综合利用的示意图：
试回答下列问题：
①粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42－等杂质，精制时所用试剂为：A 盐酸；B BaCl2溶液；C NaOH溶液；D Na2CO3溶液。加入试剂的顺序是
②电解饱和食盐水时，与电源正极相连的电极上发生的反应为
与电源负极线连的电极附近溶液pH （变大、不变、变小）。若1mol电子的电量为96500C，则用电流强度为100A的稳恒电流持续电解3分13秒，则在两极上共可收集到气体 mL（S.T.P）。若保证电解后饱和食盐水的浓度不变，则可采取的方法是
③由MgCl2·6H2O晶体脱水制无水MgCl2时，MgCl2·6H2O晶体在 气氛中加热脱水，该气体的作用是
④电解无水MgCl2所得的镁蒸气可以在下列 气体中冷却。
A H2 B N2 C CO2 D O2
【参考答案】
①B C D A或C B D A
该小题属离子除杂题。除杂原则是在除去Ca2+、Mg2+、SO42－时，不能带入杂质离子。所以，解此题的关键是把握好加入离子的顺序：①Ba2+必须在CO32－之前加入；②CO32－、OH－必须在H+之前加入，所以B、C不分先后，而D、A本身既分前后，又必须放在B、C之后才能满足条件。
②2Cl－－2e→Cl2 变大 4480 措施是向电解液中通入一定量的HCl气体
电解饱和食盐水时，与正极相连的阳极发生的反应是2Cl－－2e→Cl2，与负极相连的阴极发生的反应是：2H+＋2e→H2。H+不断消耗，使得溶液中[OH－]增大，pH变大。电解中外溢的是Cl2、H2，所以要确保原溶液浓度不变，只能向体系中通入一定量的HCl气体以补足损失的H、Cl原子。易错处是加入盐酸，使溶液浓度变小。
③HCl
抑制水解平衡MgCl2＋H2O Mg(OH)Cl＋HCl正向进行
④A

6、实验室用纯净、干燥的氢气还原氧化铜，实验装置有下列A、B、C、D四部分组成，回答下列问题：
（1）根据上述实验要求，将各实验装置按从左到右的顺序用序号连接起来：（ ）→ （ ）→（ ）→ （ ）
（2） 指出A、B装置在实验中的作用：
A B
（3）实验完毕后，加热和通入氢气同时停止，等试管冷却后得到固体的质量与理论上所得铜的质量相比较，将会----------（偏大、偏小或不变）
分析：装置的排列从左到右顺序一般是：（1）气体的发生装置（2）气体的除杂装置气体的干燥装置（4）主要实验装置（5）尾气的处理（气体无毒可直接放出）

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化学除杂的方法
将混合物中的几种物质分开而分别得到较纯净的物质，这种方法叫做混合物的分离。将物质中混有的杂质除去而获得纯净物质，叫提纯或除杂。现列举几种方法，供大家参考。
1 物理方法
1.l 过滤法.原理：把不溶于液体的固体与液体通过过滤而分开的方法称为过滤法。如：氯化钙中含有少量碳酸钙杂质，先将混合物加水溶解，由于氯化钙溶于水，而碳酸钙难溶于水，过滤除去杂质碳酸钙，...

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化学除杂的方法
将混合物中的几种物质分开而分别得到较纯净的物质，这种方法叫做混合物的分离。将物质中混有的杂质除去而获得纯净物质，叫提纯或除杂。现列举几种方法，供大家参考。
1 物理方法
1.l 过滤法.原理：把不溶于液体的固体与液体通过过滤而分开的方法称为过滤法。如：氯化钙中含有少量碳酸钙杂质，先将混合物加水溶解，由于氯化钙溶于水，而碳酸钙难溶于水，过滤除去杂质碳酸钙，然后蒸发滤液，得到固体氯化钙。如果要获得杂质碳酸钙，可洗涤烘干。
1.2 结晶法.原理：几种可溶性固态物质的混合物，根据它们在同一溶剂中的溶解度或溶解度随温度的变化趋势不同，可用结晶的方法分离。例如：除去固体硝酸钾中混有的氯化钠杂质，先在较高温度下制成硝酸钾的饱和溶液，然后逐步冷却，由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而显著增大，温度降低，大部分硝酸钾成为晶体析出，而氯化钠的溶解度随温度的升高而增大得不显著，所以大部分氯化钠仍留在母液中，通过过滤把硝酸钾和氨化钠溶液分开。为进一步提纯硝酸钾，可再重复操作一次，叫重结晶或再结晶。
2 化学方法:原理
（一）、加入的试剂只与杂质反应，不与原物反应。
（二）、反应后不能带入新的杂质。
（三）、反应后恢复原物状态。
（四）、操作方法简便易行。
常用化学除杂方法有以下几种：
2.1 沉淀法:使混合物中的杂质与适当试剂反应，生成沉淀通过过滤而除去。
2.2 化气法:将混合物中的杂质与适当试剂反应变成气体而除去。
如：硝酸钠固体中含有少量碳酸钠杂质，可将混合物加水溶解，再加入适量稀硝酸溶液，硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，再蒸发滤液，获得硝酸钠固体。
2.3 置换法:将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去。如:硫酸锌固体中含有少量硫酸铜杂质，可将混合物溶解之后，加人适量锌粉，再过滤除去被置换出来的铜，蒸发滤液获得硫酸铜固体。
2.4 吸收法:两种以上混合气体中的杂质被某种溶剂或溶液吸收，而要提纯的气体不能被吸收时，可用此方法。
如：一氧化碳中含有二氧化碳时，可将混合气体通过盛有氢氧化钠的溶液。
2.5 其它法: 将混合物中的杂质用化学方法转化成其它物质。
如：氧化钙中含有碳酸钙，可采用高温燃烧的方法，使碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳扩散到空气中，除去杂质

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