常用的化学除杂方法

栏目：学前教育时间：2023-04-23

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　　⒈ 化学方法除杂的要求

　　⑴ 操作方法简便易行。

　　⑵ 加入的试剂只与杂质反应，不与原物反应。

　　⑶ 除杂试剂须过量，以保证杂质除净。

　　⑷ 过量试剂须除尽，以确保不引入新的杂质。

　　⑸ 反应后不能带入新的杂质。

　　⑹ 反应后恢复原物状态。

　　⑺ 除杂途径须最佳，除去多种杂质时要考虑加入试剂的先后顺序。在多步分离过程中，后加的试剂应能够把前面所加入的无关物质或离子除去。

　　⒉ 无机物除杂的方法实例：

　　⑴ 生成沉淀法：在混合物中加入某种试剂，使其中一种生成沉淀通过过滤而除去，以沉淀的形式分离出去的方法。

　　例如NaCl溶液里混有少量的MgCl2杂质，可加入过量的NaOH溶液，使Mg2+离子转化为Mg(OH)2沉淀（但引入新的杂质OH－），过滤除去Mg(OH)2，然后加入适量盐酸，调节pH为中性。

　　MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2

　　+2NaCl

　　如除去氯化钠中的硫酸镁：把混合物溶于水，得到含Na+,Cl-,Mg2+,SO42-的溶液。其中杂质为Mg2+和SO42-，据此要求所加入的试剂的阳离子能与SO42-形成沉淀，加入试剂的阴离子能与Mg2+形成沉淀。故可向溶液中逐滴加入Ba(OH)2溶液至不再产生沉淀为止，过滤、蒸发滤液即得纯净的氯化钠。

　　MgSO4+Ba(OH)2=BaSO4↓

　　+Mg(OH)2

　　⑵ 生成气体法：采用加热或加入某种试剂，使杂质转变为气体（通常为稀盐酸和稀硫酸）。例如Na2SO4溶液中混有少量Na2CO3，为了不引入新的杂质并增加SO42－,可加入适量的稀H2SO4，将CO32－转化为CO2气体而除去。

　　Na2CO3+H2SO4=Na2SO4

　　+CO2↑+H2O

　　再如除去氯化钠中的碳酸钠：把混合物溶于水，得到含Na+,Cl-,CO32-的溶液，其中杂质为CO32-。CO32-可通过加入适量盐酸转变为CO2除去（当然也可以使CO32-转化为沉淀除去），然后将溶液蒸干即得纯净的氯化钠。

　　Na2CO3+2HCl=2NaCl

　　+H2O+CO2↑

　　⑶ 酸碱溶解法：利用物质与酸或碱溶液混合后反应的差异，用酸或碱溶液把杂质转变成液体而除去。如Cu粉中含有少量的Fe粉，可用稀硫酸或稀盐酸除去。

　　Fe+2HCl=FeCl2+H2↑

　　如用过量的NaOH溶液可除去Fe2O3中的Al2O3

　　Al2O3+2NaOH=2NaAlO2

　　+H2O

　　⑷ 氧化还原法：用氧化剂（还原剂）除去具有还原性（或氧化性）的杂质例如在FeCl3溶液里含有少量FeCl2杂质，可通入适量的Cl2气将FeCl2氧化为FeCl3。若在FeCl2溶液里含有少量FeCl3，可加入适量的铁粉而将其除去。

　　2FeCl2+Cl2=2FeCl3

　　⑸ 正盐和与酸式盐相互转化法：例如NaHCO3溶液中混有少量Na2CO3杂质，可向溶液里通入足量CO2，使Na2CO3转化为NaHCO3。

　　Na2CO3+CO2+H2O

　　=2NaHCO3

　　⑹ 转换法：通过反应将杂质转变为被提纯的物质。如欲除去苯中的苯酚，可加入氢氧化钠，使苯酚转化为酚钠，利用苯酚钠易溶于水，使之与苯分开。

　　欲除去HNO3中混有的少量H2SO4，可加适量的Ba(NO3)2除去。

　　H2SO+4Ba(NO3)2=2HNO3

　　+BaSO4↓

　　除去二氧化碳气体中的一氧化碳气体：把混合气体通过灼热氧化铜充分发生反应，即可把一氧化碳转变为二氧化碳而除去。

　　CO+CuO=(灼烧)CO2+Cu

　　⑺ 置换法：将混合物中的杂质与适量试剂通过发生置换反应而除去。常用活泼金属置换盐中的不活泼金属，达到除去杂质的目的。

　　如除去硫酸亚铁中的硫酸铜：把混合物溶于水，得到含Cu2+,Fe2+,SO42-的溶液，其中杂质为Cu2+。向混合溶液中加入过量铁粉，铁粉与Cu2+发生置换反应，然后过滤、蒸发结晶即得纯净的硫酸亚铁。

　　Fe+CuSO4=FeSO4+Cu。

　　如:硫酸锌固体中含有少量硫酸铜杂质，可将混合物溶解之后，加入适量锌粉，再过滤除去被置换出来的铜，蒸发滤液获得硫酸铜固体。

　　Zn+CuSO4=ZnSO4+Cu。

　　⑻ 吸收法：两种以上混合气体中的杂质被某种溶剂或溶液吸收，而要提纯的气体不能被吸收时，可用此方法。常用来除去气体中的杂质。选择适当的试剂与气体中的杂质反应即可达到目的。一般地，酸性气体用碱溶液吸收；碱性气体用酸溶液吸收；如CO中混有少量CO2时，可将混合气体通过盛有氢氧化钠的溶液来除去。

　　CO2+2NaOH=Na2CO3

　　+H2O

　　欲除去二氧化碳中混有的少量氯化氢和水，可使混合气体先通过饱和碳酸氢钠的溶液后，再通过浓硫酸。

　　NaCO3+2HCl=2NaCl+H2O

　　+CO2↑

　　O2一般用灼热铜网吸收等。

　　O2+2Cu=(灼烧)2CuO

　　⑼ 利用物质的两性除去杂质：例如在Fe2O3里混有少量的Al2O3杂质，可利用Al2O3是两性氧化物，能与强碱溶液反应，往试样里加入足量的NaOH溶液，使其中Al2O3转化为可溶性NaAlO2，然后过滤，洗涤难溶物，即为纯净的Fe2O3。

　　Al2O3+2NaOH=2NaAlO2

　　+H2O

　　NaAlO2+2H2O+CO2

　　=Al(OH)3↓+NaHCO3

　　2Al(OH)3=(灼烧)Al2O3

　　+3H2O

　　⑽ 热分解法：通过加热（高温）将不稳定的杂质转变为被提纯的物质。此法是利用混和物中各组分热稳定性不同，将其进行加热或灼烧处理，从而分离物质。如：Na2CO3固体中含有少量NaHCO3杂质，可将固体加热，使NaHCO3分解生成Na2CO3，而除去杂质。氧化钙中含有碳酸钙，可采用高温燃烧的方法，使碳酸钙高温分解成氧化钙和二氧化碳，二氧化碳扩散到空气中，除去杂质。

　　2NaHCO3=(高温)Na2CO3

　　+CO2↑+H2O