除雜選擇試劑的原則是:不增、不減、不繁。
氣體的除雜(淨化):
1. 氣體除雜的原則:
(1) 不引入新的雜質
(2) 不減少被淨化氣體的量
2. 氣體的除雜方法:
試劑
除去的氣體雜質
有關方程式
水
易溶於水的氣體,如:HCl、NH3
/
強鹼溶液(NaOH)
酸性氣體,如:CO2、SO2
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
灼熱的銅網
O2
2Cu+O2====2CuO
灼熱的氧化銅
H2、CO
CuO+H2===Cu+H2O
CuO+CO====Cu+CO2
注意的問題:
(1)需淨化的氣體中含有多種雜質時,除雜順序:一般先除去酸性氣體,如:氯化氫氣體,CO2、SO2等,水蒸氣要在最後除去。
(2)除雜選用方法時要保證雜質完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因為Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2濃度小,吸收CO2不易完全。
(3)除雜裝置與氣體乾燥相同。
典型例題
1. 填寫實驗報告
實驗內容
選用試劑或方法
反應的化學方程式或結論
鑑別H2和CO2
除去稀鹽酸中混有的少量硫酸
考點:物質的鑑別,物質的除雜問題。
(1)H2、CO2的化學性質。
(2)SO42-的特性。
評析:①利用H2、CO2的性質不同,加以鑑別。
如H2有還原性而CO2沒有,將氣體分別通入灼熱的CuO加以鑑別。
CuO+H2 Cu+H2O
或利用H2有可燃性而CO2不燃燒也不支援燃燒,將氣體分別點燃加以鑑別。
或利用CO2的水溶液顯酸性而H2難溶於水,將氣體分別通入紫色石蕊試液加以鑑別。CO2使紫色石蕊試液變紅而H2不能。
②屬於除雜質問題,加入試劑或選用方法要符合三個原則:(1)試劑與雜質反應,且使雜質轉化為難溶物質或氣體而分離掉;(2)在除雜質過程中原物質的質量不減少;(3)不能引入新雜質。
在混合物中加入BaCl2,與H2SO4生成白色沉澱,過濾後將其除去,同時生成物是HCl,沒有引入新的離子。
答案:
澄清石灰水
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
氯化鋇溶液
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
2.下列各選項中的雜質,欲用括號內物質除去,其中能達到目的的是( )
A CO中混有少量CO2 (澄清石灰水)
B CO2中混有少量氯化氫氣體 (NaOH溶液)
C O2中混有少量H2 (灼熱氧化銅)
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 ,可到達目的.
B CO2與HCl都和NaOH反應,故不能達到目的.
C O2和H2 混合二者體積比不知道,透過灼熱氧化銅可能爆炸,不能達到目的.
D 白磷自燃且生成物為固體,除去O2,能達到目的.
回答除雜問題,一定要全面分析,既要除去雜質,又要使主要成分(被淨化的氣體)不變質。
答案: A D
3.實驗室配製氯化鈉溶液,但氯化鈉晶體裡混入了少量硫酸鈉和碳酸氫銨,設計一組實驗,配製不含雜質的氯化鈉溶液。
提示:本題為除雜問題的實驗設計,這樣的問題一般要遵循“甲中有乙,加丙去乙,可產生甲,但不能產生丁”的原則。
答案:將不純的氯化鈉晶體溶於適量的蒸餾水中,滴加稍過量的Ba(OH)2溶液,使SO42-及CO32-(原HCO3-與OH-反應後生成)完全沉澱。再續加稍過量的Na2CO3溶液,以除去過量的Ba2+。過濾,保留濾液在濾液中,滴加稀鹽酸至溶液呈中性(用PH試紙控制),得不含雜質的氯化鈉溶液。
分析:為了除去雜質NH4HCO3和Na2SO4,一般可提出兩個實驗方案:第一方案是利用NH4HCO3受熱(35℃以上)易分解成氣態物質的特性,先加熱氯化鈉晶體除掉NH4HCO3,再加Ba2+除掉SO42-;第二方案是用Ba(OH)2同時除掉兩種雜質,這種方法簡便,“一舉兩得”,故優先選用。
具體操作步驟如下:①將不純的氯化鈉晶體溶於適量的蒸餾水中,滴加稍過量的Ba(OH)2溶液,使
SO42-及CO32-(原HCO3-與OH-反應後生成)完全沉澱。
檢驗Ba(OH)2是否過量的方法:取少量濾液,滴幾滴Na2SO4或稀H2SO4,如產生白色渾濁或沉澱,則表示Ba(OH)2已過量。
②再續加稍過量的Na2CO3溶液,以除去過量的Ba2+離子。過濾,保留濾液。
檢驗Na2CO3是否過量的方法,取少量濾液,滴加幾滴HCl,如產生氣泡則表示Na2CO3已過量。
4、工業上製備純淨的氯化鋅時,將含雜質的氧化鋅溶於過量的鹽酸,為了除去氯化鐵雜質需調節溶液的PH值到4,應加入試劑是
A.氫氧化鈉 B.氨水 C.氧化鋅 D.氯化鋅 E.碳酸鋅
正確答案:CE
解釋:本題為除雜題,原理是降低溶液中的[H+],將Fe3+轉化為Fe[OH]3以除去,所以應加入鹼性物質,A、B、C、E均可滿足條件,但除雜的原則是不能引進新雜質,所以A、B排除,選出正確答案。
5、海水是取之不盡的化工原料資源,從海水中可提取各種化工原料。下圖是工業上對海水的幾項綜合利用的示意圖:
試回答下列問題:
①粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質,精製時所用試劑為:A 鹽酸;B BaCl2溶液;C NaOH溶液;D Na2CO3溶液。加入試劑的順序是
②電解飽和食鹽水時,與電源正極相連的電極上發生的反應為
與電源負極線連的電極附近溶液pH (變大、不變、變小)。若1mol電子的電量為96500C,則用電流強度為100A的穩恆電流持續電解3分13秒,則在兩極上共可收集到氣體 mL(S.T.P)。若保證電解後飽和食鹽水的濃度不變,則可採取的方法是
③由MgCl2·6H2O晶體脫水制無水MgCl2時,MgCl2·6H2O晶體在 氣氛中加熱脫水,該氣體的作用是
④電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列 氣體中冷卻。
A H2 B N2 C CO2 D O2
【參考答案】
①B C D A或C B D A
該小題屬離子除雜題。除雜原則是在除去Ca2+、Mg2+、SO42-時,不能帶入雜質離子。所以,解此題的關鍵是把握好加入離子的順序:①Ba2+必須在CO32-之前加入;②CO32-、OH-必須在H+之前加入,所以B、C不分先後,而D、A本身既分前後,又必須放在B、C之後才能滿足條件。
②2Cl--2e→Cl2 變大 4480 措施是向電解液中通入一定量的HCl氣體
電解飽和食鹽水時,與正極相連的陽極發生的反應是2Cl--2e→Cl2,與負極相連的陰極發生的反應是:2H++2e→H2。H+不斷消耗,使得溶液中[OH-]增大,pH變大。電解中外溢的是Cl2、H2,所以要確保原溶液濃度不變,只能向體系中通入一定量的HCl氣體以補足損失的H、Cl原子。易錯處是加入鹽酸,使溶液濃度變小。
抑制水解平衡MgCl2+H2O Mg(OH)Cl+HCl正向進行
④A
6、實驗室用純淨、乾燥的氫氣還原氧化銅,實驗裝置有下列A、B、C、D四部分組成,回答下列問題:
(1)根據上述實驗要求,將各實驗裝置按從左到右的順序用序號連線起來:( )→ ( )→( )→ ( )
(2) 指出A、B裝置在實驗中的作用:
A B
(3)實驗完畢後,加熱和通入氫氣同時停止,等試管冷卻後得到固體的質量與理論上所得銅的質量相比較,將會----------(偏大、偏小或不變)
分析:裝置的排列從左到右順序一般是:(1)氣體的發生裝置(2)氣體的除雜裝置氣體的乾燥裝置(4)主要實驗裝置(5)尾氣的處理(氣體無毒可直接放出)
答案:(1)D→A→B→C
(2)A:吸收可能存在的HCl氣體
B:吸收水得到乾燥的氫氣
(3)偏大
除雜選擇試劑的原則是:不增、不減、不繁。
氣體的除雜(淨化):
1. 氣體除雜的原則:
(1) 不引入新的雜質
(2) 不減少被淨化氣體的量
2. 氣體的除雜方法:
試劑
除去的氣體雜質
有關方程式
水
易溶於水的氣體,如:HCl、NH3
/
強鹼溶液(NaOH)
酸性氣體,如:CO2、SO2
CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O
SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O
灼熱的銅網
O2
2Cu+O2====2CuO
灼熱的氧化銅
H2、CO
CuO+H2===Cu+H2O
CuO+CO====Cu+CO2
注意的問題:
(1)需淨化的氣體中含有多種雜質時,除雜順序:一般先除去酸性氣體,如:氯化氫氣體,CO2、SO2等,水蒸氣要在最後除去。
(2)除雜選用方法時要保證雜質完全除掉,如:除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因為Ca(OH)2是微溶物,石灰水中Ca(OH)2濃度小,吸收CO2不易完全。
(3)除雜裝置與氣體乾燥相同。
典型例題
1. 填寫實驗報告
實驗內容
選用試劑或方法
反應的化學方程式或結論
鑑別H2和CO2
除去稀鹽酸中混有的少量硫酸
考點:物質的鑑別,物質的除雜問題。
(1)H2、CO2的化學性質。
(2)SO42-的特性。
評析:①利用H2、CO2的性質不同,加以鑑別。
如H2有還原性而CO2沒有,將氣體分別通入灼熱的CuO加以鑑別。
CuO+H2 Cu+H2O
或利用H2有可燃性而CO2不燃燒也不支援燃燒,將氣體分別點燃加以鑑別。
或利用CO2的水溶液顯酸性而H2難溶於水,將氣體分別通入紫色石蕊試液加以鑑別。CO2使紫色石蕊試液變紅而H2不能。
②屬於除雜質問題,加入試劑或選用方法要符合三個原則:(1)試劑與雜質反應,且使雜質轉化為難溶物質或氣體而分離掉;(2)在除雜質過程中原物質的質量不減少;(3)不能引入新雜質。
在混合物中加入BaCl2,與H2SO4生成白色沉澱,過濾後將其除去,同時生成物是HCl,沒有引入新的離子。
答案:
澄清石灰水
Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O
氯化鋇溶液
H2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2HCl
2.下列各選項中的雜質,欲用括號內物質除去,其中能達到目的的是( )
A CO中混有少量CO2 (澄清石灰水)
B CO2中混有少量氯化氫氣體 (NaOH溶液)
C O2中混有少量H2 (灼熱氧化銅)
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 ,可到達目的.
B CO2與HCl都和NaOH反應,故不能達到目的.
C O2和H2 混合二者體積比不知道,透過灼熱氧化銅可能爆炸,不能達到目的.
D 白磷自燃且生成物為固體,除去O2,能達到目的.
回答除雜問題,一定要全面分析,既要除去雜質,又要使主要成分(被淨化的氣體)不變質。
答案: A D
3.實驗室配製氯化鈉溶液,但氯化鈉晶體裡混入了少量硫酸鈉和碳酸氫銨,設計一組實驗,配製不含雜質的氯化鈉溶液。
提示:本題為除雜問題的實驗設計,這樣的問題一般要遵循“甲中有乙,加丙去乙,可產生甲,但不能產生丁”的原則。
答案:將不純的氯化鈉晶體溶於適量的蒸餾水中,滴加稍過量的Ba(OH)2溶液,使SO42-及CO32-(原HCO3-與OH-反應後生成)完全沉澱。再續加稍過量的Na2CO3溶液,以除去過量的Ba2+。過濾,保留濾液在濾液中,滴加稀鹽酸至溶液呈中性(用PH試紙控制),得不含雜質的氯化鈉溶液。
分析:為了除去雜質NH4HCO3和Na2SO4,一般可提出兩個實驗方案:第一方案是利用NH4HCO3受熱(35℃以上)易分解成氣態物質的特性,先加熱氯化鈉晶體除掉NH4HCO3,再加Ba2+除掉SO42-;第二方案是用Ba(OH)2同時除掉兩種雜質,這種方法簡便,“一舉兩得”,故優先選用。
具體操作步驟如下:①將不純的氯化鈉晶體溶於適量的蒸餾水中,滴加稍過量的Ba(OH)2溶液,使
SO42-及CO32-(原HCO3-與OH-反應後生成)完全沉澱。
檢驗Ba(OH)2是否過量的方法:取少量濾液,滴幾滴Na2SO4或稀H2SO4,如產生白色渾濁或沉澱,則表示Ba(OH)2已過量。
②再續加稍過量的Na2CO3溶液,以除去過量的Ba2+離子。過濾,保留濾液。
檢驗Na2CO3是否過量的方法,取少量濾液,滴加幾滴HCl,如產生氣泡則表示Na2CO3已過量。
4、工業上製備純淨的氯化鋅時,將含雜質的氧化鋅溶於過量的鹽酸,為了除去氯化鐵雜質需調節溶液的PH值到4,應加入試劑是
A.氫氧化鈉 B.氨水 C.氧化鋅 D.氯化鋅 E.碳酸鋅
正確答案:CE
解釋:本題為除雜題,原理是降低溶液中的[H+],將Fe3+轉化為Fe[OH]3以除去,所以應加入鹼性物質,A、B、C、E均可滿足條件,但除雜的原則是不能引進新雜質,所以A、B排除,選出正確答案。
5、海水是取之不盡的化工原料資源,從海水中可提取各種化工原料。下圖是工業上對海水的幾項綜合利用的示意圖:
試回答下列問題:
①粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等雜質,精製時所用試劑為:A 鹽酸;B BaCl2溶液;C NaOH溶液;D Na2CO3溶液。加入試劑的順序是
②電解飽和食鹽水時,與電源正極相連的電極上發生的反應為
與電源負極線連的電極附近溶液pH (變大、不變、變小)。若1mol電子的電量為96500C,則用電流強度為100A的穩恆電流持續電解3分13秒,則在兩極上共可收集到氣體 mL(S.T.P)。若保證電解後飽和食鹽水的濃度不變,則可採取的方法是
③由MgCl2·6H2O晶體脫水制無水MgCl2時,MgCl2·6H2O晶體在 氣氛中加熱脫水,該氣體的作用是
④電解無水MgCl2所得的鎂蒸氣可以在下列 氣體中冷卻。
A H2 B N2 C CO2 D O2
【參考答案】
①B C D A或C B D A
該小題屬離子除雜題。除雜原則是在除去Ca2+、Mg2+、SO42-時,不能帶入雜質離子。所以,解此題的關鍵是把握好加入離子的順序:①Ba2+必須在CO32-之前加入;②CO32-、OH-必須在H+之前加入,所以B、C不分先後,而D、A本身既分前後,又必須放在B、C之後才能滿足條件。
②2Cl--2e→Cl2 變大 4480 措施是向電解液中通入一定量的HCl氣體
電解飽和食鹽水時,與正極相連的陽極發生的反應是2Cl--2e→Cl2,與負極相連的陰極發生的反應是:2H++2e→H2。H+不斷消耗,使得溶液中[OH-]增大,pH變大。電解中外溢的是Cl2、H2,所以要確保原溶液濃度不變,只能向體系中通入一定量的HCl氣體以補足損失的H、Cl原子。易錯處是加入鹽酸,使溶液濃度變小。
抑制水解平衡MgCl2+H2O Mg(OH)Cl+HCl正向進行
④A
6、實驗室用純淨、乾燥的氫氣還原氧化銅,實驗裝置有下列A、B、C、D四部分組成,回答下列問題:
(1)根據上述實驗要求,將各實驗裝置按從左到右的順序用序號連線起來:( )→ ( )→( )→ ( )
(2) 指出A、B裝置在實驗中的作用:
A B
(3)實驗完畢後,加熱和通入氫氣同時停止,等試管冷卻後得到固體的質量與理論上所得銅的質量相比較,將會----------(偏大、偏小或不變)
分析:裝置的排列從左到右順序一般是:(1)氣體的發生裝置(2)氣體的除雜裝置氣體的乾燥裝置(4)主要實驗裝置(5)尾氣的處理(氣體無毒可直接放出)
答案:(1)D→A→B→C
(2)A:吸收可能存在的HCl氣體
B:吸收水得到乾燥的氫氣
(3)偏大