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化学除杂是分离提纯物质的重要方法。除杂的基本原理是选择合适的试剂,使其只与杂质发生反应,而不与目标物质反应,从而将杂质转化为易于分离的物质或直接除去。接下来我们将分析一道关于除杂方法的选择题。
我们先分析选项A。待提纯物质是二氧化碳气体,杂质是一氧化碳气体。使用氧气作为除杂试剂,通过点燃的方法。反应方程式是2CO加O₂生成2CO₂。虽然杂质一氧化碳被转化了,但它变成了目标物质二氧化碳,这实际上是增加了二氧化碳的量,而不是将杂质除去。因此选项A是错误的。
接下来分析选项B。待提纯物质是甲烷气体,杂质是乙烯气体。使用酸性高锰酸钾溶液作为除杂试剂,通过洗气的方法。这个方法的原理是:乙烯作为不饱和烃,能够与酸性高锰酸钾溶液发生氧化反应而被除去;而甲烷作为饱和烷烃,在常温下不与酸性高锰酸钾溶液反应,因此能够保留下来。这样就实现了将杂质从目标物质中分离出来的目的。选项B是正确的除杂方法。
现在分析选项C和D。选项C是从氯气中除去氯化氢,使用饱和碳酸氢钠溶液洗气。虽然氯化氢能与碳酸氢钠反应被除去,但氯气也会与水发生反应,生成氯化氢和次氯酸,导致目标物质氯气被消耗,所以选项C错误。选项D是从碳酸钠固体中除去碳酸氢钠,通过灼烧的方法。碳酸氢钠受热分解生成碳酸钠、水和二氧化碳。虽然杂质被转化,但它变成了目标物质,这种方法不够理想。因此选项D也不是最佳答案。
通过以上分析,我们可以总结除杂的基本原则:除杂试剂只与杂质反应而不与目标物质反应,杂质应被转化为易于分离的物质,且不应增加目标物质的量。在这道题中,选项A将杂质转化为目标物质,选项C会消耗目标物质,选项D将杂质转化为目标物质。只有选项B完美符合除杂原则:乙烯被酸性高锰酸钾氧化除去,而甲烷得以保留。因此,本题的正确答案是B。