当溶液中含有多种杂质时,除杂的基本原则可概括为“不增、不减、易分、复原” :
不增:不引入新的杂质。在选择除杂试剂时,要确保加入的试剂不会在除去原有杂质的同时,引入新的杂质离子或物质。例如,除去NaCl溶液中的Na2SO4杂质,应选择BaCl2溶液作为除杂试剂,反应生成BaSO4沉淀和NaCl,过滤后可除去Na2SO4,且没有引入新的杂质。若选用Ba(NO3)2溶液,则会引入新的杂质NO3− 。
不减:不减少被提纯物质的量。所选用的除杂试剂不能与被提纯的物质发生反应,或者即使发生反应,在后续操作中也能将被提纯物质恢复到原来的状态和数量。比如,要除去FeCl2溶液中的少量CuCl2,可加入过量铁粉,Fe与CuCl2反应生成FeCl2和Cu,过滤除去多余的Fe和生成的Cu,既除去了杂质CuCl2,又没有减少FeCl2的量。
易分:杂质转化为沉淀、气体或水等易分离除去的物质。通过合适的化学反应,将杂质转化为便于分离的物质形态。例如,除去NaCl溶液中的Na2CO3杂质,可加入适量稀盐酸,Na2CO3与稀盐酸反应生成NaCl、CO2气体和H2O,CO2气体逸出,通过简单的操作就能将杂质除去;再如,除去KNO3溶液中的Mg(NO3)2杂质,可加入适量KOH溶液,使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀,通过过滤即可除去杂质。
复原:若在除杂过程中,被提纯物质发生了转化,要能够将其恢复到原来的状态。例如,除去AlCl3溶液中的FeCl3杂质时,可先加入过量的NaOH溶液,FeCl3与NaOH反应生成Fe(OH)3沉淀,AlCl3与过量NaOH反应生成NaAlO2进入溶液,过滤除去Fe(OH)3沉淀后,向滤液中通入过量CO2,NaAlO2与CO2反应生成Al(OH)3沉淀,再将Al(OH)3沉淀过滤出来,加入适量盐酸使其重新转化为AlCl3溶液,从而实现了被提纯物质的复原 。