如何除去硫酸锌溶液中的三价铁，要求不引入新杂质

一般高中化学的除杂问题主要考察点：气体或固体的溶解性、两种物质与酸、碱或盐溶液反应的区别、溶液中离子氧化还原能力的差别、物质的稳定性比较、酸性强弱等等.能在溶液中反应,就在溶液中反应.因为在具体操作中,试管反应操作简单,现象明显.

我们可以从物质所处的状态分为：气气混合物除杂,气液混合物除杂,液液混合物除杂,液固混合物除杂,固固混合物除杂等.下面我就高中所学元素化合物知识做一个简单总结：

1． 气气混合体系：常用洗气法,干燥法.如： ⑴Cl2（HCl）：饱和食盐水；

⑵弱酸性气体中强酸性气体的除去用弱酸性气体的饱和盐溶液：CO2（ SO2或HCl）饱和碳酸氢钠溶液；SO2(SO3)：饱和NaHSO3溶液

⑶NO(NO2)：水（运用了转化思维）.

⑷H2(H2S、SO2、CO2、HCl、H2O),用碱石灰一次除去（分析杂质性质为酸性气体和水,故用碱性吸收剂和干燥剂）.若杂质为碱性气体和水,则用浓硫酸酸性干燥剂；

⑸气体中除水蒸汽：酸性气体中用浓硫酸；碱性气体中用碱石灰；CO、H2中性气体中水蒸气的除去既可用浓硫酸、又可用碱石灰.

⑹甲烷（乙烯或乙炔）：溴水.

⑺CH2=CH2(CO2、SO2)：NaOH溶液；

⑻乙炔（H2S ）：NaOH溶液；

　2． 气液混合体系：加热.如：氢氧化钠溶液中溶解氧的出去.氯化钠溶液中除去盐酸

　3． 液液混合体系：蒸馏,萃取,分液,试剂法等.如：

（1）互溶性液液分离方法：蒸馏,例：石油的各馏分分离；乙醇（乙酸）：加CaO,蒸馏.；乙醇（水）：加CaO,蒸馏.

（2）互不溶性混合物或转化为互不相溶体系：分液.

例：硝基苯（水）：分液；

溴苯（溴）：NaOH溶液；分液；

硝基苯（混酸）：NaOH溶液；分液

苯（苯的同系物）：分步：①KMnO4（H+）溶液；②NaOH溶液；③分液.

乙酸乙酯（乙酸、乙醇）：Na2CO3饱和溶液,分液

苯（苯酚）：NaOH溶液；分液（不能用溴水,生成的三溴苯酚溶于苯中）

有机物（HCl）：水,分液.

溴水（溴）：（萃取剂）直馏汽油、苯、CCl4,分液.

4．液固混合体系

（1）液体中不溶固体除去,过滤.泥沙和水的分离

（2）液体中可溶性固体的除去：蒸发结晶.

5．固固混合体系,常用方法：升华法,溶解过滤,加热蒸发,加热分解法、试剂法,转化法等,

　（1）可溶性固体中不溶性固体的除去：固体中融水部分除去：溶解过滤；如

（2）NaCl（I2）：加热升华；

　（3）MgCl2(FeCl3)：加Mg、MgO、Mg(OH)2、MgCO3；

BaCl2(HCl)：BaCO3、适量Ba(OH)2(不如前者好)；

MgO(Al2O3)：NaOH溶液,过滤；

　（4）．Na2CO3(NaHCO3)：加热分解；

　（5）．MgO(SiO2)：NaOH溶液；以上只是高中试题设计、考察的一部分,仅总结提出一供大家参考.

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）、操作方法简便易行.

初中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.

练习3 下列混合物可用沉淀法除去杂质（括号内的物质是杂质）的是（）

A．KNO3［Ba(NO3)2］ B．NaCl［KNO3］ C．NaNO3 [NaCl]D．Ca(NO3)2 [AgCl]

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.

练习4 下列混合物中的杂质（括号内的物质是杂质）适宜用气体法除去的是：（）

A.NaNO3［Ba(NO3)2］ B.NaCl [Mg(OH)2] C.KNO3K2CO3］ D.Na2SO4［MgSO4］

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.

练习5 加入下列哪些物质可以除去硫酸亚铁溶液中混有的少量杂质硫酸铜（ ）

A．Zn B．Fe C．Cu D．Mg

练习6 将混有少量铁粉和锌粉的硫酸铜晶体溶于适量水,充分净置过滤,结果是

A．滤出了混杂在其中的铁粉 B．滤出了混杂在其中的锌粉 C．滤出了一些铜粉 D．什么也没滤出

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.

气体的除杂（净化）：气体除杂的原则：不引入新的杂质 不减少被净化气体的量

气体的除杂方法：

试剂

除去的气体杂质

有关方程式

水

易溶于水的气体,如：HCl、NH3

强碱溶液（NaOH）

酸性气体,如：CO2、SO2

CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O

SO2+2NaOH=Na2SO3+H2O

灼热的铜网

O2

2Cu+O2====2CuO

灼热的氧化铜

H2、CO

CuO+H2===Cu+H2OCuO+CO====Cu+CO2

注意的问题：

需净化的气体中含有多种杂质时,除杂顺序：一般先除去酸性气体,如：氯化氢气体,CO2、SO2等,水蒸气要在最后除去.

（2）除杂选用方法时要保证杂质完全除掉,如：除CO2最好用NaOH不用Ca(OH)2溶液,因为Ca（OH）2是微溶物,石灰水中Ca（OH）2浓度小,吸收CO2不易完全.

由于文物收藏品种类繁多，质地不一，性能有别，因此对它们的保存要求是不一样的。收藏家可根据自己的居住条件和藏品的性能，有针对性地采取必要措施，做好藏品的保管、养护工作。

1、温度和湿度

为了使藏品能长久保持良好的状态，适宜的温度和湿度是必不可少的条件。

一般来说，15～18℃的湿度和50～65％的相对湿度对各类物品都比较适宜。在温度太高时，应进行降温；温度太低时，应进行加温；湿度太大时，采取除湿 措施；湿度太小时，进行加湿，在室内须放置温度计和湿度计加以观察，根据室内的温、湿度变化而采取必要的措施。

另应注意放置藏品的架、柜、箱等均不能紧贴地面或墙壁摆放，应将其垫置到适当高度，或离墙有一定的距离，并要时常检查挂在墙上的绘画、挂毯等背面的墙壁是否有潮湿现象。

2、有害气体和灰尘

现代社会空气中的污染十分严重。当大气中含有微量臭氧的时候，能使铜、铁、铅等金属氧化，使织物、纸张和彩画上的颜料褪色或变色。许多有害气体，如煤中、 腐败的食物及厕所中散发出的硫化氢（有臭蛋气味）气体对银器、铜器和铅器等均有害处；氯气能使染料褪至无色、对织物、纸张和皮革等都有破坏作用，并引起金 属腐蚀；飞机、汽车、烟囱、煤炉等大量排出的二氧化碳就更不必说了。空气中还常混杂有极微细的硬质颗粒，它们与湿气结合降落并沉积在物品上，易于细菌和霉 菌等微生物的寄生，对各种有机质地的收藏品的危害尤大。

为防止有害气体和灰尘对藏品的影响，应将藏品放在空气较为清新处，尽量减少煤烟及粪便气味等可能对藏品造成的损害。室内注意清洁，经常用微湿的软抹布消除灰尘，用吸尘器定期清扫房屋，甚至可将藏品用玻璃、盒子等封闭起来。有条件的，应采用空气净化设备。

3、霉菌和虫害

防止霉菌生长的有效办法是自然通风，并想方设法消除室内的生霉环境。已发现有霉菌的物品，应进行消毒处理。也可用一些消毒剂如麝香樟脑、苯酚等制成杀菌溶液，进行喷雾。对于害虫可用固体杀虫剂，如氰化钾、对位二氯苯、烟草等，并应积极参加灭鼠、灭蝇活动。

4、光线

自然光线中的紫外线和红外线会引起物品脆弱变质，可见光会损害色彩，对藏品起着破坏作用，因此藏品应避免阳光直接照射。窗户上应当安置百叶窗或玻璃，以减少紫外线对藏品的影响。

5、常见文物收藏品的保存要求

由于各种藏品的质地、性能不同，对它们的保管措施也就相异，必须因地制宜、对症下药。

（1），纸制品

图书、文献、字画等类主要由纸张或织物构成的物品，极易成为霉菌和蛀虫生长的食物，还易于吸水，纸张经过曝晒后，还会褪色、变脆。因此现代一般家庭收藏此类物品，应注意防潮和低温，纸张和织物应放在暗处保存。

在观赏藏品时，也应注意对书画的细心保护。《画禅室随笔》曾谈到画不可随意示人，并概括为五不可：灯下不可，酒后不可，雨时不可，妄加批评不可，武人（指不懂画的人）不可。

油画、版画等艺术品保存也应注意防潮、低温和隔尘。挂在墙上陈列的油画可事先在背面保护上一层不透水的聚乙烯薄片，并用聚乙烯胶带粘封，以防因湿度的变化 而发生翘曲。油画尤其不能靠近炉子和其它采暖设备放置，因为这易导致油彩的融化。油画应放在光线柔和之处，不能强光照射，但也不能完全没有阳光。保存版画 要注意绘画颜色的固定，以免其脱落。可用合成树脂的稀溶液喷雾加固，如用5％聚乙烯酸乙醇溶液，2％聚甲基丙烯酸丁酯甲苯溶液等。如操作恰当，可完全做到 不改变原来的色感。

（2），石 制品料

石质艺术品比较耐久，对光也不敏感，在一般的居室中足以长久保存。对于雨花石等观赏性石头，一般人爱将其浸在水里，但有些地区的水质碱性较大，可稍加些食用醋中和。但是过于潮湿的空气也会导致石制品风化现象的产生，因此，最好存放于干燥的环境保存。

（3），金属制品

青铜器主要注意保护它的稳定状态，避免各种氧化腐蚀反应。如采用5％倍半碳酸钠溶液浸泡、氧化银封闭法、金属缓蚀剂等对青铜器进行保护性处理，将其放置在干燥的环境保存。

铁器在金属器物中最易被氧化腐蚀。在稍带潮湿的环境中，短期内可能被全部氧化物腐蚀掉。对铁制品可采用缓蚀剂、磷酸盐或鞣酸盐、涂蜡或高分子材料的表面封护等方法进行表面保护（如已生锈先去锈或氯化物），并放在较干燥的环境保持存。

金器制品应保存在托盘上、套子里、垫棉花的盒子里或者放在小袋子里，勿使互相碰撞或受到挤压，以免机械损伤。

银器易受含硫物质的浸蚀使颜色变得晦暗，此为黑色硫化银，它也易受氯化物腐蚀，形成角银（氯化银）。银器对光不敏感，耐低温，宜放在空气净化的环境方。

锡器制品保存时，温度一般不低于18℃。因为在气温低于18℃时，锡就有变形趋势，温度愈低，变形趋势愈大，严重者导致出现“锡疫”。锡器本身柔软，要避免机械碰撞和挤压，应放在盒子里或套子里，并存放于干燥环境保存。

铅主要用于铸造货币、装璜艺术品和雕塑等。它易受有机酸（如醋酸、鞣酸）及油、脂等物质污染。在潮湿情况下，过量的二氧化碳会与之反应生成碱式碳酸铅。铅 制品保存时不能使用橡木制的橱或抽屉。因为橡木家具中有时会渗出鞣酸腐蚀铅器。其它木材也应充分地干燥，最好涂上抗蚀性的漆，并存放于干燥环境保持。

（4），陶瓷制品

陶器和瓷器在保存时应注意防震、防挤压、防止碰撞或摔碎。陶器一般是多孔性的，可吸收大量的水份，气温若骤冷骤热、时干时湿，对其长期保持良好状态不 利。一般稍具历史年代的陶瓷器已成为人们珍爱的艺术品，宜注重室内的陈列设果，也要注意经常性的清洁保养措施。

（5），含纤维材料制品

保存漆器、木器和竹器要避免过于潮湿的和过于干燥的环境，潮湿易于滋生霉菌，干燥易使物品开裂。另外要注意防虫和杀菌。因许多虫害是造成木制器物损失的重 要原因。在使用杀虫剂时最好先做一下试验，以确定所用试剂对油漆、彩饰没有什么损伤时才能用。若想使器物不发生开裂、收缩和变形，可对器物采用自然干燥或 用明矾浓液煮沸等方法进行脱水定形，这样也有利于器物的长久保存，最好放于湿度恒定的环境。

丝、毛、绵、麻织器及人造的合成纤维制品（人造丝、人造毛、人造棉等）均由有机物质组成，其保存应注意防霉、杀菌、杀虫。如在织物上发现有轻微霉菌，可在 荫凉通风处晾晒，以阻止霉菌的蔓延。表面上的霉可以用软毛刷刷掉。倘若霉菌蔓延很宽、很深，那就应当消毒杀菌。此外，樟脑、萘球、对位二氯苯常用驱虫剂可 用纸包着放在箱柜中，或置于布袋中悬挂在橱内。纺织品对光特别敏感，因此要尽量避免阳光照射，最好放在暗处保存，空气应当干燥、新鲜、洁净。

皮革制品收藏时可用甘油、羊毛脂、蓖麻子油等保护。光线特别是紫外光线对皮革有破坏作用，高温对皮革也明显不利。太干燥了，皮革易于脆弱；太湿了，皮革易 于生霉、腐败。皮革亦容易被虫蛀蚀，可用0.35％对位硝基苯酚的水溶液或酒精溶液杀菌，麝香樟脑、硫酸锌和水杨酸等也都可作为皮革的消毒剂。用滴滴涕和 除虫菊混合配制成的杀虫溶液对保护皮革制品也有较好效果。最好存放于干燥环境保存。

（6），骨质角质制品

骨和象牙制品有较好的抗袭、抗压和抗折性能，但当遇到热力和潮湿的变化时，容易翘曲。酸、碱类及细菌对骨蛋白都有腐蚀作用，酸性作用还会使骨质松散，必须加以注意。 角制品（牛角、鹿角等）质地脆而多孔，收藏保管的方法与骨制品基本相同。

琥珀遇高温（120～130℃）易变软，性质脆弱，常有裂隙。裂隙中的水一经冻结，再经膨胀就会酥裂。又因琥珀是一种树脂，应避免接触醇类和醚类试剂。

玳瑁、螺钿（贝壳）、珊瑚类器物常以装饰品形式出现，其主要成份是白垩（碳酸钙），易被酸分解，故应避免接触酸性。

上诉制品都会被霉菌侵蚀，最好存放于干燥环境。

（7），其它

在拿取珍贵文物收藏品时，也必须要注意对文物收藏品的保护。如必须精神集中，轻拿轻放，并注意保持藏品的清洁，防止汗水、唾液污损文物，也不要持烟或吸烟接近文物。

文物藏品的陈放也应注意的问题。根据现代的一般收藏条件，书画作品要进行装裱，并且在卷紧之后，装在纸盒内；易碎的藏品最好放在橱、柜或纸箱、木箱内。一 般一箱一件，不能乱堆乱放。较大、较重的藏品，要放在安全、稳固之处。用排架或书柜陈放藏品，轻巧者可放在上层，笨重者放在下层；小件藏品放在前面，大件 藏品放在后面；细长、重心不稳的藏品宜横放，或有其他稳定措施。

随着现代科技的发展，采用常温干燥箱或者低温干燥箱以及恒温恒箱等技术措施；来保存文物藏品，已经开始得到应用，起到了良好的效果。

总之，一切从确保藏品的安全出发。掌握基本的保管常识和“贵在精心”是藏品得以长期保存的基本条件。

银白色：镁(Mg),铁(Fe),银(Ag),锌(Zn),铝(Al).

红色的铜(Cu).氧化铁(Fe2O3)氧化汞(HgO).红磷(P)(暗红色).氢氧化铁[Fe(OH)3](红褐色)

黄色的:硫(S).氯化铁溶液(FeCl3).

黑色的:活性炭(C).氧化铜(CuO).二氧化锰(MnO2).

蓝色的:五水硫酸铜(CuSO4·5H2O)硝酸铜[Cu(NO3)2]氢氧化铜[Cu(OH)2]

绿色的:碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3].氯化铜(CuCl2·2H2O)

白色的:氯化钠(NaCl).氯化银(AgCl).氯化钙(CaCl2).氯化镁(MgCl2).碳酸钠(Na2CO3).碳酸氢钠(NaHCO3)碳酸镁(MgCO3).碳酸钙(CaCO3).碳酸钡(BaCO3)硫酸钙(CaSO4).硫酸钡(BaSO4)硫酸锌(ZnSO4)硫酸镁(MgSO4)硫酸钠(Na2SO4)氢氧化钠(NaOH)氢氧化钙[Ca(OH)2]氢氧化镁[Mg(OH)2]氢氧化钡[Ba(OH)2].氧化钙(CaO)氧化镁(MgO)三氧化二铝(Al2O3).五氧化二磷(P2O5),硫酸铜(CuSO4）

灰白色的:过磷酸钙[Ca(H2PO4)2·2CaSO4]

气体：二氧化氮（NO2）红棕色,氯气（Cl2）黄绿色；其他气体一般为无色.

溶液的颜色：硫酸铜等铜盐溶液一般为蓝色,氯化铜溶液为绿色；硫酸亚铁等亚铁盐溶液一般为浅绿色；硫酸铁等三价铁盐溶液一般为棕黄色；钾、钠、钙、镁、钡、铝、锌、银等盐溶液一般为无色；常见的碱溶液一般为无色；常见的酸溶液一般为无色

高中

1．颜色的规律

（1）常见物质颜色

① 以红色为基色的物质

红色：难溶于水的Cu,Cu2O,Fe2O3,HgO等.

碱液中的酚酞、酸液中甲基橙、石蕊及pH试纸遇到较强酸时及品红溶液.

橙红色：浓溴水、甲基橙溶液、氧化汞等.

棕红色：Fe(OH)3固体、Fe(OH)3水溶胶体等.

② 以黄色为基色的物质

黄色：难溶于水的金、碘化银、磷酸银、硫磺、黄铁矿、黄铜矿(CuFeS2)等.

溶于水的FeCl3、甲基橙在碱液中、钠离子焰色及TNT等.

浅黄色：溴化银、碳酦银、硫沉淀、硫在CS2中的溶液,还有黄磷、Na2O2、氟气.

棕黄色：铜在氯气中燃烧生成CuCl2的烟.

③ 以棕或褐色为基色的物质

碘水浅棕色、碘酒棕褐色、铁在氯气中燃烧生成FeCl3的烟等

④ 以蓝色为基色的物质

蓝色：新制Cu(OH)2固体、胆矾、硝酸铜、溶液中淀粉与碘变蓝、石蕊试液碱变蓝、pH试纸与弱碱变蓝等.

浅蓝色：臭氧、液氧等

蓝色火焰：硫、硫化氢、一氧化碳的火焰.甲烷、氢气火焰（蓝色易受干扰）.

⑤ 以绿色为色的物质

浅绿色：Cu2(OH)2CO3,FeCl2,FeSO4•7H2O.

绿色：浓CuCl2溶液、pH试纸在约pH=8时的颜色.

深黑绿色：K2MnO4.

黄绿色：Cl2及其CCl4的萃取液.

⑥ 以紫色为基色的物质

KMnO4为深紫色、其溶液为红紫色、碘在CCl4萃取液、碘蒸气、中性pH试纸的颜色、K＋离子的焰色等.

⑦ 以黑色为基色的物质

黑色：碳粉、活性碳、木碳、烟怠、氧化 铜、四氧化三铁、硫化亚铜(Cu2S)、硫化铅、硫化汞、硫化银、硫化亚铁、氧化银(Ag2O).

浅黑色：铁粉.

棕黑色：二氧化锰.

⑧ 白色物质

无色晶体的粉末或烟尘；

与水强烈反应的P2O5；

难溶于水和稀酸的：AgCl,BaSO4,PbSO4；

难溶于水的但易溶于稀酸：BaSO3,Ba3(PO4)2,BaCO3,CaCO3,Ca3(PO4)2,CaHPO4,Al(OH)3,Al2O3,ZnO,Zn(OH)2,ZnS,Fe(OH)2,Ag2SO3,CaSO3等；

微溶于水的：CaSO4,Ca(OH)2,PbCl2,MgCO3,Ag2SO4；

与水反应的氧化物：完全反应的：BaO,CaO,Na2O；

不完全反应的：MgO.

⑨ 灰色物质

石墨灰色鳞片状、砷、硒（有时灰红色）、锗等.

（2）离子在水溶液或水合晶体的颜色

① 水合离子带色的：

Fe2＋：浅绿色；

Cu2＋：蓝色；

Fe3＋：浅紫色 呈黄色因有[FeCl4(H2O)2] 2-；

MnO4-：紫色

：血红色；

：苯酚与FeCl3的反应开成的紫色.

②主族元素在水溶液中的离子（包括含氧酸根）无色.

运用上述规律便于记忆溶液或结晶水合物的颜色.

（3）主族金属单质颜色的特殊性

ⅠA,ⅡA,ⅣA,ⅤA的金属大多数是银白色.

铯：带微黄色 钡：带微黄色

铅：带蓝白色 铋：带微红色

（4）其他金属单质的颜色

铜呈紫红色（或红）,金为黄色,其他金属多为银白色,少数为灰白色（如锗）.

（5）非金属单质的颜色

卤素均有色；氧族除氧外,均有色；氮族除氮外,均有色；碳族除某些同素异形体（金钢石）外,均有色.