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高中化学气体除杂笔记
主气体（杂质） | 除杂试剂与方法 | 化学方程式 / 离子方程式 | 关键点 |
① N₂（O₂） | 通过灼热的铜网 | 2Cu + O₂ =Δ= 2CuO（s） | 固体吸收气体 |
② H₂（NH₃） | 通过浓 H₂SO₄ 洗气 | NH₃ + H₂SO₄ = NH₄HSO₄ | 浓硫酸兼起干燥作用 |
③ CO₂（HCl） | 通过饱和 NaHCO₃ 溶液洗气（最优） | NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂ ↑+ H₂O | 减少CO₂的溶解损失 CO₂+H₂O⇌H₂CO₃⇌H⁺+HCO₃⁻（平衡左移） |
④ CO₂（SO₂） | ① 饱和NaHCO₃溶液洗气（最优） ② 酸性KMnO₄溶液洗气 | ① 2NaHCO₃+SO₂=Na₂SO₃+2CO₂↑+H₂O ② 2MnO₄⁻+5SO₂+2H₂O=2Mn²⁺+5SO₄²⁻+4H⁺ | ② 会溶解CO₂ |
⑤ CO₂（H₂S） | ① CuSO₄溶液洗气（最优） ② 饱和NaHCO₃溶液洗气 ③ 酸性KMnO₄溶液洗气 | ① CuSO₄+H₂S=CuS↓+H₂SO₄ ② 2NaHCO₃+H₂S=Na₂S+2H₂O+2CO₂↑ ③ 5H₂S+2MnO₄⁻+6H⁺=2Mn²⁺+5S↓+8H₂O | ② 反应缓慢、不彻底、除不干净（酸性：H₂S＞H₂CO₃） ③ 会溶解CO₂但溶解相对较少，因为生成的酸抑制溶解 |
⑥ CO₂（CO） | 通过灼热的氧化铜 | CO + CuO =Δ= Cu + CO₂ | 固体吸收气体 易错：不能点燃（见下文） |
⑦ CO（CO₂） | 通过碱石灰或 NaOH 溶液洗气 | CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O | — |
⑧ Cl₂（HCl） | 通过饱和食盐水洗气 | Cl₂ + H₂O ⇌ H⁺ + Cl⁻ + HClO | HCl极易溶于水、Cl₂能溶于水 食盐水大量Cl⁻抑制Cl₂溶解（损失最小） 注意理解原理，常采用饱和食盐水，但也可以使用饱和氯化钙溶液，本质相同，注意变迁 |
⑨ SO₂（HCl） | 通过饱和 NaHSO₃ 溶液洗气 | NaHSO₃ + HCl = NaCl + H₂O + SO₂ | SO₂+H₂O⇌H₂SO₃⇌H⁺+HSO₃⁻ 最多的HSO₃⁻抑制SO₂溶解（损失最小） |
⑩ H₂S（HCl） | 通过饱和 NaHS 溶液洗气 | NaHS + HCl = NaCl + H₂S↑ | H₂S⇌H⁺+HS⁻，大量HS⁻抑制H₂S溶解 易错：不能用Na₂S（见下文） |
⑪C₂H₂(H₂S) | CuSO₄溶液洗气（最优） | CuSO₄+H₂S=CuS↓+H₂SO₄ |
01｜N₂（O₂）｜灼热的铜网
2Cu + O₂ =Δ= 2CuO（s）
▸ 固体吸收气体——把 O₂「关」进固态 CuO 里，不引入任何新气体。
02｜H₂（NH₃）｜浓 H₂SO₄ 洗气
NH₃ + H₂SO₄ = NH₄HSO₄
▸ 浓 H₂SO₄ 同时起干燥作用（吸收水分）。
03｜CO₂（HCl）｜饱和 NaHCO₃ 溶液（最优）
NaHCO₃ + HCl = NaCl + CO₂↑ + H₂O
▸ 最优选择：减少 CO₂ 的溶解损失。
▸ CO₂ + H₂O ⇌ H₂CO₃ ⇌ H⁺ + HCO₃⁻（平衡左移）
04｜CO₂（SO₂）｜两套方案
① 饱和NaHCO₃溶液：2NaHCO₃ + SO₂ = Na₂SO₃ + 2CO₂ ↑+ H₂O （最优）
② 酸性KMnO₄溶液：2MnO₄⁻ + 5SO₂ + 2H₂O = 2Mn²⁺ + 5SO₄²⁻ + 4H⁺
▸ 注意：② 会溶解 CO₂。
05｜CO₂（H₂S）｜三套方案对比
① CuSO₄溶液：CuSO₄ + H₂S = CuS↓ + H₂SO₄ （最优）
② 饱和NaHCO₃溶液：2NaHCO₃ + H₂S = Na₂S + 2H₂O + 2CO₂↑
③ 酸性KMnO₄溶液：5H₂S + 2MnO₄⁻ + 6H⁺ = 2Mn²⁺ + 5S↓ + 8H₂O
▸ ② 反应缓慢、不彻底、除不干净（酸性：H₂S ＞ H₂CO₃）。
▸ ③ 会溶解 CO₂。
06｜CO₂（CO）｜灼热的氧化铜
CO + CuO =Δ= Cu + CO₂
▸ 固体吸收气体。
❗ 易错提示 不能点燃——CO₂ 多、CO 少，点不着，且引入 O₂ 新杂质气体。 |
CO₂ + 2NaOH = Na₂CO₃ + H₂O
08｜Cl₂（HCl）｜饱和食盐水
Cl₂ + H₂O ⇌ H⁺ + Cl⁻ + HClO
▸ HCl 极易溶于水，Cl₂ 能溶于水（所以必须「饱和」）。
▸ 食盐水中大量 Cl⁻，抑制 Cl₂ 溶解——最大程度抑制 Cl₂ 溶解（Cl₂ 损失最小）。
09｜SO₂（HCl）｜饱和 NaHSO₃ 溶液
NaHSO₃ + HCl = NaCl + H₂O + SO₂
▸ SO₂ + H₂O ⇌ H₂SO₃ ⇌ H⁺ + HSO₃⁻
▸ 提供最多的 HSO₃⁻，抑制 SO₂ 溶解（SO₂ 损失最小）。
10｜H₂S（HCl）｜饱和 NaHS 溶液
NaHS + HCl = NaCl + H₂S
▸ H₂S 在水中存在电离平衡：H₂S ⇌ H⁺ + HS⁻
▸ 含大量 HS⁻，抑制 H₂S 溶解（H₂S 损失最小）。
❗ 易错提示 不能用 Na₂S——Na₂S + H₂S = 2NaHS（主体物质被反应了）。 |
CuSO₄溶液：CuSO₄ + H₂S = CuS↓ + H₂SO₄ （最优）
三、规律总结｜「A(B)」通式与同离子效应
◆ 记法 A(B) 表示主气体A 中混有少量杂质B。 ◆ 试剂 选用 A 气体对应的酸式盐饱和溶液洗气（或比A 酸性更弱的酸的盐溶液）。 ◆ 原理 同离子效应——溶液中大量存在的对应离子抑制A 的溶解与电离，确保 A 气体不溶解、不损失。(利用化学平衡移动的角度去分析理解) ◆ 方向 弱酸→ 强酸（或比A 强的弱酸）。 |
✅ 考场锦囊 除杂三原则：不引入新杂质、不损耗主气体、操作简便易行。看到「饱和」二字要敏感——饱和盐溶液正是「同离子效应抑溶」的关键。 |
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明理化学· 化学之道，在于明理