中考化学除杂问题：五大方法精讲与实例解析

【来源：易教网 更新时间：2026-03-10】

除杂问题的重要地位

中考化学试卷中，除杂问题一直是考察重点和难点所在。这个问题看似简单，实则需要考生掌握扎实的化学知识基础和灵活运用能力。除杂问题涉及物质性质理解、化学反应方程式书写、实验操作流程设计等多个知识点，综合考查学生的分析推理能力和解决问题的能力。

除杂的意义

化学实验中，纯净物质对于实验结果的准确性至关重要。在化工生产中，产品纯度直接影响产品质量。因此，掌握除杂方法不仅是应考需要，更是培养科学思维的重要途径。许多学生在面对除杂问题时常常感到无从下手，主要原因在于对各种除杂方法的理解不够深入。

除杂的基本原则

在探讨具体除杂方法之前，我们先明确除杂的基本要求和原则。掌握这些原则，有助于我们正确选择除杂方法，避免走入误区。

基本原则

1. 选择性原则：加入的试剂只与杂质反应，不与原物反应。这是除杂最基本的要求，确保在除去杂质的同时，不损失所需物质。

2. 纯净性原则：反应后不能带入新的杂质。这是确保最终得到的物质纯净度的关键。

3. 复原性原则：反应后能够恢复原物状态。通过化学反应除去杂质后，需要将物质恢复到原来的状态。

4. 简便性原则：操作方法简便易行。理论上可行的实验方法，在实际操作中也需要考虑可行性、安全性和简便程度。

5. 特殊要求：有时题目中有特殊要求，例如不外加指示剂。为了控制除杂液体加入的量，必须有明显现象。

除杂的思路框架

解决除杂问题，我们可以遵循以下思路：

1. 明确目标：明确需要保留的物质和需要除去的杂质。

2. 分析性质：分析目标物质和杂质在物理性质和化学性质上的差异。

3. 选择方法：根据性质差异选择合适的除杂方法。

4. 验证结果：设计验证方案，确认除杂效果。

沉淀法详解

原理解析

沉淀法是最常见的除杂方法之一。其原理是将混合物中的杂质与适当试剂反应，生成难溶于水的沉淀，通过过滤而除去。沉淀法的关键在于选择合适的沉淀剂，使其只与杂质反应生成沉淀，而不与目标物质反应。

沉淀剂的选择标准

选择沉淀剂时需要考虑以下几个因素：

1. 选择性：沉淀剂应只与杂质反应，不与目标物质发生反应。

2. 沉淀性质：生成的沉淀应当是易过滤、易分离的物质。

3. 后处理简便：沉淀分离后，后续处理应当简单易行。

典型例题分析

例题1：如何提纯含有少量氯化钠的硝酸钾溶液？

解题思路：

氯化钠和硝酸钾都易溶于水，但它们的溶解度随温度变化的规律不同。硝酸钾的溶解度随温度升高显著增大，而氯化钠的溶解度随温度变化不大。可以采用冷却结晶法。

操作步骤：

1. 将混合溶液加热浓缩

2. 冷却溶液至一定温度

3. 硝酸钾因溶解度大幅降低而结晶析出

4. 过滤分离得到较纯的硝酸钾

例题2：如何除去硫酸钠溶液中少量的碳酸钠？

解题思路：

硫酸钠和碳酸钠都是钠盐，不同之处在于其阴离子。可以选择与碳酸根离子反应生成沉淀的物质作为除杂剂。

操作步骤：

1. 向溶液中加入适量的稀硫酸（或稀盐酸）

2. 碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水

3. 反应方程式：\( Na_2CO_3 + H_2SO_4 \rightarrow Na_2SO_4 + CO_2\uparrow + H_2O \)

4. 逸出的二氧化碳可被进一步吸收

5. 最终得到较纯净的硫酸钠溶液

常见沉淀剂汇总

化气法详解

原理解析

杂质离子	沉淀剂	生成的沉淀
\( CO_3^{2-} \)	\( Ba^{2+} \)	\( BaCO_3 \)
\( SO_4^{2-} \)	\( Ba^{2+} \)	\( BaSO_4 \)
\( Cl^- \)	\( Ag^+ \)	\( AgCl \)
\( Mg^{2+} \)	\( OH^- \)	\( Mg(OH)_2 \)
\( Cu^{2+} \)	\( OH^- \)	\( Cu(OH)_2 \)

化气法是将混合物中的杂质与适当试剂反应变成气体而除去的方法。这种方法特别适用于除去可转化为气体的杂质，如碳酸根离子、碳酸氢根离子、铵根离子等。

典型例题分析

例题1：如何除去硝酸钠固体中含有少量碳酸钠杂质？

解题思路：

碳酸钠可以与酸反应生成二氧化碳气体，而硝酸钠在酸性条件下稳定存在，因此可以选择稀硝酸作为除杂剂。

操作步骤：

1. 将混合物加水溶解

2. 加入适量稀硝酸溶液

3. 硝酸与碳酸钠反应：

\[ Na_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O \]

4. 等待反应完全，观察气泡停止产生

5. 蒸发滤液，获得硝酸钠固体

注意事项：加入稀硝酸的量要适中，既要保证碳酸钠完全反应，又不能过量太多，避免浪费试剂。

例题2：如何除去氯化钠溶液中含有少量碳酸氢钠？

解题思路：

碳酸氢钠也是可以与酸反应生成二氧化碳的物质，其反应比碳酸钠更容易。

操作步骤：

1. 向溶液中加入适量稀盐酸

2. 碳酸氢钠与盐酸反应：

\[ NaHCO_3 + HCl \rightarrow NaCl + CO_2\uparrow + H_2O \]

3. 反应完成后蒸发溶液得到纯净的氯化钠

思考点：为什么选择稀盐酸而不是稀硫酸？这里涉及到产物溶解性的考虑，硫酸钠在溶液中可能影响后续处理。

置换法详解

原理解析

置换法是利用金属活动性顺序表，将混合物中的杂质通过置换反应而除去的方法。这种方法常用于金属离子杂质的去除。

金属活动性顺序

金属活动性顺序是置换法的主要理论依据：

\[ K > Ca > Na > Mg > Al > Zn > Fe > Sn > Pb > (H) > Cu > Hg > Ag > Pt > Au \]

位于前面的金属可以将其后面的金属从其盐溶液中置换出来。

典型例题分析

例题1：如何除去硫酸锌固体中含有少量硫酸铜杂质？

解题思路：

根据金属活动性顺序，锌比铜活泼，可以将铜离子从其盐溶液中置换出来。

操作步骤：

1. 将混合物溶解于水中

2. 向溶液中加入适量锌粉

3. 锌与硫酸铜反应：

\[ Zn + CuSO_4 \rightarrow ZnSO_4 + Cu \]

4. 反应完成后，过滤除去被置换出来的铜和过量的锌

5. 蒸发滤液获得纯净的硫酸锌固体

例题2：如何除去氯化亚铁溶液中含有少量氯化铜？

解题思路：

铁比铜活泼，可以将铜离子置换出来。

操作步骤：

1. 向溶液中加入适量铁粉

2. 铁与氯化铜反应：

\[ Fe + CuCl_2 \rightarrow FeCl_2 + Cu \]

3. 反应完成后，过滤除去铜和过量的铁

4. 得到纯净的氯化亚铁溶液

关键点：置换法中要注意金属的添加量，过量的金属需要通过后续的过滤步骤除去。

吸收法详解

原理解析

吸收法主要用于气体混合物的净化。其原理是利用某种溶剂或溶液吸收杂质气体，而要提纯的气体不能被该溶液吸收。这种方法在气体制备和净化中应用广泛。

典型例题分析

例题1：如何除去一氧化碳气体中含有少量二氧化碳杂质？

解题思路：

二氧化碳可以被碱性溶液吸收，而一氧化碳不与碱反应。

操作步骤：

1. 将混合气体通过盛有氢氧化钠溶液的洗气瓶

2. 二氧化碳与氢氧化钠反应：

\[ CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O \]

3. 一氧化碳不反应，通过溶液后得到净化

注意事项：一氧化碳有毒，实验过程中要注意安全防护。

例题2：如何除去氮气中含有少量氢气？

解题思路：

氢气可以通过与氧化铜反应转化为水而被除去。

操作步骤：

1. 将混合气体通过加热的氧化铜粉末

2. 氢气与氧化铜反应：

\[ H_2 + CuO \rightarrow H_2O + Cu \]

3. 生成的水通过干燥剂除去

4. 得到纯净的氮气

常见气体净化方法

其他除杂方法

被净化气体	杂质	净化方法	反应方程式
\( CO \)	\( CO_2 \)	通过\( NaOH \)溶液	\( CO_2 + 2OH^- \rightarrow CO_3^{2-} + H_2O \)
\( H_2 \)	\( HCl \)	通过水或\( NaOH \)溶液	\( HCl + NaOH \rightarrow NaCl + H_2O \)
\( O_2 \)	\( CO_2 \)	通过\( NaOH \)溶液	\( CO_2 + 2NaOH \rightarrow Na_2CO_3 + H_2O \)
\( CO_2 \)	\( HCl \)	通过饱和\( NaHCO_3 \)溶液	\( NaHCO_3 + HCl \rightarrow NaCl + CO_2 + H_2O \)

除了上述四种方法外，还有一些特殊的除杂方法，适用于特定情况。

转化法

转化法的原理是将混合物中的杂质用化学方法转化成目标物质或其他无害物质。

例题：如何除去氧化钙中含有少量碳酸钙？

解题思路：

高温分解碳酸钙，将其转化为氧化钙。

操作步骤：

1. 将混合物加热至高温

2. 碳酸钙分解：

\[ CaCO_3 \xrightarrow{\text{高温}} CaO + CO_2\uparrow \]

3. 最后得到纯度较高的氧化钙

萃取法

萃取法利用溶质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的不同，将杂质从目标物质中分离出来。

例题：如何分离碘水中的碘和水？

解题思路：

利用碘在四氯化碳中的溶解度大于在水中的溶解度，用四氯化碳萃取碘。

操作步骤：

1. 将碘水倒入分液漏斗

2. 加入适量四氯化碳，振荡

3. 静置分层

4. 分离出含碘的四氯化碳层

5. 蒸馏四氯化碳回收碘

结晶法

结晶法利用不同物质溶解度的差异，通过结晶和重结晶的方法得到纯净物质。

例题：如何提纯含有少量硫酸钾的硝酸钾？

解题思路：

利用两种物质溶解度随温度变化的不同。

操作步骤：

1. 将混合物溶于热水制成饱和溶液

2. 冷却溶液，硝酸钾先结晶析出

3. 过滤分离得到硝酸钾晶体

4. 可重复重结晶进一步提高纯度

除杂问题解题技巧

审题技巧

1. 明确除杂对象：确定要保留的物质和要除去的杂质。

2. 分析物质状态：明确物质是固体、液体还是气体。

3. 注意特殊要求：如题目中提到的"不外加指示剂"等特殊要求。

方法选择策略

1. 固体混合物：主要考虑沉淀法、置换法。

2. 液体混合物：主要考虑沉淀法、化气法、萃取法。

3. 气体混合物：主要考虑吸收法、转化法。

常见误区

1. 忽视选择性：选择的试剂与目标物质也发生反应。

2. 引入新杂质：除杂过程中带入了新的杂质。

3. 未考虑后续处理：未考虑如何恢复原物状态。

4. 操作不当：选择了理论上可行但实际操作困难的方法。

实战演练

综合例题

题目：现有一份含有少量氯化钠、硫酸钠和碳酸钠的硝酸钾固体，设计实验方案提纯硝酸钾。

解题思路：

这道题目属于复杂的混合物提纯问题，需要综合考虑多种杂质的特点和性质。我们可以分步骤进行：

1. 先除碳酸根离子：使用化气法。

2. 再除硫酸根离子：使用沉淀法。

3. 最后分离氯化钠和硝酸钾：利用溶解度差异。

操作步骤：

1. 将混合物加水溶解

2. 加入适量稀硝酸，除去碳酸钠：

\[ Na_2CO_3 + 2HNO_3 \rightarrow 2NaNO_3 + CO_2\uparrow + H_2O \]

3. 加入适量硝酸钡，除去硫酸钠：

\[ Na_2SO_4 + Ba(NO_3)_2 \rightarrow BaSO_4\downarrow + 2NaNO_3 \]

4. 过滤除去沉淀

5. 蒸发浓缩溶液，冷却结晶

6. 由于硝酸钾溶解度随温度变化大，氯化钠溶解度变化小，主要结晶析出的是硝酸钾

7. 过滤得到硝酸钾晶体

注意事项：每一步反应都要控制试剂用量，避免浪费或引入新的杂质。

除杂问题是中考化学的重点和难点，掌握有效的除杂方法对于提高化学成绩具有重要意义。通过上述内容，我们系统学习了五种常见的除杂方法及其应用场景。但是，真正掌握这些方法还需要大量的练习和思考。

在备考过程中，建议同学们：

1. 夯实基础：牢记各种物质的化学性质，特别是溶解性、与酸碱反应的情况等。

2. 多做练习：通过大量练习积累解题经验，培养化学直觉。

3. 总结归纳：对做过的题目进行分类总结，形成自己的解题体系。

4. 注意细节：关注题目中的特殊要求，避免因粗心而失分。

除杂问题不仅是化学反应知识的考查，更是逻辑思维能力的锻炼。希望同学们通过本文的学习，能够形成系统的除杂问题解题思路，在中考中取得优异成绩。