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浙江科学·专题训练（六）物质的除杂
一、知识梳理
写出下列物质中的杂质离子及除杂试剂。
物质（杂质） 杂质离子 除杂试剂（写化学式）
NaOH溶液（Na2CO3)
NaCl溶液（Na2SO4)
NaCl溶液（NaOH)
NaOH溶液（Ca(OH)2）
CaCl2溶液（HCl)
FeSO4溶液（CuSO4)
NaNO3溶液（CuSO4)
二、实战演练
1、稀盐酸是化学实验中常用的试剂，但下列实验中，不宜使用稀盐酸的是( )
A.除去氯化钠溶液中的碳酸钠 B.除去铜粉中混有的铁粉
C.除去熟石灰中的石灰石 D.除去氯化钾中混有的氢氧化钾
2、除去下列物质中的杂质，所选除杂试剂合理的是（　 　）
选项 物质 杂质 除杂试剂
A Fe Cu 过量稀硫酸
B N2 O2 灼热的碳层
C FeCl2 溶液 CuCl2 过量铁粉
D Ca(OH)2 CaCO3 适量的稀盐酸
3、除去下列物质中所含杂质 (括号内为杂质)，所选用试剂及操作方法均正确的是（　 　）
选项 待提纯的物质 选用的试剂 操作方法
A CaO（CaCO3） 水 溶解、过滤、结晶
B CO2（CO） 氧气 点燃
C KCl(K2CO3) 稀盐酸 蒸发结晶
D CuO(Cu) 稀硫酸 过滤
4、除去下列溶液中的少量杂质，所用试剂和方法正确的是（　 　）
选项 溶液 杂质 试剂和方法
A NaOH Na2CO3 滴入足量稀盐酸至不再产生气泡
B KNO3 K2SO4 滴入适量BaCl2溶液、过滤
C CaCl2 HCl 加入过量CaCO3、过滤
D NaNO3 NaCl 滴入过量AgNO3溶液、过滤
5、下列除去杂质的方法，错误的是（　 　）
A. 除去H2中少量水蒸气：通过浓硫酸
B. 除去CO2中的少量HCl：通过足量的NaOH溶液，干燥
C. 除去NaCl溶液中少量的CaCl2：加入适量Na2CO3溶液，过滤
D. 除去FeCl2 溶液中少量的CuCl2：加入足量的铁屑充分反应，过滤
6、下列实验方案能够达到相应实验目的的是（　 　）
A．用CuSO4溶液除去铜粉中混有的少量锌粉
B. 用K2CO3除去CaCl2溶液中混有的稀盐酸
C. 用Ba（OH）2溶液除去Na2SO4溶液中混有的MgSO4
D．用降温结晶分离KNO3中混有的少量氯化钠
7、通过海水晒盐的方法得到的仅仅是粗盐，其中还含有少量的硫酸钠、氯化镁、氯化钙等杂质，它们在溶液中主要以SO42 、Ca2+、Mg2+的形式存在。为将这些杂质除净，可向食盐溶液分别加过量的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液，然后加入盐酸调至溶液PH=7，最后经过滤、蒸发得到精盐，下列操作及加入溶液顺序错误的是（　 　）
A. Na2CO3、BaCl2、NaOH、过滤、HCl
B. NaOH、BaCl2、Na2CO3、过滤、HCl
C. BaCl2、Na2CO3、NaOH、过滤、HCl
D. BaCl2、NaOH、Na2CO3、过滤、HCl
8、除去H2中的HCl和水蒸气，下列装置和药品均正确的是（　 　）
9、除去下列物质中的少量杂质，所选试剂或方法正确的是 ( )
选项 物质 所含杂质 除去杂质的试剂或方法
A H2 CO 通过灼热的氧化铜
B Cu Fe2O3 加入足量的稀盐酸，过滤
C NaCl Na2CO3 加入过量BaCl2溶液，过滤
D CuCl2溶液 ZnCl2 过量的锌，过滤
10、某炉渣中主要含氧化亚铁、氧化铁，还含少量杂质（不溶于水，也不与酸反应）；现按如图所示流程制备绿矾（FeSO4·7H2O），已知氧化亚铁与稀硫酸、铁与硫酸铁反应均可生成硫酸亚铁。
（1）写出 “浸取” 过程中氧化亚铁与稀硫酸反应的化学方程式： 。
（2）“过滤” 操作需要使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。实验测得，滤液 II 的 pH 比滤液 I 的大，其原因是 。
11、下列两种方案体现了物质除杂的不同思路：
思路一：将杂质直接转化为所需物质；
思路二：将所需物质转化为中间物质，再将中间物质转化为所需物质。
（1）运用思路一：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡，先加足量的水溶解，再向溶液中加入适量的 溶液，过滤、蒸发，即得到氯化镁固体。
（2）运用思路二：除去氯化镁粉末中混有的少量氯化钡、氯化钠和硫酸钾。根据流程回答以下问题。
I.步骤①中反应的化学方程式是 ，滤液B中一定含有的溶质是 。
II.步骤②中加入的甲溶液是 （填化学式）溶液。
12、海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐能得到粗盐和苦卤，粗盐中含有多种可溶性杂质（氯化镁、氯化钙等）和不溶性杂质（泥沙等）。请回答下列问题。
粗盐加水经过操作 Ⅰ 除去泥沙得到溶液，溶液加入过量 X 溶液，再加入过量溶液得到混合液；混合液经过操作 Ⅱ 分离出沉淀物，得到滤液；滤液加入过量盐酸，再蒸发得到精盐。
（1）蒸发过程中使用到玻璃棒，其作用是 。
（2）若要去除粗盐中可溶性的杂质氯化镁和氯化钙，可依次加入过量的 X 和碳酸钠两种溶液。下列物质中，可作为 X 的物质有 。
A. KOH B. Ba(OH)2 C. Ca(OH)2 D. NaOH
（3）操作 II 后向所得滤液中加入适量的盐酸，其目的是 ，最后通过蒸发结晶得到较为纯净的氯化钠。
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物质的除杂
答案与解析
一、知识梳理
物质（杂质） 杂质离子 除杂试剂（写化学式）
NaOH溶液(Na2CO3) CO32- Ca(OH)2（或Ba(OH)2）
NaCl溶液(Na2SO4) SO42- BaCl2
NaCl溶液(NaOH) OH- 稀盐酸（HCl）
NaOH溶液（Ca(OH)2） Ca2+ Na2CO3
CaCl2溶液(HCl) H+ 过量CaCO3
FeSO4溶液(CuSO4) Cu2+ 铁粉（Fe）
NaNO3溶液(CuSO4) Cu2+、SO42- Ba(OH)2
解析要点：除杂试剂只能与杂质反应、不能消耗被提纯物质，且不能引入新杂质；引入的过量试剂必须能通过后续步骤除去。
二、实战演练
1、稀盐酸是化学实验中常用的试剂，但下列实验中，不宜使用稀盐酸的是（　　）
答案：C。
解析：C 中稀盐酸既与石灰石（CaCO3）反应，也与熟石灰 Ca(OH)2 反应，无法只除杂质；A、B、D 均可用稀盐酸除杂且不消耗主要物质。
2、除去下列物质中的杂质，所选除杂试剂合理的是（　　）
答案：C。
解析：A 稀硫酸与 Fe 反应、与 Cu 不反应，恰好除反了（应除 Cu 却除 Fe）；B 碳与 O2 反应生成 CO2 混入 N2，引入新杂质；C 过量铁粉与 CuCl2 反应生成 FeCl2 和 Cu，过滤除去，合理；D CaCO3和Ca(OH)2均能与稀盐酸反应，不但能把杂质除去，也会把原物质除去，不符合除杂原则。
3、除去下列物质中所含杂质（括号内为杂质），所选用试剂及操作方法均正确的是（　　）
答案：C。
解析：A 水与 CaO 反应生成 Ca(OH)2，会把原物质除去，不符合除杂原则；B CO2 中少量 CO 无法点燃（CO2 不支持燃烧），且会引入新杂质 O2；C 稀盐酸与 K2CO3 反应生成 KCl、水和 CO2，蒸发结晶得 KCl，正确；D 稀硫酸与 CuO 反应，会把原物质除去，不符合除杂原则。
4、除去下列溶液中的少量杂质，所用试剂和方法正确的是（　　）
答案：C。
解析：A 稀盐酸与 NaOH 也反应；B BaCl2 与 K2SO4 反应引入新杂质 KCl；C 过量 CaCO3 与 HCl 反应生成 CaCl2，多余的 CaCO3 过滤除去，正确；D 过量 AgNO3 引入新杂质。
5、下列除去杂质的方法，错误的是（　　）
答案：B。
解析：NaOH 溶液会同时吸收 CO2，把主要物质反应掉；除 CO2 中的 HCl 应选用饱和 NaHCO3 溶液；A、C、D 均正确。
6、下列实验方案能够达到相应实验目的的是（　　）
答案：A。
解析：A 锌与 CuSO4 反应置换出铜，能除去杂质且没有引入新杂质，可达到实验目的，正确；B K2CO3 会与原物质CaCl2 反应生成 CaCO3 沉淀，不能达到实验目的；C Ba(OH)2 与原物质 Na2SO4 反应生成 BaSO4 沉淀，并引入新杂质NaOH，不能达到实验目的；D KNO3 溶解度随温度变化大、NaCl 变化小，应先配置热饱和溶液，再进行降温结晶。
7、通过海水晒盐的方法得到的仅仅是粗盐……为将这些杂质除净，可向食盐溶液分别加过量的氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液、氯化钡溶液，然后加入盐酸调至溶液 pH=7，最后经过滤、蒸发得到精盐。下列操作及加入溶液顺序错误的是（　　）
答案：A。
解析：BaCl2 必须在 Na2CO3 之前加入，多余的 Ba2+ 才能被 Na2CO3 除去；A 把 Na2CO3 放在 BaCl2 之前，多余的 Ba2+ 无法除去，错误；B、C、D 顺序均可。
8、除去 H2 中的 HCl 和水蒸气，下列装置和药品均正确的是（　　）
答案：C。
解析：应先通过 NaOH 溶液除去 HCl（NaOH 不与 H2 反应），再通过浓硫酸除去水蒸气；且洗气必须“长进短出”（导管伸入液面下）。图中 A 组第一瓶接法错误（短进长出），B、D 组浓硫酸在前顺序错误，C 组顺序和接法均正确。
9、除去下列物质中的少量杂质，所选试剂或方法正确的是（　　）
答案：B。
解析：A H2 和 CO 都能还原氧化铜，会把原物质H2 也除去，不符合除杂原则；B 稀盐酸与 Fe2O3 反应，铜不反应，过滤即可，正确；C 过量 BaCl2 引入新杂质；D 锌会与 CuCl2 反应，会把原物质除去，不符合除杂原则。
10、某炉渣中主要含氧化亚铁、氧化铁，还含少量杂质（不溶于水，也不与酸反应）；现按如图所示流程制备绿矾（FeSO4·7H2O）。
（1）答案：FeO + H2SO4 = FeSO4 + H2O。
（2）答案：漏斗；滤液Ⅰ中过量的稀硫酸被加入的铁粉消耗（Fe + H2SO4 = FeSO4 + H2↑），酸性减弱，pH 增大。
11、下列两种方案体现了物质除杂的不同思路。
（1）答案：加入适量的硫酸镁（MgSO4）溶液。
解析：思路一是把杂质 BaCl2 直接转化为所需物质：BaCl2 + MgSO4 = BaSO4↓ + MgCl2，过滤除去 BaSO4，蒸发滤液即得 MgCl2 固体，不引入新杂质。
（2）I 答案：BaCl2 + K2SO4 = BaSO4↓ + 2KCl；滤液 B 中一定含有的溶质是 MgCl2、NaCl、KCl。
（2）II 答案：NaOH。
解析：步骤②加过量 NaOH 使 Mg2+ 全部转化为 Mg(OH)2 沉淀（滤渣 D），步骤③再加过量稀盐酸（乙溶液）溶解 Mg(OH)2 得 MgCl2，蒸发结晶。
12、海洋中有丰富的水生生物和化学资源。海水晒盐能得到粗盐和苦卤……
（1）答案：搅拌，使液体受热均匀，防止局部温度过高造成液滴飞溅。
（2）答案：B、C、D。
解析：X 用于除去 Mg2+（生成 Mg(OH)2 沉淀）。Ba(OH)2 会引入 Ba2+、Ca(OH)2 引入 Ca2+，但后续过量 Na2CO3 均可将其沉淀除去；NaOH 引入 Na+ 不引入新杂质。KOH 会引入 K+ 且无法除去，不可选。
（3）答案：除去过量的氢氧化钠和碳酸钠，使溶液呈中性（pH=7）。
解析：盐酸与 Na2CO3、NaOH 反应生成 NaCl，过量盐酸在蒸发时挥发除去，最终得到纯净的 NaCl。
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