高中化学常见除杂和离子共存问题

Question

1除杂
2离子共存

Answer 1

⑴不能引入新的杂质，如果不得不引入新的杂质，一定要再利用其它试剂把新引入的杂质除去；
⑵为了保证除尽杂质，加入的除杂试剂一般应有所过量。一般在叙述时应该有这样的语言：“加入某物质至不再沉淀”或“加入某物质至不再产生气体为止”，这样的话一般意味着加入的除杂试剂适量或略有过量
⑶在除杂过程中若能增加要保留的物质的质量，应为最佳方案
⑷除杂的步骤一般应遵循以下加入试剂的顺序：①先使某些离子转化为沉淀→②加入能转化为气体的物质（如含碳酸根离子的物质等）或碱（含氢氧根离子）进一步除去引入新的杂质→③加入酸使这些离子转化为气体或水。
要强调的是，除杂可能需要多步，但最后两步（②、③两步）一般是少不了的。

以前面有同学提到的一个题目为例做一具体分析：
KNO3中有杂质K2SO4和KOH.
第一步，加足量硝酸钡至不再产生沉淀（保证除尽硫酸根离子）
第二步，加入足量碳酸钾溶液至不再产生沉淀（保证除尽第一步引入的多余的钡离子）
第三步，加入足量稀硝酸至不再产生气体（保证除尽氢氧根离子和第二步引入的碳酸根离子）
化学除杂的方法
将混合物中的几种物质分开而分别得到较纯净的物质，这种方法叫做混合物的分离。将物质中混有的杂质除去而获得纯净物质，叫提纯或除杂。现列举几种方法，供大家参考。

1 物理方法

1.l 过滤法.原理：把不溶于液体的固体与液体通过过滤而分开的方法称为过滤法。如：氯化钙中含有少量碳酸钙杂质，先将混合物加水溶解，由于氯化钙溶于水，而碳酸钙难溶于水，过滤除去杂质碳酸钙，然后蒸发滤液，得到固体氯化钙。如果要获得杂质碳酸钙，可洗涤烘干。

1.2 结晶法.原理：几种可溶性固态物质的混合物，根据它们在同一溶剂中的溶解度或溶解度随温度的变化趋势不同，可用结晶的方法分离。例如：除去固体硝酸钾中混有的氯化钠杂质，先在较高温度下制成硝酸钾的饱和溶液，然后逐步冷却，由于硝酸钾的溶解度随温度的升高而显著增大，温度降低，大部分硝酸钾成为晶体析出，而氯化钠的溶解度随温度的升高而增大得不显著，所以大部分氯化钠仍留在母液中，通过过滤把硝酸钾和氨化钠溶液分开。为进一步提纯硝酸钾，可再重复操作一次，叫重结晶或再结晶。

2 化学方法:原理

（一）、加入的试剂只与杂质反应，不与原物反应。
（二）、反应后不能带入新的杂质。
（三）、反应后恢复原物状态。
（四）、操作方法简便易行。

常用化学除杂方法有以下几种：

2.1 沉淀法:使混合物中的杂质与适当试剂反应，生成沉淀通过过滤而除去。

2.2 化气法:将混合物中的杂质与适当试剂反应变成气体而除去。
如：硝酸钠固体中含有少量碳酸钠杂质，可将混合物加水溶解，再加入适量稀硝酸溶液，硝酸与碳酸钠反应生成硝酸钠、水和二氧化碳，再蒸发滤液，获得硝酸钠固体。

2.3 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。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，加人适量锌粉，再过滤除去被置换出来的铜，蒸发滤液获得硫酸铜固体。

2.4 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。
如：一氧化碳中含有二氧化碳时，可将混合气体通过盛有氢氧化钠的溶液。

2.5 其它法: 将混合物中的杂质用化学方法转化成其它物质。
如：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。

一、因复分解反应而不能大量共存的离子

1．有水生成

如：H+与OH–；OH–与HS– 、HSO3–、 HCO3– 等

2．有气体生成

如：H+与CO32– 、HCO3– 、HS– 、S2– 、 HSO3– 、SO32– ；OH–与NH4+

3．有难溶物生成

如：SO42–与Ag+ 、Ca2+ 、Pb2+ 、Ba2+ Cl–与Ag+ 、Hg+

CO32–、PO43–、S2–、SO32–等与除了K+、Na+、NH4+以外的金属离子所组成的盐均不溶于水。

二、因氧化还原而不能大量共存的离子

1．典型的具氧化性的离子

例：MnO4–、Cr2O72–、NO3–、ClO–、Fe3+等

2．典型的具还原性的离子

例：Fe2+、S2–（HS–）、I–、SO32–等

顺序：S2–> SO32–> I–> Fe2+

3．它们之间的反应情况：

(1)MnO4–、Cr2O72–、ClO–：在酸性、中性、碱性条件下都可氧化I–、S2–、SO32– 。在酸性条件下氧化Fe2+、Cl–、Br–等

(2)NO3–离子：只在酸性条件下可氧化Fe2+、S2–、I–、SO32–等。

(3)Fe3+离子：任何条件下可氧化I–、S2–、SO32– 。

(4)SO32– 、S2–在酸性条件下能发生氧化还原反应。

Answer 2

因氧化还原反应不能大量共存的是
A H+ ,NA+ ,S2O3 2- ,CL-
B FE3+ ,FE2+,SO4 2-,NO3-
C NA+ ,OH-,SO4 2- ,H2PO4-
D CU2=,NA+,S2-,SO4 2-