化学自习室移动版

本文试图通过研究一道试题，发现化学知识中的内在规律，以培养学生研究性学习的习惯和辨证思维的能力，并且通过对知识内在规律的研究，使学生对知识的理解更透彻，记忆更深刻。

题：下列物质中含有杂质(括号内化学式为杂质)：

A、 CO₂(H₂S)________；B、CO₂(SO₂)_________；C、HCl(H₂S)________________；  D、SO₂(SO₃)________；E、Cl₂(HCl)__________。

限用洗气法分离杂质，并将适合的分离试剂的序号填在上列各题横线上，供选的试剂有：

A、浓硫酸 B、含有CuCl₂的浓盐酸 C、CuSO₄溶液     D、饱和小苏打溶液 E、高锰酸钾溶液      F、饱和的NaHSO₃溶液      G、饱和的NaCl溶液

答案：A：C或E B：D C：B D：A、F E：G

除杂的要求有：A、杂质尽量除尽(即不留)；B、待除杂物尽量不损失(即不减)；C、不引入新杂质(即不增)

从上题中可以看出以下几条规律：

规律一：抑制作用

如除去CO₂中的SO₂可以用饱和NaHCO₃溶液，(HCO₃^－浓度大)既可以除掉SO₂，又可以减少CO₂溶解(CO₂＋H₂O=H₂CO₃=H^＋＋HCO₃^－)；除Cl₂中的HCl，用饱和NaCl溶液(Cl^－浓度很大)，既可以除掉HCl(1：500溶解)又可抑制Cl₂溶解(Cl₂＋H₂O=HClO＋H^＋＋Cl^－)；除SO₂中的SO₃可以用饱和NaHSO₃溶液(HsO₃^－浓度大)，既可以使SO₃与H₂O反应生成H₂SO₄，进而与NaHSO₃生成SO₂，又可抑制SO₂溶解(SO₂＋H₂O=H₂SO₃=H^＋＋HsO₃^－)；除HCl中的H₂S用含CuCl₂ 的浓盐酸(Cl^－浓度大)，既可以除掉H₂S(H₂S＋CuCl₂=CuS↓＋2HCl，又可以抑制HCl溶解。

规律二：补充作用

用饱和NaHCO₃溶液除CO₂中SO₂时，SO₂＋H₂O=H₂SO₃，H₂SO₃＋2NaHCO₃=Na₂SO₃＋H₂O＋CO₂↑，这样不仅利用抑制作用减少了CO₂溶解，而且通过化学反应增加了CO₂的总量。又如用饱和NaHSO₃除SO₂中SO₃时，通过化学反应：SO₃＋H₂O=H₂SO₄，H₂SO₄＋2NaHSO₃=Na₂SO₄＋2SO₂↑＋2H₂O，对SO₂的溶解损失进行了补充。

规律三：同一规则

用含CuCl₂的浓盐酸除HCl中的H₂S，没有选用CuSO₄。主要原因是CuCl₂可以增大Cl^－浓度，更不能选用Cu(NO₃)₂，因为NO₃^－可能与浓盐酸中H^＋结合成挥发性的HNO₃，引入新杂质。又如浓缩硝酸应用硝酸镁，不用氯化镁；除去硫酸钾中碳酸钾应用硫酸不用盐酸。

规律四：弱酸强酸规则

如除去CO₂中的H₂S可用 CuSO₄溶液H₂S＋CuSO₄=H₂SO₄＋CuS↓，而CO₂＋CuSO₄＋H₂O=CuCO₃↓＋H₂SO₄不能进行，前者是因为生成了不溶于H₂SO₄的CuS沉淀，不是因为弱酸制强酸，后者是因为生成的CuCO₃易溶于H₂SO₄，说明弱酸不能制强酸。又如二氧化碳通入氯化钙溶液中，不能产生碳酸钙沉淀；硫化氢通入氯化亚铁溶液中，不能产生硫化亚铁沉淀等等。

练习：选用适当的方法和试剂除去下列物质中含有的杂质(括号内物质为杂质)：

1、 Na₂CO₃(NaHCO₃)

2、 H₂(H₂O气)

3、 MgCl₂(MgSO₄)

4、 FeCl₃(FeCl₂)

5、 KNO₃(K₂CO₃)

答案：1、加热使NaHCO₃转化为N_A2CO₃。2、混合气通过碱石灰吸收水蒸气。3、向混合溶液中加BaCl₂溶液使SO₄^2－沉淀。4、通Cl₂，使FeCl₂转化为FeCl₃。5、加硝酸，使CO₃^2－转变为CO₂气体。