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1、中考冲刺九：物质的除杂、提纯1.分离提纯的一般原则：“不增、不减、易分、简单、环保”，即(1)除杂过程中不能引进新的杂质；(2)加入的试剂一般只与杂质反应，不能与所需要提纯的物质反应，被提纯物质不能改变(质量可增加但不减少)；(3)生成的物质与被提纯物质易分离，杂质应转化为沉淀、气体或水等易分离的物质；（4）步骤简单、操作简便；（5）污染最小或不污染环境。2.分离提纯的注意问题：(1)分离提纯的方法中优先考虑物理方法；(2)所选试剂或方法能将杂质除尽，不能带入新的杂质；(3)分离提纯过程中，若被提纯的物质已转化为其他物质，分离后应将其复原。3.分离提纯的基本方法： （1）物理方法 方法 适用范
2、围或原理 举例过滤法 固体与液体混合物的分离；可溶性固体与不溶性固体混合物的分离粗盐的提纯蒸发分离溶质与溶剂；除去易挥发的杂质从 NaCl 溶液中除去含有的杂质 HCl结晶法 降低温度 可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同 分离 NaCl 与 KNO3的混合物 （2）化学方法：方法 适用范围 举例汽化法 与杂质反应生成气体而除去除去 Na2SO4中的 Na2CO3，可加适量的稀硫酸沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去除去 NaCl 中的 Na2SO4，可加适量的 BaCl2溶液置换法 将杂质通过置换反应而除去 除去 FeSO4中的 CuSO4，可加过量的铁粉，再过滤溶解法 将杂质溶于某种试剂
3、而除去除去 C 粉中的 CuO 粉末，可加适量稀硫酸，再过滤加热法杂质受热易分解，通过加热将杂质除去除去 CaO 中的 CaCO3，可高温煅烧转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除去 CO2中的 CO，可将气体通过灼热的 CuO4、气体净化(除杂)（1）除杂试剂的选用：首先必须考虑制备气体的性质，使所选试剂不与主要气体反应，然后依据杂质气体的性质予以确定。酸雾或酸性气体（如用盐酸制氢气时产生的 HCl 气体）可用氢氧化钠溶液、石灰水等碱溶液或饱和碳酸钠溶液除去。水蒸气可用浓硫酸、无水硫酸铜、或碱石灰等除去。碱性气体可用酸溶液除去。（2）除杂装置的选用：除杂试剂为液体时，常选用洗气瓶，气体
4、一般是“长进短出”。除杂试剂为固体时，常选用干燥管（球形或 U 形），气体一般是“大进小出”。需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体，常采用硬质玻璃管和酒精灯。5装置连接顺序的确定规律： （1）除杂和干燥的先后顺序：若用洗气装置除杂，一般除杂在前，干燥在后。原因：从溶液中出来的气体肯定混有水蒸气，干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去 CO 中混有的 CO2和水蒸气，应将气体先通过 NaOH 溶液，再通过浓 H2SO4。若用加热装置除杂，一般是干燥在前，除杂在后。原因：加热时气体中最好不混有水蒸气。如除去 CO2中混有的 CO 和水蒸气，应将气体先通过浓 H2SO4，再通过灼热的 CuO。(
5、2)除去多种杂质气体的顺序：一般是酸性较强的气体先除去。如 N2中混有 HCl、H 2O(气)、O 2时，应先除去 HCl，再除去水，最后除去 O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序：（一般先验水）有多种气体需要检验时，应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有 CO2和水蒸气时，应先通过无水 CuSO4检验水蒸气，再通过澄清的石灰水检验 CO2。二、经典例题透析类型一、除杂题1.写出将下列物质中所含杂质转化为主要成分的化学方程式（括号内的为杂质）：（1）Na 2SO4（H 2SO4）：_；（2）Na 2CO3（NaOH）：_；（3）NaOH（Na 2CO3）：_。
6、解析：除去 Na2SO4中的杂质 H2SO4，相当于除去 H+，可考虑加碱方法，为了不带进新的杂质应该加氢氧化钠，反应的化学方程式为 H 2SO4 + 2NaOH = Na2SO4 + 2H2O。除去Na2CO3中的 NaOH，相当于除去 OH-，保留 CO32-，因此可考虑加含碳酸根或可形成碳酸根的物质，只有 CO2符合题意，反应的化学方程式为 2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O。除去 NaOH 中的 Na2CO3，考虑除去 CO32-，保留 OH-，因此可加能与 CO32-形成沉淀的 Ba(OH)2或 Ca(OH)2溶液均可。答案：（1） H 2SO4 + 2NaOH =
7、 Na2SO4 + 2H2O （2） 2NaOH + CO 2 = Na2CO3 + H2O （3） Ca（OH） 2 + Na2CO3 = CaCO3+ 2NaOH 或 Ba（OH） 2 + Na2CO3 = BaCO3+ 2NaOH总结升华：本题考查了化学反应的具体应用，涉及到酸、碱、盐间的相互反应关系。除杂质应遵循的原则是：既除去杂质，又尽量不损失有用物质，并且不引入新的杂质。一般除去可溶性混合物中的杂质时，可选用一种试剂将杂质转化为不溶物、气体或有用的物质。举一反三：下列除去杂质的方法中错误的是（ ）物质 杂质 除杂质的方法A CaCl2溶液 HCl 过量 CaCO3、过滤B NaOH
8、 溶液 Ca(OH)2 过量 Na2CO3溶液、过滤C FeCl2溶液 CuCl2 过量铁粉、过滤D CH4 H2O 通过盛浓硫酸的洗气瓶解析：A 中加入过量的 CaCO3可以除去 HCl，同时剩余的 CaCO3难溶于水，不会留在溶液中，故 A 可行；B 中加入过量的 Na2CO3可以除去 Ca(OH)2，但过量的 Na2CO3混入溶液中，引入了新的杂质，故 B 不可行；C 中加入过量铁粉，可以除去 CuCl2，同时过量的铁粉难溶于水，不会在溶液中产生新的杂质，故 C 可行；浓硫酸有吸水性，CH 4不与浓硫酸反应，故该方法可以除去 CH4中的水。答案：B类型二、粗盐提纯题2.某校化学活动小组查
9、阅资料发现，粗盐中除 NaCl 外，还含有MgCl2、CaCl 2、MgSO 4以及泥沙等杂质，他们要除去杂质得到精盐，设计了下列实验方案(序号表示实验操作，用于沉淀的试剂稍过量)：图 591根据上述方案，回答下列问题：(1)操作中玻璃棒的作用是_。(2)第步操作的名称是_。(3)“蒸发结晶”用到的器材有：铁架台(铁圈)、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、_、_。(4)实验中加入“Na 2CO3溶液”的目的是_。(5)利用提供的沉淀试剂，再写出一种添加试剂的操作顺序(填序号)：_。解析：本题以粗盐提纯为命题背景考查了运用复分解反应除去粗盐中可溶性杂质及溶解、过滤、蒸发等基本的操作和综合分析解决问题
10、的能力。溶解粗盐时玻璃棒的作用是加速粗盐的溶解。第步操作后分离出沉淀和滤液，说明该步操作肯定是过滤。蒸发结晶时必须要加热，因此要用到酒精灯，还要有盛放滤液的仪器即蒸发皿。观察整个方案，并注意括号提示：用于沉淀的试剂稍过量。可知加入 BaCl2的目的是除去 MgSO4，生成硫酸钡沉淀和氯化镁溶液，加入 NaOH 便可除去原来的和新生成的 MgCl2，至此除了生成的沉淀外，溶液中还含有过量的 BaCl2、NaOH 以及 NaCl，再加入稍过量的 Na2CO3溶液是除去 CaCl2和稍过量的 BaCl2，因为它们可分别发生反应Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl，Na 2CO3+BaCl
11、2=BaCO3+2NaCl。至此过滤后滤液中还含有氯化钠、过量的氢氧化钠和碳酸钠，因此再加盐酸，可除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，完全反应后加热结晶，可得到纯净的氯化钠晶体。由此可见，提供的沉淀试剂加入顺序必须是碳酸钠在氯化钡的后面，目的是除去过量的氯化钡，因此还可调整加入沉淀试剂的顺序为NaOH、BaCl 2、Na 2CO3或 BaCl2、Na 2CO3、NaOH 也可。答案：（1）加快粗盐的溶解 （2）过滤 （3）蒸发皿 酒精灯 （4）除去杂质氯化钙和稍过量的氯化钡 （5）或总结升华：解此类题要掌握酸、碱、盐之间的复分解反应规律，将其应用到粗盐提纯操作中来。另外还要注意在除杂质的过程中，加稍过
12、量的试剂目的是为了将杂质完全除去，但是在后面的操作过程中加入的试剂要能除去前面加入的过量的试剂，使最后得到物质不含杂质。举一反三：小明家里有一小袋粗盐，有一天他发现敞口放置的粗盐表面有溶解现象。经查阅资料得知，这种现象在化学上叫潮解，原因是粗盐中含有氯化钙和氯化镁。于是他设计了如下的实验方案对粗盐进行提纯。请回答实验中的有关问题。(1)将粗盐全部溶于水，加入过量的氢氧化钠溶液，其主要目的是除去粗盐中的_；(2)再加入过量的碳酸钠溶液，目的是除去粗盐中的_；(3)待充分反应后过滤，目的是除去粗盐中的_；(4)向滤液中加入适量的稀盐酸，完全反应后，加热、蒸发、结晶，得到几乎不含杂质的 NaCl 晶
13、体。解析：本是是一道粗盐提纯的综合题，要考虑到除杂和分离的顺序。步骤(1)中，加入过量的氢氧化钠，使溶液中的 Mg2+转化成 Mg(OH)2沉淀，(2)中再加入过量的碳酸钠溶液，目的是将溶液中的 Ca2+转化成 CaCO3而除去，经过(3)将粗盐中的不溶性杂质和(1)、(2)步骤生成的 Mg(OH)2和 CaCO3除去。步骤(4)向滤液中加入适量的稀盐酸将过量的氢氧化钠、碳酸钠除去，从而达到粗盐提纯的效果。答案：(1)MgCl 2 (2)CaCl2 (3)不溶性杂质、Mg(OH) 2和 CaCO3 类型三、考查气体的验证、除杂3.已知 NaOH 溶液吸收 CO2的效果比澄清石灰水吸收 CO2的
14、效果好，白色的无水硫酸铜遇水会生成蓝色的胆矾晶体，水蒸气通过灼热的煤所产生的混合气体的主要成分是CO、H 2及少量的 CO2和水蒸气请用下图 592 所示装置设计一个验证混合气体中有 CO 和H2的实验。图 592试回答下列问题：(1)上述实验装置的连接顺序是混合气体_。(2)确认混合气中含有 H2的实验现象是_，确认的理由是_ (用化学方程式表示)。(3)确认混合气中含有 CO 的实验现象是_，确认的理由是_(用化学方程式表示)。解析：解答此题的关键是：明确检验 H2和 CO 的实质是检验它们点燃或还原(CuO)后的产物 H2O 和 CO2。若验证 CO 和 H2的存在，必须先把气体中的 C
15、O2或水蒸气杂质提前除去，所以混合气体先通入 C 中，因氢氧化钠溶液吸收 CO2的效果好。然后再通过 B 装置吸收可能从 C 中带出的水蒸气和原混合气体中可能含有的水蒸气，此处 C 和 B 装置不能调换，否则从 C 中带出的水蒸气不能除干净。除完混合气体中的 CO2和水蒸气后，把气体通过 A 装置，然后通过 E，最后通过 D。若 H2存在，则 A 中氧化铜会变成红色，E 中会变蓝色，因为A 中发生反应 CuO+H2 Cu+H2O，E 中发生反应 CuSO4+5H2O=CuSO45H2O。若 CO 存在，则A 中氧化铜会变成红色，D 中会变浑浊，因为 A 中发生反应 CO+CuO Cu+CO2，D 中发生反应 CO2 +Ca(OH)2CaCO 3+H 2O。此处 E 和 D 的装置不能调换，否则混合气体从 D 中可能会带出水蒸气干扰对实验结果的判断，造成混合气体中没有氢气，E 也会变成蓝色的实验现象。答案：(1)CBAED (2)A 中黑色粉末变成红色，E 中白色的无水硫酸铜变成蓝色 CuO+H2 Cu+H2O CuSO4+5H2O=CuSO45H2O (3)A 中黑色粉末变成红色，D 中澄清石灰水变浑浊 CO+CuO Cu+CO2 CO2 +Ca(
