1、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、SO2CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O 灼热的铜网 O2Cu+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
2、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：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 H
3、2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。 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 BaC l2，与 H2SO4生成白色沉淀，过滤后将其除去，同时生成物是 HC l，没有引入新的离子。 答案： 澄清石灰水 Ca(OH)2+CO2CaCO3+H2O 氯化钡溶液 H2SO4+BaCl2BaSO4+2HCl 2
4、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. 1D 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
5、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
6、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：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。 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
7、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。 在之滤液中，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 FeOH3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
8、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： 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 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 由 MgCl26H2O 晶体脱水制无水 M
9、gCl2时， MgCl26H2O晶体在 气氛中加热脱水，该气体的作用是 电解无水 MgCl2所得的镁蒸气可以在下列 气体中冷却。 A H2B N2C CO2D O2【参考答案】 B 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：Ba2+必须在 CO32之前加入；CO32、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。 22Cl2eCl2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
10、极相连的阳极发生的反应是 2Cl2eCl2，与负极相连的阴极发生的反应是：2H+2eH2。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。 HCl 抑制水解平衡 MgCl2H2O Mg(OH)ClHCl 正向进行 A 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：
11、 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）DABC （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 五、有机物除杂常见错误及原因分析 依据有机物的水溶性、互溶性以及酸碱性等，可选择不同的分离方法达到分离、提纯的目的。在进行分离操作时，通常根据有机物的沸点不同进行蒸馏或分馏；根据物质的溶解性不同，采取萃取、结晶或过滤的方
12、法。有时也可以用水洗、酸洗或碱洗的方法进行提纯操作。下面就有机物提纯中常见的错误操作进行分析。（括号中物质为杂质） 1.乙烷（乙烯） 错例 A：通入氢气，使乙烯反应生成乙烷。 错因：无法确定加入氢气的量；反应需要加热，并用镍催化，不符合“操作简单”原则。 错例 B：通入酸性高锰酸钾溶液，使乙烯被氧化而除去。 错因：乙烯被酸性高锰酸钾溶液氧化可生成二氧化碳气体，导致新的气体杂质混入。 正解：将混合气体通入溴水洗气，使乙烯转化成 1,2-二溴乙烷液体留在洗气瓶中而除去。 2.乙醇（水） 错例 A：蒸馏，收集 78时的馏分。 错因：在 78 时，一定浓度（95.57）的乙醇和水会发生“共沸”现象，即
13、以恒定组成共同气化，少量水无法被蒸馏除去。 错例 B：加生石灰，过滤。 34错因：生石灰和水生成的氢氧化钙能溶于乙醇，使过滤所得的乙醇混有新的杂质。 正解：加生石灰，蒸馏。( 这样可得到 99.8的无水酒精)。 3.乙醇（乙酸） 错例 A：蒸馏。 （乙醇沸点 78.5，乙酸沸点 117.9） 。 错因：乙醇、乙酸均易挥发，且能形成恒沸混合物。 错例 B：加入碳酸钠溶液，使乙酸转化为乙酸钠后，蒸馏。 错因：乙醇和水能形成恒沸混合物。 正解：加入适量生石灰，使乙酸转化为乙酸钙后，蒸馏分离出乙醇。 4.溴乙烷（乙醇） 错例：蒸馏。 错因：溴乙烷和乙醇都易挥发，能形成恒沸混合物。 正解：加适量蒸馏水振
14、荡，使乙醇溶于水层后，分液。 5.苯（甲苯）或苯（乙苯） 错例：加酸性高锰酸钾溶液，将甲苯氧化为苯甲酸后，分液。 错因：苯甲酸微溶于水易溶于苯。 正解：加酸性高锰酸钾溶液后，再加氢氧化钠溶液充分振荡，将甲苯转化为易溶于水的苯甲酸钠，分液。 6.苯（溴）或溴苯（溴） 错例：加碘化钾溶液。 错因：溴和碘化钾生成的单质碘又会溶于苯。 正解：加氢氧化钠溶液充分振荡，使溴转化为易溶于水的盐，分液。 7.苯（苯酚） 错例 A：加 FeCl3溶液充分振荡，然后过滤。 错因：苯酚能和 FeCl3溶液反应，但生成物不是沉淀，故无法过滤除去。 错例 B：加水充分振荡，分液。 错因：常温下，苯酚在苯中的溶解度要比在
15、水中的大得多。 错例 C：加浓溴水充分振荡，将苯酚转化为三溴苯酚白色沉淀，然后过滤。 错因：三溴苯酚在水中是沉淀，但易溶解于苯等有机溶剂。因此也不会产生沉淀，无法过滤除去； 正解：加适量氢氧化钠溶液充分振荡，将苯酚转化为易溶于水的苯酚钠，分液。这是因为苯酚与 NaOH 溶液反应后生成的苯酚钠是钠盐，易溶于水而难溶于甲苯（盐类一般难溶于有机物），从而可用分液法除去。 8.乙酸乙酯（乙酸） 错例 A：加水充分振荡，分液。 错因：乙酸虽溶于水，但其在乙酸乙酯中的溶解度也很大，水洗后仍有大量的乙酸残留在乙酸乙酯中。 错例 B：加乙醇和浓硫酸，加热，使乙酸和乙醇发生酯化反应转化为乙酸乙酯。 错因：无法确
16、定加入乙醇的量；酯化反应可逆，无法彻底除去乙酸。 错例 C：加氢氧化钠溶液充分振荡，使乙酸转化为易溶于水的乙酸钠，分液。 错因：乙酸乙酯在氢氧化钠溶液中容易水解。 正解：加饱和碳酸钠溶液（乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度较小），使乙酸转化为钠盐溶于水层后，分液。 有机物的分离应结合有机物的物理性质和化学性质。 例如乙烷中混 有乙烯时，有将气体通过溴水或 溶液，用洗气的方法将乙烯除去， 若溴 乙烷中混有乙醇时，可用水除去，利用乙醇与水互溶，水与溴乙烷不互5溶，用水 将乙醇从溴乙烷中萃取出来， 苯中混有苯酚时，单纯用物理性质或单纯用化学性 质都无法将它们分开，而且苯与苯酚互溶，此时应先加入 ，苯
17、酚与 起反应生成苯酚钠，苯酚钠类似于无机盐的性质，与苯不互溶，于是溶液就分层 了，可以用分液的方法把它们分开，也可以用分馏的方法把它们分离开。 若乙醇 中混有水，欲除去（也就是由工业乙醇制无水乙醇）时，加入生石灰，生石灰与 乙醇中所含的水生成 ， 与乙醇的沸点相差较大，可用分馏的方 法把它们分开。 象实验室制乙酸乙酯时，用的是饱和 溶液来使酯析出， 目的是为了除去混在乙酸乙酯中的乙酸，乙酸与 溶液反应生成可溶于水 的 ，与酯不互溶，用分液的方法即可得到较纯的酯。后面这几种分 离的方法都是综合应用了有机物的物理性质和化学性质。 A 混合物的分离提纯 1.固体与固体混和物,若杂质易分解,易升华时用
18、加热法；若一种易溶,另一种难溶，可用溶解过滤法；若二者均易溶，但其溶解度受温度的影响不同，用重结晶法。 液体与液体混和物，若沸点相差较大时，用分馏法；若互不混溶时，用分液法；若在溶剂中的溶解度不同时，用萃取法。 气体与气体混和物：一般可用洗气法。 若不具备上述条件的混和物，可先选用化学方法处理，待符合上述条件时，再选用适当的方法。 该类题目的主要特点有三个：一是选取适当的试剂及分离的方法除去被提纯物中指定含有的杂质；二是确定除去被提纯物质中多种杂质时所需加入试剂的先后顺序。三是将分离提纯与物质的制备，混和物成分的确定等内容融为一体，形成综合实验题。 附：常见有机物的分离方法 混合物 试剂 分离
19、方法 主要仪器 苯（苯甲酸） NaOH 溶液 分液 分液漏斗 苯（苯酚） NaOH 溶液 分液 分液漏斗 乙酸乙酯（乙酸） 饱和 Na2CO3 溶液 分液 分液漏斗 溴苯（溴） NaOH 溶液 分液 分液漏斗 硝基苯（混酸） H2O、NaOH 溶液 分液 分液漏斗 苯（乙苯） 酸性 KMnO4、NaOH 分液 分液漏斗 乙醇（水） CaO 蒸馏 蒸馏烧瓶、 冷凝管 乙醛（乙酸） NaOH 溶液 蒸馏 蒸馏烧瓶、冷凝管 乙酸乙酯（少量水） MgSO4 或 Na2SO4 过滤 漏斗、烧杯 苯酚（苯甲酸） NaHCO3 溶液 过滤 漏斗、烧杯 肥皂（甘油） NaCl 溶液 盐析 漏斗、烧杯 淀粉（纯碱） H2O 溶液 渗析 半透膜、烧杯 乙烷（乙烯） 溴水 洗气 洗气瓶
