Question

24、請分別用一種試劑除去下列各物質中的雜質（假設所選試劑與雜質恰好完全反應）．

Answer 1

分析：題目是除去雜質，要求選擇出相應的試劑，要求是書寫該試劑的化學式．首先要根據雜質和主要成分的性質特點來選擇合適的試劑，如CO中混有CO₂，由于CO₂顯酸性且能夠溶解于水，所以可以借助水或者堿性溶液來實現，之后就選擇一個相對更合理的試劑，如水中二氧化碳溶解度較小，而堿性物質中氫氧化鈣的溶解度很小，所以用來除去雜質二氧化碳就相對困難，所以就選擇溶解度較大的NaOH或者KOH等．

解答：解：
   （1）主要成分是CO，雜質是CO₂．由于CO₂明顯顯酸性，且能夠溶解于水，而CO物酸性，難溶于水．所以就可以考慮將混合氣體通入水或者堿性溶液中，由于CO₂在水中溶解度較小，同樣堿性物質中氫氧化鈣的溶解度也很小，所以采用溶解度較大的NaOH或者KOH更合適（氫氧化鈣適合于檢驗CO₂，而氫氧化鈉和氫氧化鉀適合于吸收或者除去CO₂）．所以選擇NaOH或者KOH等．
   （2）主要成分是NaCl，雜質是Na₂CO₃ ．主要成分和雜質的陽離子都是鈉離子，而陰離子不同，所以除雜時要想辦法把把雜質中的CO₃^2-換成Cl^-，即加入試劑用的陰離子是Cl^-，而陽離子和能夠將CO₃^2-轉化為氣體或者是沉淀．如果采取轉化為氣體的辦法，可以加入適量的稀鹽酸；如果采取轉化為沉淀，則可以考慮加入適量的CaCl₂溶液或者是BaCl₂溶液．所以可以是HCl或者CaCl₂或者BaCl ₂．
（3）主要成分是C，雜質是CuO．兩者都不溶于水，且在加熱時兩者之間能夠反應，所以以上兩方法均不能采用．而氧化銅能夠和硫酸等酸反應轉化為溶液，所以可以采用酸與之反應的方法．CuO+H₂SO₄=CuSO₄+H₂O，CuO+2HCl=CuCl₂+H₂O．故硫酸、鹽酸均可以．
（4）主要成分是KCl，雜質是Fe₂（SO₄）₃．主要成分和雜質沒有共同的部分，所以在除雜時需要將雜質中陰陽離子分別轉化為沉淀或者是氣體，而根據雜質的陰陽離子，我們知道不可能轉化為氣體（含鐵物質沒有氣體，含硫酸根的物質也沒有氣體），只能轉化為沉淀．硫酸根對應的沉淀有BaSO₄或者Ag₂SO₄甚至CaSO₄，加入溶液的陽離子可以是Ba²⁺或者Ag⁺或者是Ca²⁺．而Fe³⁺對應的沉淀有Fe₂（CO₃）₂、Fe（OH）₃．由于是和鹽反應，根據復分解反應規則，當和鹽反應時，除非是酸和鹽反應，其他物質與鹽發生復分解反應時兩種物質必須都能夠溶解于水，由于BaCO₃、CaCO₃、Ag₂CO₃都不溶于水，所以選用的試劑一定不能是碳酸鹽．即加入的試劑只能是堿，而AgOH在水中不存在，Ca（OH）₂溶解度很小，所以就只能采用能夠溶解于水的Ba（OH）₂溶液．
故答案：（1）NaOH（2）HCl（3）H₂SO₄（4）Ba（OH）₂（其它答案合理也給分）

點評：對于陰陽離子都不同的雜質的除去，一定要結合陰陽離子對應的物質綜合分析可能選擇的物質，要結合反應的條件等來慎重選擇．