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专题2 物质的除杂与分离
考点一、物质的分离和除杂
除杂和提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。
（一）物理方法
方法 适用范围或原理 举例
过滤法 ①固体与液体混合物的分离②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离 粗盐的提纯
结晶法 蒸发 ①分离溶质与溶剂②除去易挥发的杂质 从含有HC1的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降低温度 可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同 分离NaCl与KNO3的混合物
蒸馏法 分离沸点不同的液态混合物 制取蒸馏水
（二）化学方法
方法 适用范围或原理 举例
化气法 与杂质反应生成气体而除去 除去Na2SO4中的Na2CO3,可加适量稀H2SO4：方程式：Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+ CO2↑+H2O
沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2 ：方程式：Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
置换法 将杂质通过置换反应而除去 除去FeSO4中的CuSO4，可加过量的铁粉，再过滤：方程式：CuSO4+Fe = Cu+FeSO4
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 除去C粉中的CuO粉末，可加适量稀硫酸，再过滤：方程式：CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
加热法 杂质受热分解，通过加热将杂质除去 除去CaO中的CaCO3,可加热：方程式：CaCO3高温CaO+CO2↑
转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO或氧化铁：方程式：CO+CuO △Cu+CO2
典例1：（2022九上·杭州开学考）为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题：
（1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是________ ；
（2）滤液②中除Na+和Cl﹣外，还含有的离子是________（填离子符号）；
（3）实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式是________。
【答案】（1）MgCl2和Na2SO4 （或者填Mg2+、SO42-）
（2）OH﹣、CO32﹣
（3）NaOH+HCl=NaCl+H2O
【解析】（1）实验Ⅰ中加入试剂A为过量的碳酸钠和氢氧化钡溶液，为了除去氯化镁和硫酸钠；
（2）滤液②中除Na+和Cl﹣外 还有氢氧化钠和碳酸钠，还含有 OH﹣、CO32﹣ ；
（3）实验Ⅲ中加入盐酸氢氧化钠与盐酸反应为中和反应，方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O ；
变式1：（2022九上·镇海期中）为提纯下列物质，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（ ）
序号 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 分离方法
A 氯化钠固体(碳酸钠) 稀盐酸 蒸发结晶
B 氯化铜溶液(氯化锌) 金属铜 过滤
C 氢氧化钠溶液(碳酸钠) 氢氧化铜 蒸发结晶
D 二氧化锰粉末(碳粉) 水 过滤
A．A B．B C．C D．D
【答案】A
【解析】A、根据碳酸钠与盐酸能发生反应及除杂原则分析；
B.根据铜活动性小于锌分析；
C.根据碱与盐反应需可溶分析；
D.根据二氧化锰和碳粉都难溶于水分析。
【解答】A、加入稀盐酸，碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳，再蒸发结晶，得到纯净氯化钠固体，符合题意；
B.铜不能与杂质氯化锌反应，不符合题意；
C.氢氧化铜为难溶物，不与杂质碳酸钠反应，不符合题意；
D.二氧化锰和碳粉都难溶于水，不能用过滤除杂，不符合题意；
变式2：（2023·义乌模拟）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。步骤②中加入的甲溶液是 （填化学式）溶液。
【答案】（1）硫酸镁
（2）NaOH
【解析】除杂的原则是加入的试剂能将杂质转化成沉淀、气体、或水，同时不能引入新的杂质。
【解答】（1）思路一是直接将杂质转化成所需物质，所以加入溶液要能与氯化钡反应生成沉淀和氯化镁。所以加硫酸镁，硫酸镁与氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁。所以填硫酸镁
（2） 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。 结合流程图可知，先将氯化镁转化成滤渣D，再将D与盐酸反应生成氯化镁。所以加入的甲溶液只能与氯化镁反应，与氯化钠、氯化钾等其他物质不反应。所以选择氢氧化钠溶液，氢氧化钠会与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，氢氧化镁沉淀又可以和盐酸反应转化成氯化镁。题中要求填化学式，所以写 NaOH.
变式3：（2023·丽水）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。
【答案】（1）分离转移 （2）氧化铜(CuO) （3）不增 （4）1.37
【解析】本题考查的物质除杂的知识，根据物质所具有的特性，一般可分为物理除杂和化学除杂；常见的物理除杂有过滤，蒸发等方法，化学除杂一般引入新的物质进行反应。
【解答】（1） 铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去 ，属于物理除杂，即分离转移；
（2） 铜粉中混有少量氧化铜可用足量稀盐酸除去 ，原因是铜不与稀酸反应，而氧化铜与稀酸反应；
（3）反应中有新物质氯化钾生成，故不符合不增原则；
（4）；
1.（2022·奉化模拟）下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是(括号内为杂质)( )
选项 物质 除杂试剂 操作方法
A CO2 (HCl) 氢氧化钠溶液 气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
B NaCl (Na2CO3) 氢氧化钙溶液 加入适量氢氧化钙溶液、过滤、蒸发结晶
C MnO2 (C) 水 加入足量水溶解、过滤、烘干
D O2 (H2O) 浓H2SO4 气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】除杂的基本原则：①不与除杂试剂反应；②不引入新的杂质，据此分析判断。
A.被除杂的二氧化碳与除杂试剂氢氧化钠反应，生成碳酸钠和水，故A错误；
B.杂质碳酸钠和氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，引入新的杂质氢氧化钠，故B错误；
C.二氧化锰和杂质碳都不能溶于水，故C错误；
D.氧气与浓硫酸不反应，而杂质水能够被浓硫酸吸收，可以达到除水的目的，故D正确。
2.（2022九上·余姚期末）下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是(括号内为杂质) ( )
选项 物质 除杂试剂 操作方法
A CO2 (HCI) 氢氧化钠溶液 气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
B NaCl (Na2CO3) 氢氧化钙溶液 加入足量氢氧化钙溶液、过滤、蒸发、结晶
C MnO2 (NaCl) 水 加入足量水溶解、过滤、洗涤、干燥
D Cu (CuO) 氧气 通入足量氧气并加热
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】本题主要考查物质分离与提纯。所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变，除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
A、加入氢氧化钠溶液，二氧化碳和氯化氢都会发生反应，不符合题意；
B、加入氢氧化钙溶液，可除去原杂质碳酸钠，但会引入新杂质氢氧化钠，不符合题意；
C、二氧化锰难溶，氯化钠易溶于水，加足量水溶解、过滤、洗涤、干燥可除去二氧化锰中的氯化钠，符合题意；
D、通入氧气加热，铜与氧气反应生成氧化铜，不符合题意；
3．（2021九上·慈溪期中）提纯是科学实验中常用的一种方法。 除去下表中混合物中的杂质，所选除杂试剂正确的是( )
选项 混合物(括号内为杂质) 除杂试剂
A NaOH溶液(Na2CO3) 适量的稀盐酸
B CaO粉末(CaCO3) 适量的稀盐酸
C CO2(H2O ) 足量的氢氧化钠固体
D CuSO4溶液(H2SO4) 足量的氧化铜粉末
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】除杂的基本原则：①不与除杂试剂反应；②不引入新的杂质。
A.被除杂的氢氧化钠和试剂稀盐酸反应，故A错误；
B.被除杂的氧化钙与试剂稀盐酸反应，故B错误；
C.氢氧化钠溶于水后，会与被除杂的二氧化碳发生反应，故C错误；
D.硫酸铜不与氧化铜反应，而杂质稀硫酸与氧化铜反应，生成硫酸铜和水，既除去杂质，又没有引入新的杂质，故D正确。
4．（2022九上·杭州月考）下列除杂所选用试剂与操作方法均正确的是（ )
选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 实验操作
A CO(CO2) 浓硫酸 洗气
B O2(H2) 灼热 CuO 洗气
C NaCl 溶液（Na2SO4) 适量 BaCl2溶液 过滤
D MgSO4固体（Na2SO4) 水 溶解、过滤
A．A B．B C．C D．D
【答案】C
【解析】本题主要考查物质分离与提纯。所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变，除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
A、二氧化碳不能与浓硫酸反应，不能除去杂质，不符合题意；
B、氢气与氧气的混合气体通过灼热氧化铜时，氧气也会参与反应，不符合题意；
C、加适量的氯化钡溶液，可除去杂质硫酸钠生成硫酸钡沉淀和氯化钠，不引入新杂质 ，符合题意；
D、硫酸镁和硫酸钠都是易溶于水的物质，不能用过滤的方法除去 ，不符合题意；
5.（2022·浙江舟山）下表有关物质的除杂方法中，正确的是（ ）
选项 括号内的物质是杂质 除杂方法
A NaCl溶液（NaNO3） 加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B CaCO3（CaO） 加入适量的稀盐酸、过滤
C NaOH溶液（Na2CO3） 加入适量的CaCl2溶液、过滤
D NaCl溶液（CuCl2） 加入适量的NaOH溶液、过滤
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】A．稀盐酸与硝酸钠不反应，不能除去杂质硝酸钠，故A错误。
B．稀盐酸和碳酸钙以及氧化钙都能发生反应，不符合除杂原则，故B错误。
C．氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠，引入新杂质氯化钠，不符合除杂原则，故C错误。
D．氢氧化钠和氯化铜反应生成氢氧化铜沉淀和氯化钠，能除去杂质且没有引入新的杂质，符合除杂原则，故D正确。
6．（2022九上·宁波期末）为提纯下列物质，所选用的除杂方法正确的是（ ）
选项 物质（括号内为杂质） 除杂方法
A 二氧化锰（高锰酸钾） 加热固体混合物
B 氮气（氧气） 将气体缓缓通过足量的灼热铜网
C 二氧化碳（一氧化碳） 将气体通入足量的氢氧化钠溶液，干燥
D 氯化钠（碳酸钠） 将固体溶解在水中，滴加适量的氢氧化钙溶液，过滤后蒸发结晶
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】除杂的基本原则：①不与除杂试剂反应；②不引入新的杂质，据此分析判断。
A.高锰酸钾加热分解生成锰酸钾、二氧化锰和氧气，引入新的杂质锰酸钾，故A错误；
B.在高温下，氮气不与铜网反应，而氧气与铜网反应生成氧化铜，符合除杂原则，故B正确；
C.被除杂的物质二氧化碳与除杂试剂氢氧化钠反应而被吸收，故C错误；
D.碳酸钠和氢氧化钙反应，生成碳酸钙沉淀和氢氧化钠，引入了新的杂质氢氧化钠和氢氧化钙，故D错误。
7．（2020九上·杭州月考）某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁，设计除杂流程图如下，以下说法正确的是（ ）
A．整个流程中共使用玻璃棒两次
B．蒸发操作是为了除去氯化钾溶液中的水
C．过滤前加入了过量氢氧化钾是为了除去氯化钙杂质
D．Y 若选用了碳酸钠，会导致最终所得氯化钾固体不纯
【答案】D
【解析】根据除杂的整个工艺流程分析判断。
【解答】A.根据图片可知，溶解、过量和蒸发结晶的过程中都需要用到玻璃棒，故A错误；
B.蒸发操作是为了蒸发掉水，从而得到氯化钾晶体，故B错误；
C.氢氧化钾只能和氯化镁反应，生成氢氧化镁沉淀和氯化钾，因此是为了除去氯化镁，故C错误；
D.如果Y为碳酸钠，那么它会和稀盐酸反应，生成氯化钠，从而引入新的杂质，故D正确。
8．（2022·宁波模拟）下列实验操作不能达到实验目的的是（ ）
选项 物质 实验目的 实验操作
A. 过氧化氢和水 鉴别 加入二氧化锰
B. CaO 中是否混有 CaCO3 检验 取样加足量稀盐酸
C. 羊毛和棉 鉴别 燃烧
D. NaCl 固体中有少量泥沙 除杂 加入足量的水溶解、过滤、洗涤、干燥
A．A B．B C．C D．D
【答案】D
【解析】本题是一道鉴别及除杂题，解题的关键是利用鉴别与鉴定的基本原则，同时结合相关物质的性质对选项中的物质进行讨论即可。
A：根据过氧化氢溶液和二氧化锰混合会放出氧气，而水和二氧化锰混合没有明显现象，A正确。
B： CaCO3 和稀盐酸反应产生气体，可以检验，B正确。
C：纯棉点燃后有烧纸的味道，羊毛点着后是头发烧焦的味道，可以鉴别，C正确。
D：NaCl 固体中有少量泥沙，应该加入足量的水溶解、过滤、蒸发，D错误。
9．（2022·杭州模拟）下列关于物质除杂所用的试剂和方法错误的是( )
选项 实验目的 试剂或方法
A 除去KOH溶液中的K2CO3 滴加适量的Ba(OH)2溶液
B 除去FeCl3溶液中的CuCl2杂质 加入过量的铁粉
C 除去铜粉中混有的锌粉 加入过量的盐酸
D 除去CO中少量的CO2气体 通过过量的澄清石灰水
A．A B．B C．C D．D
【答案】B
【解析】根据物质的除杂原则分析，物质除杂时选择的药品要只与杂质发生反应，不与原物质反应，且在除杂时不能引入新杂质。
A、氢氧化钡与碳酸钾反应可生成碳酸钡沉淀和氢氧化钾，可除去杂质，不符合题意；
B、加入过量铁粉，铁与氯化铜反应生成氯化亚铁和铜，引入了新杂质，符合题意；
C、铜不与盐酸反应，锌能与盐酸反应，加盐酸可除铜粉中的锌粉，不符合题意；
D、二氧化碳可与澄清石灰水反应，而一氧化碳不反应，可除去杂质，不符合题意；
10．（2022九上·淳安期中）下列有关物质除杂、鉴别所用试剂或方法正确的是 （ ）
A．除去中CaCl2溶液混有的少量的盐酸，加入过量的碳酸钙并过滤
B．用酚酞溶液可一次性鉴别稀硫酸、澄清石灰水和氯化钠溶液
C．要除去CO2气体中的少量HCl气体，可将其通过足量的NaOH溶液
D．不加任何试剂即可鉴别KCl溶液、NaOH溶液、K2SO4溶液、CuSO4溶液
【答案】A
【解析】根据物质的除杂原则和鉴别方法分析，物质除杂时选择的药品要只与杂质发生反应，不与原物质反应，且在除杂时不能引入新杂质，而物质的鉴别需通过不同现象加以区分。
【解答】A、加过量碳酸钙，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，因碳酸钙难溶，过滤即可得到纯净氯化钙溶液，符合题意；
B.加入酚酞，只能将能使其变红的石灰水鉴别出来，而稀硫酸和氯化钠无法直接鉴别，不符合题意；
C. 通过足量的NaOH溶液 ，氯化氢和二氧化碳都会发生反应，不符合题意；
D.首先观察溶液的颜色，呈蓝色的为硫酸铜，然后将硫酸铜滴入另三种溶液中，产生蓝色沉淀的为氢氧化钠，氯化钾和硫酸钾无法鉴别，不符合题意；
11．（2022九上·杭州月考）下列除杂(括号内为杂质)所加试剂与操作都正确的是（ ）
A．KCl(K2CO3)：加足量稀硫酸、过滤、蒸发、结晶
B．BaSO4(BaCO3)：加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
C．CuO(Cu)：加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
D．MnO2(KCl)：加水溶解、过滤、蒸发、结晶
【答案】B
【解析】本题主要考查物质分离与提纯。所谓除杂（提纯），是指除去杂质，同时被提纯物质不得改变，除杂质题至少要满足两个条件：①加入的试剂只能与杂质反应，不能与原物质反应；②反应后不能引入新的杂质。
A、氯化钾中含有碳酸钾，加硫酸，能除去碳酸钾，但会引入硫酸钾新杂质，不符合题意；
B、硫酸钡不溶于盐酸，碳酸钡溶于盐酸，加酸后过滤、洗涤沉淀并干燥，可除去杂质 ，符合题意；
C、加入盐酸，原物质氧化铜反应，而杂质不反应，不符合题意；
D、二氧化锰不溶于水，加水溶解后，经过滤、洗涤、干燥得到二氧化锰，不需结晶 ，不符合题意；
12．（2022·滨江模拟）医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等。生产医用的二水合氯化钙(CaCl2 - 2H2O)常以工业碳酸钙(含少量杂质铝离子、铁离子)为原料，主要经过溶解、除杂、过滤、酸化、蒸发结晶等过程，其工艺流程如下图所示：
（1）在溶解和酸化的操作过程中，加入的酸是 。
（2）除杂操作的方法是加入适量的氢氧化钙，然后将所得沉淀过滤，滤渣中一定有的成分是 (填化学式)。
【答案】（1）盐酸（2）Al(OH)3、Fe(OH)3
【解析】根据除杂原则不引入新杂质及铝离子和铁离子与氢氧化钙反应可生成氢氧化铝和氢氧化铁沉淀分析。
（1）因最终所要物质为氯化钙，为不引入新杂质，所用酸应为盐酸；
（2） 除杂操作的方法是加入适量的氢氧化钙，然后将所得沉淀过滤，滤渣中一定铝离子和铁离子与氢氧化钙生成的氢氧化铝和氢氧化铁，化学式为Al(OH)3、Fe(OH)3 。
13.（2023·宁波模拟）为了除去KCl溶液中少量的MgCl2和MgSO4，某科学兴趣小组从①Na2CO3溶液，②盐酸，③Ba(NO3)2溶液，④K2CO3溶液，⑤Ba(OH)2溶液中，选择A、B、C三种试剂，按以下方案进行实验，试问：
（1）A试剂为（填序号）
（2）如何检验B已过量？
【答案】（1）⑤
（2）取第二次过滤后的少量滤液于试管中，滴加稀盐酸，若有气泡产生，则 K2CO3 过量
【解析】要除掉镁离子，可以选择含氢氧根离子的物质，形成氢氧化镁沉淀；要除掉硫酸根离子，可以选择含钡离子的物质，形成硫酸钡沉淀，所给的物质中若选用碳酸钠或硝酸钡易引入新的杂质，故不能选，应选稀盐酸、碳酸钾、氢氧化钡这三种物质。添加试剂时，先加过量的氢氧化钡，除掉镁离子和硫酸根离子，过滤得到的滤液中有多余的钡离子和氢氧根离子，再加过量的碳酸钾，即可除掉多余的钡离子，过滤得到的滤液中有多余的碳酸根离子和氢氧根离子，加适量的盐酸就可以除掉。
【解答】（1）A试剂为氢氧化钡溶液，故选⑤。
（2）B为碳酸钾，检验碳酸钾过量的方法为：取第二次过滤后的少量滤液于试管中，滴加稀盐酸，若有气泡产生，则 K2CO3 过量。
14.为了除去食盐样品中含有少量的氯化镁和硫酸钠杂质，某学生运用所学知识设计了如下图所示的①至⑤步除杂方案。
请根据上述除杂方案，回答下列问题。
（1）②③两步反应的化学方程式为 、 。
（2）沉淀丙是 ；滤液D中的溶质是 。
（3）操作⑤中加入过量盐酸的作用是 。
（4）若在操作②中改为加过量的KOH溶液，固体丁中可能含有的杂质是 。
【答案】（1）MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓；Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
（2）BaCO3；NaCl，Na2CO3
（3）去除D滤液的碳酸钠杂质
（4）KCl
【解析】（1）②加过量氢氧化钠溶液，氯化镁与氢氧化钠方程式MgCl2+2NaOH=2NaCl+Mg(OH)2↓
③加入过量氯化钡溶液，硫酸钠与氯化钡反应，反应的化学方程式为 Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl；
（2）加入碳酸钠是为了除去过量的氯化钡，所以沉淀丙为碳酸钡，因加入过量碳酸钠溶液过滤得到D，所以滤液D中溶质有氯化钠和碳酸钠；
（3）操作⑤中加入过量盐酸的作用是 除去滤液中过量的碳酸钠；
（4）若在操作②中改为加过量的KOH溶液，则会使滤液中含有氯化钾，则固体丁中可能含有的杂质是 KCl ；
15.（2021·杭州）某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质，小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
（1）固体A是________。(填化学式)
（2）加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
（3）若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热，利用余热将溶液蒸干得到晶体，所得体仍不是纯净的氯化钠，理由是________。
【答案】（1）BaSO4 （2）BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI （3）钾离子未除去
【解析】根据流程图中加氯化钡可除去硫酸根离子，加碳酸钠可除去钡离子分析。
【解答】（1）固体A是加入过量氯化钡产生的，为硫酸根与钡离子生成的硫酸钡；
（2）加碳酸钠可除去A中过量的氯化钡，反应方程式为 BaCl2 +Na2CO3=BaCO3↓ +2NaCI ；
（3）因整个过程中没有除去钾离子，所以所得晶体不是纯净氯化钠。
16.（2021·定海模拟）某NaCl样品中含有少量BaCl2，其提纯流程如下：
（1）写出溶液A中与Na2CO3溶液发生反应的化学方程式：________。
（2）操作a的名称是________。
（3）溶液B中加适量盐酸的目的是________。
【答案】（1）Na2CO3+ BaCl2=BaCO3↓+ 2NaCl
（2）过滤
（3）除去过量的Na2CO3溶液
【解析】（1）溶液A中氯化钡与碳酸钠可发生反应生成碳酸钡和氯化钠，方程式为 Na2CO3+ BaCl2=BaCO3↓+ 2NaCl ；
（2）操作a为过滤；
（3）因加入碳酸钠过量，则溶液B中含有碳酸钠杂质，所以溶液B中加适量盐酸的目的是除去过量的Na2CO3溶液 ；
17.（2021九下·杭州开学考）为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题：
（1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是________ ；
（2）滤液②中除Na+和Cl﹣外，还含有的离子是________（填离子符号）；
（3）实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式是________。
【答案】（1）MgCl2和Na2SO4 （或者填Mg2+、SO42-）
（2）OH﹣、CO32﹣
（3）NaOH+HCl=NaCl+H2O
【解析】（1）实验Ⅰ中加入试剂A为过量的碳酸钠和氢氧化钡溶液，为了除去氯化镁和硫酸钠；
（2）滤液②中除Na+和Cl﹣外 还有氢氧化钠和碳酸钠，还含有 OH﹣、CO32﹣ ；
（3）实验Ⅲ中加入盐酸氢氧化钠与盐酸反应为中和反应，方程式为 NaOH+HCl=NaCl+H2O ；
18．（2022九下·杭州月考）在除杂质的操作中，为了将杂质完全去除，通常需加入过量的除杂试剂。为了除去NaCl样品中混有的少量Na2SO4和MgCl2，某校化学课外活动小组设计的提纯NaCl的流程如图所示：
（1）加入过量的氢氧化钠可除去的阳离子是 （写离子符号）。
（2）试剂 X 的化学式为 ，溶液 M 中所含有的阴离子有 。
（3）某同学用提纯得到的NaCl晶体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，在量取液体时仰视读数，会导致所配制溶液的溶质质量分数偏 （填 “大”或 “小”）。
【答案】（1）Mg2+ （2）Na2CO3；CO32-、 Cl-、 OH- （3）小
【解析】（1）根据氢氧化钠与氯化镁可反应产生氢氧化镁沉淀分析；
（2）根据碳酸钠可除去氯化钡杂质及滤液M中溶质成分分析；
（3）根据仰视读数量取水会使水的实际体积偏大分析。
【解答】（1）加入过量的氢氧化钠可将氯化镁转化为氢氧化镁沉淀，除去的阳离子是Mg2+ ；
（2）氢氧化钠除氯化镁，氯化钡除去硫酸钠，而加入氢氧化钠和氯化钡都是过量，则加入试剂X是为了除去过量氯化钡，故X为碳酸钠，溶液M中溶质成分为氢氧化钠、碳酸钠和氯化钠，所含阴离子为CO32-、 Cl-、 OH-；
（3）配制溶液时仰视读数量取水，会使水的实际体积偏大，所配制溶液溶质质量分数偏小。
典例分析
举一反三
课后巩固
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专题2 物质的除杂与分离
考点一、物质的分离和除杂
除杂和提纯是将混合物中的某组分用物理或化学的方法除去而得到纯物质。
（一）物理方法
方法 适用范围或原理 举例
过滤法 ①固体与液体混合物的分离②可溶性固体与不溶性固体混合物的分离 粗盐的提纯
结晶法 蒸发 ①分离溶质与溶剂②除去易挥发的杂质 从含有HC1的NaCl溶液中分离出固体NaCl
降低温度 可溶性固体溶质溶解度受温度影响变化大小不同 分离NaCl与KNO3的混合物
蒸馏法 分离沸点不同的液态混合物 制取蒸馏水
（二）化学方法
方法 适用范围或原理 举例
化气法 与杂质反应生成气体而除去 除去Na2SO4中的Na2CO3,可加适量稀H2SO4：方程式：Na2CO3+H2SO4 = Na2SO4+ CO2↑+H2O
沉淀法 将杂质转化为沉淀过滤除去 除去NaCl中的Na2SO4，可加适量的BaCl2 ：方程式：Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl
置换法 将杂质通过置换反应而除去 除去FeSO4中的CuSO4，可加过量的铁粉，再过滤：方程式：CuSO4+Fe = Cu+FeSO4
溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 除去C粉中的CuO粉末，可加适量稀硫酸，再过滤：方程式：CuO+H2SO4= CuSO4+H2O
加热法 杂质受热分解，通过加热将杂质除去 除去CaO中的CaCO3,可加热：方程式：CaCO3高温CaO+CO2↑
转化法 将杂质通过化学反应转化为主要成分 除去CO2中的CO，可将气体通过灼热的CuO或氧化铁：方程式：CO+CuO △Cu+CO2
典例1：（2022九上·杭州开学考）为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题：
（1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是________ ；
（2）滤液②中除Na+和Cl﹣外，还含有的离子是________（填离子符号）；
（3）实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式是________。
变式1：（2022九上·镇海期中）为提纯下列物质，所选用的除杂试剂和分离方法都正确的是（ ）
序号 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 分离方法
A 氯化钠固体(碳酸钠) 稀盐酸 蒸发结晶
B 氯化铜溶液(氯化锌) 金属铜 过滤
C 氢氧化钠溶液(碳酸钠) 氢氧化铜 蒸发结晶
D 二氧化锰粉末(碳粉) 水 过滤
A．A B．B C．C D．D
变式2：（2023·义乌模拟）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。步骤②中加入的甲溶液是 （填化学式）溶液。
变式3：（2023·丽水）思维模型是依据事物发展内在规律建立的解决问题的基本框架，能引导有序思维、增进深度理解，促进问题解决。小科建构了“物质除杂”的思维模型(如图)。
（1）铜粉中混有少量的铁粉，用磁铁吸引除去。该方法属于上述模型中的 (填“分离转移”或“反应转化”）；
（2）根据“性质差异”，铜粉中混有少量的氧化铜可用足量稀盐酸除去，原因是 能与稀盐酸反应；
（3）上述模型中“不增不减”是除杂原则，“不增”是指不增加新杂质，“不感”是指不减少目标物质质量。除去氯化钠中的杂质氨化钡．小科采用反应转化的方法，原理是BaCl2+K2SO4=BaSO4↓+2KCl，从反应的生成物有KCl可知，这种方法是不正确的，原因是不符合除杂中的 原则(填“不增 ”或“不减")，
（4）将氧化钠中的杂质BaCl2 除去，实质上是除去钡离子。2.08克BaCl2中钡元素的质量为 克。
1.（2022·奉化模拟）下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是(括号内为杂质)( )
选项 物质 除杂试剂 操作方法
A CO2 (HCl) 氢氧化钠溶液 气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
B NaCl (Na2CO3) 氢氧化钙溶液 加入适量氢氧化钙溶液、过滤、蒸发结晶
C MnO2 (C) 水 加入足量水溶解、过滤、烘干
D O2 (H2O) 浓H2SO4 气体通过盛有浓H2SO4的洗气瓶
A．A B．B C．C D．D
2.（2022九上·余姚期末）下列选用的除杂试剂和实验操作都正确的是(括号内为杂质) ( )
选项 物质 除杂试剂 操作方法
A CO2 (HCI) 氢氧化钠溶液 气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶
B NaCl (Na2CO3) 氢氧化钙溶液 加入足量氢氧化钙溶液、过滤、蒸发、结晶
C MnO2 (NaCl) 水 加入足量水溶解、过滤、洗涤、干燥
D Cu (CuO) 氧气 通入足量氧气并加热
A．A B．B C．C D．D
3．（2021九上·慈溪期中）提纯是科学实验中常用的一种方法。 除去下表中混合物中的杂质，所选除杂试剂正确的是( )
选项 混合物(括号内为杂质) 除杂试剂
A NaOH溶液(Na2CO3) 适量的稀盐酸
B CaO粉末(CaCO3) 适量的稀盐酸
C CO2(H2O ) 足量的氢氧化钠固体
D CuSO4溶液(H2SO4) 足量的氧化铜粉末
A．A B．B C．C D．D
4．（2022九上·杭州月考）下列除杂所选用试剂与操作方法均正确的是（ )
选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂 实验操作
A CO(CO2) 浓硫酸 洗气
B O2(H2) 灼热 CuO 洗气
C NaCl 溶液（Na2SO4) 适量 BaCl2溶液 过滤
D MgSO4固体（Na2SO4) 水 溶解、过滤
A．A B．B C．C D．D
5.（2022·浙江舟山）下表有关物质的除杂方法中，正确的是（ ）
选项 括号内的物质是杂质 除杂方法
A NaCl溶液（NaNO3） 加入适量的稀盐酸、蒸发结晶
B CaCO3（CaO） 加入适量的稀盐酸、过滤
C NaOH溶液（Na2CO3） 加入适量的CaCl2溶液、过滤
D NaCl溶液（CuCl2） 加入适量的NaOH溶液、过滤
A．A B．B C．C D．D
6．（2022九上·宁波期末）为提纯下列物质，所选用的除杂方法正确的是（ ）
选项 物质（括号内为杂质） 除杂方法
A 二氧化锰（高锰酸钾） 加热固体混合物
B 氮气（氧气） 将气体缓缓通过足量的灼热铜网
C 二氧化碳（一氧化碳） 将气体通入足量的氢氧化钠溶液，干燥
D 氯化钠（碳酸钠） 将固体溶解在水中，滴加适量的氢氧化钙溶液，过滤后蒸发结晶
A．A B．B C．C D．D
7．（2020九上·杭州月考）某氯化钾样品含有杂质氯化钙和氯化镁，设计除杂流程图如下，以下说法正确的是（ ）
A．整个流程中共使用玻璃棒两次
B．蒸发操作是为了除去氯化钾溶液中的水
C．过滤前加入了过量氢氧化钾是为了除去氯化钙杂质
D．Y 若选用了碳酸钠，会导致最终所得氯化钾固体不纯
8．（2022·宁波模拟）下列实验操作不能达到实验目的的是（ ）
选项 物质 实验目的 实验操作
A. 过氧化氢和水 鉴别 加入二氧化锰
B. CaO 中是否混有 CaCO3 检验 取样加足量稀盐酸
C. 羊毛和棉 鉴别 燃烧
D. NaCl 固体中有少量泥沙 除杂 加入足量的水溶解、过滤、洗涤、干燥
A．A B．B C．C D．D
9．（2022·杭州模拟）下列关于物质除杂所用的试剂和方法错误的是( )
选项 实验目的 试剂或方法
A 除去KOH溶液中的K2CO3 滴加适量的Ba(OH)2溶液
B 除去FeCl3溶液中的CuCl2杂质 加入过量的铁粉
C 除去铜粉中混有的锌粉 加入过量的盐酸
D 除去CO中少量的CO2气体 通过过量的澄清石灰水
A．A B．B C．C D．D
10．（2022九上·淳安期中）下列有关物质除杂、鉴别所用试剂或方法正确的是 （ ）
A．除去中CaCl2溶液混有的少量的盐酸，加入过量的碳酸钙并过滤
B．用酚酞溶液可一次性鉴别稀硫酸、澄清石灰水和氯化钠溶液
C．要除去CO2气体中的少量HCl气体，可将其通过足量的NaOH溶液
D．不加任何试剂即可鉴别KCl溶液、NaOH溶液、K2SO4溶液、CuSO4溶液
11．（2022九上·杭州月考）下列除杂(括号内为杂质)所加试剂与操作都正确的是（ ）
A．KCl(K2CO3)：加足量稀硫酸、过滤、蒸发、结晶
B．BaSO4(BaCO3)：加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
C．CuO(Cu)：加足量稀盐酸、过滤、洗涤、干燥
D．MnO2(KCl)：加水溶解、过滤、蒸发、结晶
12．（2022·滨江模拟）医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等。生产医用的二水合氯化钙(CaCl2 - 2H2O)常以工业碳酸钙(含少量杂质铝离子、铁离子)为原料，主要经过溶解、除杂、过滤、酸化、蒸发结晶等过程，其工艺流程如下图所示：
（1）在溶解和酸化的操作过程中，加入的酸是 。
（2）除杂操作的方法是加入适量的氢氧化钙，然后将所得沉淀过滤，滤渣中一定有的成分是 (填化学式)。
13.（2023·宁波模拟）为了除去KCl溶液中少量的MgCl2和MgSO4，某科学兴趣小组从①Na2CO3溶液，②盐酸，③Ba(NO3)2溶液，④K2CO3溶液，⑤Ba(OH)2溶液中，选择A、B、C三种试剂，按以下方案进行实验，试问：
（1）A试剂为（填序号）
（2）如何检验B已过量？
14.为了除去食盐样品中含有少量的氯化镁和硫酸钠杂质，某学生运用所学知识设计了如下图所示的①至⑤步除杂方案。
请根据上述除杂方案，回答下列问题。
（1）②③两步反应的化学方程式为 、 。
（2）沉淀丙是 ；滤液D中的溶质是 。
（3）操作⑤中加入过量盐酸的作用是 。
（4）若在操作②中改为加过量的KOH溶液，固体丁中可能含有的杂质是 。
15.（2021·杭州）某种粗盐水中有少量含SO42-、K+的杂质，小金用这种粗盐水经过下列实验流程制取纯净氯化钠晶体。
（1）固体A是________。(填化学式)
（2）加碳酸钠溶液时发生反应的化学方程式________。
（3）若将溶液C蒸发至出现大量固体时停止加热，利用余热将溶液蒸干得到晶体，所得体仍不是纯净的氯化钠，理由是________。
16.（2021·定海模拟）某NaCl样品中含有少量BaCl2，其提纯流程如下：
（1）写出溶液A中与Na2CO3溶液发生反应的化学方程式：________。
（2）操作a的名称是________。
（3）溶液B中加适量盐酸的目的是________。
17.（2021九下·杭州开学考）为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba(OH)2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。
回答下列问题：
（1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是________ ；
（2）滤液②中除Na+和Cl﹣外，还含有的离子是________（填离子符号）；
（3）实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式是________。
18．（2022九下·杭州月考）在除杂质的操作中，为了将杂质完全去除，通常需加入过量的除杂试剂。为了除去NaCl样品中混有的少量Na2SO4和MgCl2，某校化学课外活动小组设计的提纯NaCl的流程如图所示：
（1）加入过量的氢氧化钠可除去的阳离子是 （写离子符号）。
（2）试剂 X 的化学式为 ，溶液 M 中所含有的阴离子有 。
（3）某同学用提纯得到的NaCl晶体配制一定溶质质量分数的氯化钠溶液，在量取液体时仰视读数，会导致所配制溶液的溶质质量分数偏 （填 “大”或 “小”）。
典例分析
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