除杂问题专题

江苏省苏州中学 化学组 除杂问题专题 除杂题除杂选择试剂的原则是：不增、不减、不繁。 气体的除杂（净化）：气体除杂的原则： 不引入新的杂质 不减少被净化气体的量 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： 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 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+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： 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：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＋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： A B 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 PAGE 1