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微题型6　离子反应在“离子检验与除杂”方面的应用
1．(2022·广东，4)实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和SO，所用试剂包括BaCl2以及(　　)
A．Na2CO3、NaOH、HCl
B．Na2CO3、HCl、KOH
C．K2CO3、HNO3、NaOH
D．Na2CO3、NaOH、HNO3
2．(2020·全国卷Ⅰ，9)下列气体去除杂质的方法中，不能实现目的的是(　　)
气体(杂质) 方法
A SO2(H2S) 通过酸性高锰酸钾溶液
B Cl2(HCl) 通过饱和的食盐水
C N2(O2) 通过灼热的铜丝网
D NO(NO2) 通过氢氧化钠溶液
3.(2021·海南，6)一次性鉴别等浓度的KNO3、NH4Cl、Na2CO3三种溶液，下列方法不可行的是(　　)
A．测定pH
B．焰色试验
C．滴加AlCl3溶液
D. 滴加饱和Ca(OH)2溶液，微热
4．(2020·全国卷Ⅱ，8)某白色固体混合物由NaCl、KCl、MgSO4、CaCO3中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到澄清透明溶液；②做焰色试验，通过钴玻璃可观察到紫色；③向溶液中加碱，产生白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)
A．KCl、NaCl B．KCl、MgSO4
C．KCl、CaCO3 D．MgSO4、NaCl
5．(2022·全国乙卷，9)某白色粉末样品，可能含有Na2SO4、Na2SO3、Na2S2O3和Na2CO3。取少量样品进行如下实验：
①溶于水，得到无色透明溶液。
②向①的溶液中滴加过量稀盐酸，溶液变浑浊，有刺激性气体逸出。离心分离。
③取②的上层清液，向其中滴加BaCl2溶液有沉淀生成。
该样品中确定存在的是(　　)
A．Na2SO4、Na2S2O3
B．Na2SO3、Na2S2O3
C．Na2SO4、Na2CO3
D．Na2SO3、Na2CO3
1．应用离子反应除杂
(1)将杂质转化为沉淀或气体
[应用举例]
物质(括号内为杂质) 除杂试剂或方法 化学方程式或原理
NaCl溶液(Na2SO4) 加适量BaCl2溶液 Na2SO4＋BaCl2===BaSO4↓＋2NaCl
MgCl2溶液(FeCl3)
NaCl溶液(Na2CO3)
(2)难溶于水的固体中含有易与酸或碱反应的固态杂质，用酸或碱溶液溶解，经过滤除去后干燥
[应用举例]
物质和杂质(括号内为杂质) 性质差异 除杂试剂 方法
Mg(Al)
SiO2(CaCO3)
Fe(OH)3[Al(OH)3]
Cu(CuO、Cu2O)
SiO2(Fe2O3)
SiO2(Al2O3)
(3)利用特殊反应将杂质转化为被提纯的物质
[应用举例]
物质(括号内为杂质) 性质差异 除杂试剂 方法
Na2CO3溶液(NaHCO3)
FeSO4溶液[Fe2(SO4)3]
FeCl2溶液(CuCl2)
2.应用离子反应考查离子或物质检验
[应用举例]
判断正误
(1)将澄清石灰水滴入某溶液证明其中存在CO(　　)
(2)向久置的Na2SO3溶液中加入足量BaCl2溶液，出现白色沉淀；再加入足量稀盐酸，部分沉淀溶解，说明部分Na2SO3被氧化(　　)
(3)在溶液中加KSCN，溶液显红色，证明原溶液中有Fe3＋(　　)
(4)可用硫酸鉴别碳酸钠、硅酸钠和硫酸钠(　　)
(5)NaBr和KI溶液：分别加新制氯水后，用CCl4萃取(　　)
(6)用氨水可检验溶液中的Cu2＋(　　)
1．下列物质的提纯方法中，不能达到目的的是(　　)
选项 物质(杂质) 方法
A NaHCO3溶液(Na2CO3) 加足量NaOH溶液
B CO2(HCl) 通过饱和NaHCO3溶液洗气
C FeCl3溶液(FeCl2) 通入适量氯气
D KNO3(NaCl) 重结晶
2.下列物质去除杂质所选试剂和反应方程式均正确的是(　　)
选项 物质(杂质) 除杂试剂 反应方程式
A Cu(OH)2[Al(OH)3] 足量NaOH溶液 Al(OH)3＋OH－===AlO＋2H2O
B MgCl2(FeCl3) 过量MgO 2Fe3＋＋MgO＋3H2O===2Fe(OH)3＋Mg2＋
C CO2(SO2) 足量NaOH溶液 SO2＋2OH－===SO＋H2O
D CH3CH3(CH2==CH2) 足量溴水 CH2==CH2＋4Br2―→CBr2==CBr2＋4HBr
3.可利用下列实验流程除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质(用于沉淀的试剂稍过量)：称取粗盐滤液滤液精盐。下列说法错误的是(　　)
A．第②步过滤出的滤渣主要是泥沙
B．第④步中不能用KOH替代NaOH
C．第③、④、⑤步添加试剂的顺序还可以是：NaOH、Na2CO3、BaCl2
D．第⑦步中加入盐酸的目的是除去OH－和CO
4．含固体混合物NH4Cl、AlCl3、AgNO3、KHSO3、KMnO4、NaOH、Na2SiO3、FeCl3、CuCl2中的两种或两种以上化合物，溶于水发生了化学反应，且得到澄清溶液，推测可能存在的物质不合理的是(　　)
A．AlCl3、NaOH
B．NH4Cl、AgNO3、NaOH
C．Na2SiO3、FeCl3
D．KHSO3、KMnO4
5．某白色固体混合物由NaHCO3、无水CuSO4、CaO、K2SO4中的两种组成，进行如下实验：①混合物溶于水，得到无色澄清透明溶液；②向溶液中加入AlCl3溶液，产生无色气体和白色沉淀。根据实验现象可判断其组成为(　　)
A．NaHCO3、无水CuSO4
B．NaHCO3、CaO
C．NaHCO3、K2SO4
D．K2SO4、CaO
6．(2022·重庆一模)已知混合物X发生下列一系列变化。则X可能为(　　)
A．Ag2SO4、KCl　　　　 B．NaNO3、MgO
C．Na2SO4、Ba(OH)2 D．BaCl2、MgSO3
微题型6　离子反应在“离子检验与除杂”方面的应用
真题示范
1．A　[除杂过程中不能引入新杂质，同时为保证除杂完全，所加除杂试剂一般过量，然后选择合适的试剂将所加过量的物质除去。粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2＋选用CO将其转化为沉淀，为了不引入新杂质，所加物质的阳离子为Na＋，即选用Na2CO3除去Ca2＋，同理可知，除去Mg2＋需选用NaOH，除去SO需选用BaCl2，因所加除杂试剂均过量，因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中，BaCl2先于Na2CO3加入，利用Na2CO3除去Ca2＋和多余的BaCl2，因Na2CO3、NaOH均过量，成为新杂质，需要过滤后向滤液中加入HCl，至溶液中不再有气泡产生，以此除去Na2CO3、NaOH，然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品，综上所述，答案为A。]
2．A　[酸性高锰酸钾溶液不仅能与H2S反应，而且也能与SO2反应，A项不能实现目的。]
3．C　[KNO3溶液显中性，NH4Cl溶液显酸性，Na2CO3溶液显碱性，故可以用测定pH的方法鉴别，故A正确；KNO3的焰色试验呈紫色(透过蓝色钴玻璃)，NH4Cl的焰色试验无现象，Na2CO3的焰色试验呈黄色，故可以用焰色试验的方法鉴别，故B正确；KNO3、NH4Cl、Na2CO3中只有Na2CO3能与AlCl3反应且有现象，故C错误；2NH4Cl＋Ca(OH)2CaCl2＋2NH3↑＋2H2O，有刺激性气味气体产生，Na2CO3＋Ca(OH)2===CaCO3↓＋2NaOH，有白色沉淀产生，KNO3与Ca(OH)2不反应，故可以鉴别，故D正确。]
4．B　[由信息①得到澄清透明溶液，可排除碳酸钙；由信息②焰色试验透过钴玻璃可观察到紫色，说明含有钾元素，可推测含有氯化钾；由信息③向溶液中加入碱产生白色沉淀，可推测含有硫酸镁，所以B正确。]
5．A
疑难精讲
1．(1)MgO调pH　调pH使Fe3＋水解生成Fe(OH)3沉淀　盐酸调pH　调至溶液呈酸性，将CO转化为CO2　(2)杂质溶于强碱　过量NaOH溶液　过滤，干燥　杂质溶于盐酸　过量稀盐酸　过滤，干燥　杂质溶于强碱　过量NaOH溶液　过滤，干燥　杂质溶于稀硫酸　过量稀硫酸　过滤，干燥　杂质溶于盐酸　过量稀盐酸　过滤，干燥　杂质溶于盐酸　过量稀盐酸　过滤，干燥　(3)杂质与NaOH反应得Na2CO3　适量NaOH　杂质与Fe反应得FeSO4　足量铁粉　过滤　杂质与Fe反应得FeCl2　足量铁粉　过滤
2．(1)×　(2)√　(3)√　(4)√　(5)√　(6)√
模拟演练
1．A　2.A　3.C　4.C　5.C
6．D　[若X为微溶于水的硫酸银和溶于水的氯化钾，加入适量水溶解后过滤得到硫酸银固体和氯化钾溶液，氯化钾溶液不能与氢氧化钠溶液反应生成白色沉淀，故A错误；若X为溶于水的硝酸钠和难溶于水的氧化镁，加入适量水溶解时，氧化镁能与水缓慢反应生成氢氧化镁，过滤得到氢氧化镁固体和硝酸钠溶液，氢氧化镁能与稀硝酸反应生成硝酸镁和水，不能得到不溶于稀硝酸的固体，故B错误；若X为溶于水的硫酸钠和溶于水的氢氧化钡，加入适量水溶解时，硫酸钠与氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化钠，过滤得到硫酸钡固体和氢氧化钠溶液，氢氧化钠溶液中加入氢氧化钠溶液不能得到白色沉淀，故C错误；若X为溶于水的氯化钡和微溶于水的亚硫酸镁，加入适量水溶解时，氯化钡与亚硫酸镁反应生成亚硫酸钡和氯化镁，过滤得到亚硫酸钡沉淀和氯化镁溶液，亚硫酸钡与稀硝酸发生氧化还原反应生成硫酸钡，氯化镁与足量的氢氧化钠溶液反应生成氢氧化镁白色沉淀，故D正确。]

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