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拓展提升11　物质的除杂与分离
1．物质的除杂与分离原理
根据物质的不同的物理性质(如沸点等)，或化学性质(如与某些物质反应生成沉淀、气体等)，进行除杂或分离相应物质。对于难以分离的物质，可以先将其转化为中间物质，然后再将中间物质转化为相应的物质。
2．物质的除杂与分离原则
(1)不增：提纯过程中不能增加新杂质。
(2)不减：被提纯物质不能减少。
(3)易分：被提纯的物质与杂质易分离。
(4)复原：被保留的物质能恢复原状。
(5)环保：所选用的除杂方法不能产生污染环境的物质。
3．除杂与分离方法
(1)被提纯物质和杂质均为固体
①被提纯物质和杂质中一种可溶于水，另一种难溶于水时，可选用水，也可用其他物质。
②被提纯物质和杂质两种都难溶于水时
a．一般不选用固体作除杂试剂，应选用气体或液体。例如除去炭粉中的氧化铜，加酸过滤。
b．金属活动性顺序中氢后的金属混有氢前的金属时，也可以加酸。例如除去铜单质中的锌，可加酸反应后过滤。
(2)液体之间的除杂与分离
酸、碱、盐以离子形式存在于水溶液中，所以酸、碱、盐溶液的除杂应是阴、阳离子的除杂。
4．常见物质的除杂与分离
物质状态 物质 杂质 试剂
气体 O2 CO2 通过足量的氢氧化钠溶液
CO CO2 通过足量的氢氧化钠溶液
CO2 CO 使混合气体通过灼热的CuO
O2 水蒸气 通过浓硫酸或氢氧化钠固体
H2 水蒸气 通过浓硫酸或氢氧化钠固体
CO2 水蒸气 通过浓硫酸
物质状态 物质 杂质 试剂
固体 Cu Fe 加入足量的稀硫酸或稀盐酸，过滤
Cu Fe2O3 加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤
Cu CuO 加入足量的稀盐酸或稀硫酸，过滤
CuO Cu 在空气(或氧气)中灼烧混合物
CaCO3 CaCl2 加水溶解，过滤，干燥
CaO CaCO3 高温煅烧
物质状态 物质 杂质 试剂
液体 Zn溶液 CuSO4溶液 加入足量的锌粉，过滤
Na2SO4溶液 Na2CO3溶液 加入适量的稀硫酸
NaCl溶液 Na2SO4溶液 加入适量的氯化钡溶液，过滤
NaCl CuSO4溶液 加入适量的氢氧化钡溶液，过滤
NaNO3溶液 NaCl溶液 加入适量的硝酸银溶液，过滤
NaOH溶液 Na2CO3溶液 加入适量的氢氧化钙(或氢氢化钡)溶液
KNO3溶液 NaCl溶液 冷却热饱和溶液
1．[2025·盐城模拟]为除去下列各物质中混有的少量杂质，采用的相应除杂方案正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂方案
A 铜粉 氧化铜 在空气中充分灼烧
B NaCl溶液 Na2CO3 加入适量稀硫酸
C H2 CO2 通过足量NaOH溶液，干燥
D FeCl3溶液 HCl 加入过量铁粉，过滤
2.[2025·泉州模拟]下列除去杂质(少量)的方法中正确的是( )
选项 物质 杂质 除杂方法
A 氢氧化钙固体 CaO 加足量稀盐酸，过滤
B 二氧化碳气体 H2O 通过氢氧化钠固体，收集
C NaOH溶液 Na2CO3 加入适量的石灰水，过滤
D 碳酸钙固体 NaCl固体 溶解、过滤、蒸发、结晶
3.[2025·绥化]物质的检验、鉴别、除杂和分离是重要的实验技能。下列实验方案正确的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别Na2CO3溶液、稀盐酸、CaCl2溶液 取样，两两混合，观察现象
B 检验某无色溶液中含有Mg2＋ 取样，加入少量NaOH溶液，观察现象
C 除去氯化钙溶液中的少量盐酸 加入过量氢氧化钙
D 分离一氧化碳和二氧化碳 将混合气体通过灼热的氧化铜
4.[2025·黑龙江]下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 分离：CaCO3固体和CaCl2固体 溶解、过滤、洗涤、干燥
B 除杂：Cu(NO3)2溶液中混有AgNO3溶液 加入足量铁粉，过滤
C 鉴别：氧化铜和铁粉 取样滴加稀盐酸，观察现象
D 检验：NaOH溶液是否变质 取样，滴加少量稀盐酸，观察现象
5.[2025·烟台]物质的检验、鉴别、除杂是化学研究的重要方法。下列实验方案能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去铜粉中混有的碳粉 将混合物在空气中充分灼烧
B 鉴别硝酸铵和氯化钠固体 取等量样品，加等温、等量水溶解，比较温度变化
C 验证乙醇中含有碳元素 取样，点燃，在火焰上方罩一个干而冷的烧杯
D 除去稀盐酸中少量的稀硫酸 加入过量的BaCl2溶液，过滤
6.[2025·兰州]下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除杂：KCl溶液中含有少量K2SO4 加入过量BaCl2溶液，过滤
B 验证：锌、铁、铜三种金属的活动性顺序 用铁片、Zn(NO3)2溶液和CuSO4溶液进行实验
C 鉴别：N2和CO2 将燃着的小木条伸入集气瓶中
D 配制：100 g溶质质量分数为5%的NaCl溶液 称取5.0 g NaCl加入盛有100 mL水的烧杯中完全溶解(ρ水＝1 g/cm3)
7.[2025·广元]实验前需先设计实验方案，下列实验方案能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 鉴别CH4和CO 分别通入澄清石灰水中
B 检验未知气体是否为CO2 将燃着的木条伸入集气瓶中
C 除去CuSO4溶液中的H2SO4 加入适量NaOH溶液
D 分离CaCO3和CaCl2粉末 加水溶解，过滤，蒸发结晶，清洗滤渣并晾干
8.[2025·广西]下列实验方案中，不能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 分离铁粉和铜粉 用磁铁吸附
B 区分羊毛制品与合成纤维 灼烧，闻气味
C 鉴别硝酸铵和氢氧化钠固体 取等质量固体，加入等量水，比较温度变化
D 除去一氧化碳中的氧气 将混合气体通过足量灼热的氧化铁
9.[2025·鹤岗三模]鉴别、检验、除杂和分离是认识和研究物质的常用方法。下列实验方案能达到目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去CaCl2溶液中混有的少量盐酸 加入过量CaCO3固体，过滤
B 除去Fe粉中混有的少量CuO 加入足量稀硫酸，过滤
C 除去NaCl中混有的少量碳粉 加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥
D 除去KNO3溶液中混有的KCl 加入过量的AgNO3溶液，过滤
10.[2025·沧州模拟]除杂是提纯物质的重要方式。下列除杂的实验方案，能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去NaCl中少量的Na2CO3 加入过量的氯化钙溶液，过滤，蒸发结晶
B 除去Cu粉中的少量Fe粉 加入过量稀硫酸，过滤，洗涤，干燥
C 除去CO2中的水蒸气 将气体通过足量生石灰
D 除去Na2SO4溶液中的少量NaOH 滴加稀盐酸至溶液pH＝7
11.[2025·肥城二模]下列实验方案设计中，能达到实验目的的是( )
选项 实验目的 实验方案
A 除去CO2气体中混有的少量HCl 通过足量NaOH溶液，干燥
B 除去K2SO4溶液中混有的少量K2CO3 加入过量稀硫酸
C 除去NaNO3溶液中混有的少量NaOH 加入适量Cu(NO3)2溶液，过滤
D 除去NaCl固体中混有的少量泥沙 加入水溶解，过滤
12.[2025·哈尔滨三模]除去下列物质中的少量杂质，所选用的试剂和操作方法都正确的是( )
选项 物质 杂质 试剂 操作方法
A CuCl2 溶液 稀盐酸 足量铜 过滤
B CO2 O2 足量氢氧化钠溶液和浓硫酸 依次通过两种试剂
C KCl固体 K2SO4 蒸馏水和适量BaCl2溶液 溶解、过滤、蒸发结晶
D 氧化钙 碳酸钙 加水溶解 过滤
13.[2025·雷州三模]下列除杂方法中，能达到实验目的的是(括号中的物质为杂质)( )
选项 物质(杂质) 操作方法
A Cu粉(Zn粉) 加入过量的FeSO4溶液，过滤，洗涤，干燥
B 碳粉(CuO粉) 加入过量的稀硫酸，过滤，洗涤，干燥
C CH4(CO) 将混合气体点燃
D Fe2O3(Fe) 在CO气流中加热
14.[2025·苏州模拟]如表列出了除去物质中所含少量杂质的方法，其中正确的是( )
选项 物质 所含杂质 除去杂质的方法
A N2气体 O2 缓缓通过灼热的氧化铜
B CuSO4溶液 FeSO4 加入过量铁粉，过滤
C KCl固体 MnO2 加水充分溶解、过滤、洗涤、干燥
D CaO固体 CaCO3 将固体混合物高温煅烧至固体质量不再减少为止
15.[2025·巴中自主招生]硝石(主要成分为硝酸钾)是古代制作火药的原料。古人以自然界的硝土(主要含硝酸钾、氯化钠等的土壤)为原料，通过一系列操作即可获得硝石。兴趣小组查阅了硝酸钾和氯化钠的溶解度曲线，并在实验室模拟提纯硝石，部分操作如图。下列有关说法正确的是( )
A．甲中形成的一定是饱和溶液
B．乙中操作需要冷却后进行
C．在丙中析出晶体的方法为蒸发结晶
D．丙中出现的固体为硝酸钾晶体
16．[2025·山东模拟]作为“百味之祖”，盐是我们日常生活中不可或缺的调味品。山东某盐场进行海水“晒盐”得到的粗盐中常含有难溶性杂质和氯化镁、氯化钙等可溶性杂质。为除去可溶性杂质，进行如图所示实验操作。下列说法正确的是( )
A．步骤①和②的顺序不能颠倒
B．步骤③中所得沉淀的成分有3种
C．加入过量氢氧化钠溶液的目的是除尽Mg2＋
D．步骤④中只发生了中和反应

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