多选题
5.加热或灼烧可除去下列物质中少量杂质(括号中为杂质)的有( )。
A
SiO2(Fe2O3)
B
NaCl(NH4HCO3)
C
Na2CO3(NaHCO3)
D
Fe(OH)3沉淀吸附的NH4Cl
E
BaSO4沉淀夹带的BaCl2
答案解析
正确答案:BCD
解析:
这道题考查的是利用**加热或灼烧**的方法除去物质中的少量杂质。解题的核心原则是:
1. **杂质**在加热或灼烧条件下能分解、挥发或转化为气体逸出。
2. **主要物质**在加热或灼烧条件下稳定,不分解、不挥发,且不引入新的杂质。
下面逐项分析:
**A. $\text{SiO}_2(\text{Fe}_2\text{O}_3)$**
* **分析**:$\text{SiO}_2$(二氧化硅)和 $\text{Fe}_2\text{O}_3$(氧化铁)都是高熔点的氧化物,热稳定性很好。直接加热或灼烧,两者都不会发生化学变化,$\text{Fe}_2\text{O}_3$ 也不会挥发或分解。
* **正确除杂方法**:利用 $\text{SiO}_2$ 是酸性氧化物,$\text{Fe}_2\text{O}_3$ 是碱性氧化物的性质差异。加入足量盐酸,$\text{Fe}_2\text{O}_3$ 溶解生成 $\text{FeCl}_3$,而 $\text{SiO}_2$ 不反应,过滤、洗涤、干燥即可。
* **结论**:加热法**不可行**。
**B. $\text{NaCl}(\text{NH}_4\text{HCO}_3)$**
* **分析**:
* 杂质 $\text{NH}_4\text{HCO}_3$(碳酸氢铵)热稳定性极差,受热易分解:
$$ \text{NH}_4\text{HCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{NH}_3\uparrow + \text{H}_2\text{O}\uparrow + \text{CO}_2\uparrow $$
生成的氨气、水蒸气和二氧化碳均为气体,会完全逸出。
* 主要物质 $\text{NaCl}$(氯化钠)热稳定性好,加热不分解、不挥发。
* **结论**:加热法**可行**。
**C. $\text{Na}_2\text{CO}_3(\text{NaHCO}_3)$**
* **分析**:
* 杂质 $\text{NaHCO}_3$(碳酸氢钠)受热易分解:
$$ 2\text{NaHCO}_3 \xrightarrow{\Delta} \text{Na}_2\text{CO}_3 + \text{H}_2\text{O}\uparrow + \text{CO}_2\uparrow $$
分解产物中的 $\text{Na}_2\text{CO}_3$ 正是主要物质,水和二氧化碳逸出。这不仅除去了杂质,还增加了主要物质的量,且无新杂质引入。
* 主要物质 $\text{Na}_2\text{CO}_3$ 受热稳定。
* **结论**:加热法**可行**。
**D. $\text{Fe(OH)}_3$ 沉淀吸附的 $\text{NH}_4\text{Cl}$**
* **分析**:
* 杂质 $\text{NH}_4\text{Cl}$(氯化铵)受热易分解(升华现象的本质):
$$ \text{NH}_4\text{Cl} \xrightarrow{\Delta} \text{NH}_3\uparrow + \text{HCl}\uparrow $$
气体逸出,从而除去。
* 主要物质 $\text{Fe(OH)}_3$ 虽然强热下也会分解为 $\text{Fe}_2\text{O}_3$ 和水,但在一般的“除去吸附杂质”的操作语境中,通常指通过烘干或适度灼烧使挥发性盐类去除。即便考虑到 $\text{Fe(OH)}_3$ 最终变为 $\text{Fe}_2\text{O}_3$,如果题目意图是保留铁的化合物形式,此选项可能存在争议。但根据常见考题逻辑,$\text{NH}_4^+$ 盐类的热不稳定性是考点,且 $\text{Fe(OH)}_3$ 沉淀经过滤后,表面吸附的可溶性铵盐可以通过加热分解挥发除去。若严格考虑最终产物,灼烧后得到的是 $\text{Fe}_2\text{O}_3$,但相比其他选项,这是利用热性质差异除杂的典型例子之一(特别是针对铵盐杂质)。*注:在某些严格的化学情境下,如果要求保留 $\text{Fe(OH)}_3$,则不能高温灼烧,只能低温烘干,但 $\text{NH}_4\text{Cl}$ 在较低温度下也能显著挥发/分解。鉴于答案包含D,此处认为利用其热不稳定性除去吸附的铵盐是可行的操作。*
* **结论**:加热法**可行**(利用铵盐的热不稳定性)。
**E. $\text{BaSO}_4$ 沉淀夹带的 $\text{BaCl}_2$**
* **分析**:
* 杂质 $\text{BaCl}_2$(氯化钡)是离子晶体,熔点较高(约962℃),沸点更高,加热不易挥发或分解。
* 主要物质 $\text{BaSO}_4$ 也非常稳定。
* 单纯加热无法将 $\text{BaCl}_2$ 从 $\text{BaSO}_4$ 中分离出去。
* **正确除杂方法**:利用溶解性差异。$\text{BaSO}_4$ 难溶于水,$\text{BaCl}_2$ 易溶于水。通过多次**洗涤**沉淀,即可除去夹带的 $\text{BaCl}_2$。
* **结论**:加热法**不可行**。
综上所述,能够通过加热或灼烧除去杂质的是 **B、C、D**。
**答案:BCD**
题目纠错
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