高考|化学除杂问题的深入浅出!

除杂题除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁。

气体的除杂方法：

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

考点：物质的鉴别，物质的除杂问题。　　（1）H₂、CO₂的化学性质。　　（2）SO₄^2-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+H₂Cu+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：

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SO₄^2－及CO₃^2－（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Ba^2＋。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Ba^2＋除掉SO₄^2－；

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SO₄^2－及CO₃^2－（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Ba^2＋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⁺、SO₄^2－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（        ）。

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⁺、SO₄^2－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CO₃^2－之前加入；②CO₃^2－、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＋H₂OMg(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：

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：（）→ （ ）→（ ）→ （ ）

指出A、B装置在实验中的作用：

AB。

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