化学实验专题复习
——物质的除杂与提纯
物质的除杂与提纯问题能较好地考查同学们对元素、化合物知识的掌握情况和同学们综合运用化学知识解决实际问题的能力，在历年的中考试题中都占有较大的比例。为了帮助同学们掌握解决此类问题的方法，特对物质的除杂及提纯问题分类进行分析。
一、物理方法除杂与提纯
1．过滤法
这种方法适用于溶解性不同的两种固体，也就是说当两种固体物质中一种物质能溶于水，而另一种物质不能溶于水时，我们就可以采取这种方法。具体的步骤是：溶解、过滤、蒸发、经常涉及的典型实验是粗盐的提纯。
例1 生活中遇到的下列混合物，能按“溶解、过滤、蒸发”的步骤加以分离的是（）A．食盐（NaCl）和细砂
B．水和洒精
C．石灰石（CaCO3）和生石灰（CaO）
D．蔗糖和味精
分析：过滤的方法适用于分离固体和液体的混合物或是两种溶解性不同的固体物质。B 中为两种液体，不能用过滤的方法；D中是两种固体都能溶于水，因此也不能用此法分离；而C中的生石灰溶解时会和水发生反应；只有A中的两种固体可通过此法进行分离。因此正确答案为A。
2．结晶法
结晶法适用于混合物中两种物质均溶于水，但溶解度受温度影响差异较大的情况。如NaCl与KNO3的分离，先配制成KNO3热的饱和溶液，再冷却结晶，过滤所得固体为KNO3，再将滤液蒸干，所得固体主要为NaCl。
例2 右图是a、b两种固体物质的溶解度曲线。下列说法中正确的是（）
A．a物质的溶解度受温度变化的影响较小，b物质的溶解度受温度变化的影响较大B．t℃时，等质量的a、b饱和溶液中含有相同质量的溶质
C．当温度大于t℃时，a溶液一定比b溶液浓
D．a中含有少量b时，用冷却热饱和溶液的方法提纯a
分析：根据溶解度曲线，我们不难看出a物质的溶解度受温度变化的影响较大，b物质的溶解度受温度变化的影响较小。在t℃时，a、b两种物质的溶解度并不相等，所以等质量的a、b溶液中含有的溶质的质量并不相等；t℃时，只能说饱和a溶液一定比饱和b溶液浓，如果没有指明是否饱和，其浓度则无法比较；因为a物质的溶解度受温度变化影响大，而b 物质的溶解度受温度变化影响小，因此用冷却热饱和溶液的方法，a物质将从溶液中结晶析出。故正确答案为D。
二、化学方法除杂与提纯
选择化学方法除杂质与提纯必须把握的原则是，所选试剂只能与杂质反应，同时反应后不能生成新的杂质。
1．气体物质的除杂与提纯
气体物质的除杂，经常用到的方法有：（1）吸收法：选择适当的试剂吸收杂质气体或与
杂质气体反应；（2）转换法：选择适当的反应使杂质气体转化为主要成分。
）
分析：除去CO中含有的水蒸气，就应选择一种具有吸水性的物质，可选择浓硫酸或固体氢氧化钠；根据N2的化学性质稳定，O2能和灼热的铜网反应，故B正确；除去CO2中含有的CO，可以根据CO的还原性，将其通过灼热的氧化铜，在除去CO的同时，又转化成了CO2；只有C中，除去CO2中含有的HCl时，如果选择氢氧化钠溶液，不但HCl会和氢氧化钠溶液反应，CO2也能与之反应，故C是错误的。
2．化合物杂质的去除与提纯
（1）利用金属活动性顺序除杂质与提纯
该法利用置换反应将杂质除去。如用金属与盐溶液或酸的反应，一般用于阳离子不同、阴离子相同的两种盐之间的提纯。
例4 如何除去FeSO4溶液中混有的少量CuSO4?
分析：根据金属活动性顺序，我们在除去Cu2+时，可选择一种排在铜前面的金属将其置换出来。为了不混入新的杂质，故我们可以选择金属铁与CuSO4反应。为了将其除尽，应加入过量的铁，充分反应后，再把过量的铁过滤除去即可。
（2）利用复分解反应发生的实质除杂与提纯
该法适用于酸、碱、盐杂质的去除。要想解决好这类问题，应从离子的角度理解复分解反应的实质。复分解反应发生的条件，实际上是酸、碱、盐之间在水溶液中所电离出的离子相互结合，生成沉淀、气体或水的过程。在中学阶段需要记住的能相互结合发生反应的离子有：CO2-3与H+、Ca2+、Ba2+、Ag+等，Cl-和Ag+,SO2-4和Ba2+,OH-和H+、Zn2+、Fe3+、Mg2+、Al3+、Cu2+等。我们要去除杂质离子，就要选择含有相对应的离子的物质与之反应，从而将其除去。
例5 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）Na2SO4(H2SO4)：；
（2）NaCl(Na2SO4) ：；
（3）NaOH(Na2CO3) ：。
分析：同学们在解决这类问题时，首先要确定的是物质中的哪种离子是杂质，然后从离子的角度去选择相应的物质与之反应，当然，也不能引入新的杂质离子。所以，要除去Na2SO4中混有的H2SO4，实际上是除去其中的H+，故可选择与H+对应的OH-或CO2-3（即选择含有OH-或CO2-3的物质），但为了不混入新的杂质离子，可以选择NaOH或Na2CO3与之反应。为了除去NaCl中的Na2SO4，可以选择Ba2+，根据不混入新杂质离子的原则，我们又选择Cl-，故可选择BaCl2；同理，NaOH中混有Na2CO3，可以选Ca(OH)2或Ba(OH)2。
答安：（1）H2SO4+2NaOH=Na2SO4+2H2O或H2SO4+Na2CO3=Na2SO4+H2O+CO2↑
(2)Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
(3)Na2CO3+Ba(OH)2=BaCO3↓+2NaOH
总之，同学们在处理这类问题时，不要去死套哪种方法，一定要在平时的练习和测试中做到活学活用，使自己在处理这类问题时能够轻松应对。
