化學(xué)學(xué)習(xí)中，物質(zhì)的分離與提純（即“除雜”）是一項(xiàng)核心技能，它不僅考察對物質(zhì)性質(zhì)的理解，更考驗(yàn)邏輯思維和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)能力。所謂“除雜”，就是將混合物中少量的雜質(zhì)去除，以得到較純凈物質(zhì)的過程。這看似簡單，實(shí)則需要我們對各種物質(zhì)的物理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)了如指掌，并能靈活運(yùn)用。一、常見的物理除雜方法物理方法主要利用物質(zhì)間物理性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)分離，操作相對簡便，是除雜的首選思路。1.過濾法：適用于分離可溶物與不溶物。例如，除去粗鹽中的泥沙，就是利用食鹽能溶于水而泥沙不溶的性質(zhì)，通過溶解、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶得到精鹽。關(guān)鍵在于“一貼二低三靠”的過濾操作規(guī)范，確保分離徹底。2.蒸發(fā)結(jié)晶與降溫結(jié)晶：這兩種常用于可溶性固體混合物的分離。蒸發(fā)結(jié)晶適用于溶解度受溫度影響不大的物質(zhì)，如從氯化鈉溶液中得到氯化鈉晶體；降溫結(jié)晶（冷卻熱飽和溶液法）則適用于溶解度受溫度影響較大的物質(zhì)，如從硝酸鉀和氯化鈉的混合溶液中提純硝酸鉀，就可以先制成高溫下的飽和溶液，再冷卻，硝酸鉀便會大量析出。3.磁鐵吸引法：利用物質(zhì)的磁性差異，例如分離鐵粉和銅粉的混合物，用磁鐵就能輕松將鐵粉吸走。4.溶解、過濾、洗滌、干燥（或蒸發(fā)）：對于一種可溶一種難溶的固體混合物，這是一套標(biāo)準(zhǔn)流程。比如要得到純凈的碳酸鈣（混有氯化鈣），就先加水溶解氯化鈣，過濾得到碳酸鈣固體，再洗滌除去表面殘留的氯化鈣溶液，最后干燥。二、常見的化學(xué)除雜方法當(dāng)物理方法無法滿足除雜需求時(shí)，我們就要借助化學(xué)反應(yīng)來“精準(zhǔn)打擊”雜質(zhì)?；瘜W(xué)方法的核心在于選擇合適的試劑，使其只與雜質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，且反應(yīng)產(chǎn)物易于分離（如生成沉淀、氣體逸出或轉(zhuǎn)化為所需物質(zhì)）。1.沉淀法：向混合物中加入某種試劑，使雜質(zhì)離子與試劑中的離子結(jié)合生成難溶性物質(zhì)（沉淀），然后通過過濾將沉淀除去。例如，除去氯化鈉溶液中的硫酸鈉雜質(zhì)，可加入適量的氯化鋇溶液，硫酸鈉與氯化鋇反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，過濾后即可得到純凈的氯化鈉溶液。這里的“適量”非常關(guān)鍵，過量的試劑本身也會成為新的雜質(zhì)。2.氣化法：選擇合適的試劑與雜質(zhì)反應(yīng)，使雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為氣體逸出。例如，除去氯化鈉溶液中的碳酸鈉雜質(zhì)，可加入適量的稀鹽酸，碳酸鈉與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉、水和二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳逸出，從而達(dá)到除雜目的。同樣，酸的用量需要控制。3.置換法：利用金屬活動性順序，用一種金屬將混合物中另一種活動性較弱的金屬從其鹽溶液中置換出來。例如，除去硫酸亞鐵溶液中混有的少量硫酸銅，可以加入過量的鐵粉，鐵會與硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，待充分反應(yīng)后過濾，除去過量的鐵和生成的銅，得到純凈的硫酸亞鐵溶液。4.吸收法：常用于氣體的除雜，利用某種物質(zhì)（吸收劑）能與雜質(zhì)氣體發(fā)生反應(yīng)（或物理吸附），而不與主要?dú)怏w反應(yīng)的性質(zhì)。例如，除去一氧化碳中混有的少量二氧化碳，可將混合氣體通過氫氧化鈉溶液，二氧化碳被氫氧化鈉溶液吸收，一氧化碳則不反應(yīng)。干燥氣體也是一種廣義的吸收，如用濃硫酸吸收水蒸氣。5.轉(zhuǎn)化法：將雜質(zhì)通過化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)化為主要成分。這種方法往往更高效，也更能體現(xiàn)化學(xué)的巧妙。例如，除去二氧化碳中混有的少量一氧化碳，可將混合氣體通過灼熱的氧化銅粉末，一氧化碳會與氧化銅反應(yīng)生成銅和二氧化碳，雜質(zhì)一氧化碳被轉(zhuǎn)化為了我們需要的二氧化碳。三、除雜的基本原則在進(jìn)行除雜操作時(shí)，我們必須遵循以下基本原則，才能確保除雜效果并避免引入新的問題：1.不增：在除去原有雜質(zhì)的過程中，不得引入新的雜質(zhì)。這是最重要的原則之一。例如，除去氫氧化鈉溶液中的碳酸鈉，如果選用氯化鈣溶液，雖然能生成碳酸鈣沉淀除去碳酸根，但會引入新的雜質(zhì)氯離子。此時(shí)，選擇適量的氫氧化鈣溶液則更為恰當(dāng)。2.不減：所選用的試劑不能與被提純的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，即不能減少被提純物質(zhì)的量。例如，除去二氧化碳中的一氧化碳，不能用點(diǎn)燃的方法，因?yàn)槎趸疾恢С秩紵?，少量的一氧化碳在大量二氧化碳中無法被點(diǎn)燃，反而可能引入氧氣等新雜質(zhì)，且主要成分二氧化碳也可能在某些條件下?lián)p失。3.易分：加入試劑后，雜質(zhì)應(yīng)轉(zhuǎn)化為沉淀、氣體、水或其他易于與被提純物質(zhì)分離的物質(zhì)。如果反應(yīng)后生成的物質(zhì)與原物質(zhì)難以分離，那么除雜就失去了意義。4.優(yōu)先：優(yōu)先選擇物理方法；若必須使用化學(xué)方法，應(yīng)優(yōu)先考慮將雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物質(zhì)的方法；在多種方案可供選擇時(shí)，應(yīng)選擇操作簡單、現(xiàn)象明顯、成本低廉的方法。四、典型習(xí)題解析理論學(xué)習(xí)之后，通過習(xí)題來檢驗(yàn)和鞏固是必不可少的環(huán)節(jié)。下面我們選取幾道典型例題進(jìn)行分析。例題1：如何除去KNO?固體中混有的少量NaCl？分析：KNO?和NaCl均易溶于水，但KNO?的溶解度受溫度影響變化很大，而NaCl的溶解度受溫度影響較小。解答：采用“降溫結(jié)晶法”（或“冷卻熱飽和溶液法”）。具體步驟：將混合物溶于熱水中配制成較高溫度下的飽和溶液，然后冷卻，KNO?會因溶解度急劇下降而大量析出晶體，NaCl則因溶解度變化不大而留在溶液中，最后過濾，即可得到較純凈的KNO?晶體。例題2：如何除去NaCl溶液中混有的少量Na?CO?？分析：要除去CO?2?離子。可考慮沉淀法（如加入CaCl?或BaCl?）或氣化法（如加入稀鹽酸）。解答：*方法一（氣化法）：向溶液中逐滴加入稀鹽酸，直至不再產(chǎn)生氣泡為止。反應(yīng)方程式：Na?CO?+2HCl=2NaCl+H?O+CO?↑。此方法的優(yōu)點(diǎn)是鹽酸易揮發(fā)，稍過量的鹽酸可通過加熱除去，不易引入新雜質(zhì)。*方法二（沉淀法）：向溶液中加入適量的BaCl?溶液（或CaCl?溶液），至不再產(chǎn)生白色沉淀為止，然后過濾。反應(yīng)方程式：Na?CO?+BaCl?=BaCO?↓+2NaCl。此方法需嚴(yán)格控制BaCl?溶液的用量，確?！斑m量”，否則過量的BaCl?會成為新雜質(zhì)。相比之下，方法一更優(yōu)。例題3：如何除去CO氣體中混有的少量CO?？分析：CO?是酸性氧化物，可與堿溶液反應(yīng)，而CO不與堿溶液反應(yīng)。解答：將混合氣體通過足量的氫氧化鈉溶液。反應(yīng)方程式：CO?+2NaOH=Na?CO?+H?O。為確保CO?被充分吸收，氫氧化鈉溶液應(yīng)足量。如果需要得到干燥的CO，可在吸收之后再通過濃硫酸干燥。例題4：如何除去Cu粉中混有的少量Fe粉？分析：Fe是活潑金屬，Cu是不活潑金屬?？衫梦锢矸椒ǎù盆F吸引）或化學(xué)方法（酸溶法、鹽溶液置換法）。解答：*物理方法：用磁鐵靠近混合物，鐵粉會被磁鐵吸引，從而與銅粉分離。*化學(xué)方法：向混合物中加入足量的稀鹽酸（或稀硫酸），充分反應(yīng)后過濾、洗滌、干燥。反應(yīng)方程式：Fe+2HCl=FeCl?+H?↑。Cu不與稀鹽酸反應(yīng)，留在濾紙上。五、總結(jié)與思考除雜是初中化學(xué)的重點(diǎn)和難點(diǎn)，它貫穿于整個(gè)化學(xué)學(xué)習(xí)過程。要真正掌握除雜技巧，并非一蹴而就，需要我們：*夯實(shí)基礎(chǔ)：熟練掌握常見物質(zhì)的物理性質(zhì)（顏色、狀態(tài)、溶解性、密度、熔點(diǎn)沸點(diǎn)等）和化學(xué)性質(zhì)（酸堿性、與常見試劑的反應(yīng)規(guī)律等）。*理解原理：不僅要記住方法，更要理解每種方法背后的化學(xué)原理和適用條件。*勤于思考：面對具體問題時(shí)，要多問“為什么”，“還有沒有更好的方法”，“這樣做會引入新雜