专题03 分离提纯与方案评价-2022高考化学考前大题常考问题例解

2022高考化学考前大题常考问题例解 题型一 化工流程综合题 专题03 分离提纯与方案评价 知识点一、结晶 1、 蒸发结晶 若⽬标产物稳定且不含结晶⽔，可选择蒸发结晶。例如硫酸铜。 2、 降温结晶 若⽬标产物的溶解度随温度变化⼤，或⽬标产物易氧化、易分解或带有结晶⽔时，不能选择蒸发结晶的⽅法，应选择冷却结晶。冷却结晶的常规操作是：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤干燥。 其中蒸发浓缩、加热浓缩、加热蒸发的意思差不多。 冷却结晶需要考虑温度，将温度降低到具体某个温度之后再进行结晶。 过滤也经常会伴随着趁热过滤的操作，目的是为了减少损失或者提高产品纯度；抽滤或者减压过滤基本都是为加快过滤速度。 洗涤分为热水、冷水洗、有机溶剂洗，无论何种其核心思想就是增产减损防破坏。 3、 如何洗涤及检测是否洗涤干净？ 洗涤操作：将蒸馏水恰好浸没沉淀，待水自然留下，重复2-3次 检测是否洗涤干净操作：取最后一次洗涤液，加入**，若出现**则证明未洗涤干净，反之则洗涤干净。这里经常检测四种离子，分别如下 氯离子：硝酸酸化的硝酸银 硫酸根：盐酸酸化的氯化钡 二价铁：铁氰化钾 三价铁：硫氰化铁 4、 重结晶 当我们的提纯对象是固体时，这时题目所涉及的进一步提纯的操作或者方法就叫重结晶。重结晶里的过程可以是蒸发结晶，也可以是冷却结晶，这需要根据主产品的特性来进行判断。 例1．某研究小组在实验室以废铜屑(主要成分是Cu、CuO，含有少量的Fe、Fe2O3)为原料制备碱式碳酸铜[Cu2(OH)2CO3]，具体流程如下： 已知：Cu2(OH)2CO3为绿色固体，难溶于冷水和乙醇，水温越高越易分解。 洗涤Cu2(OH)2CO3沉淀的操作为____。 例2.从废旧磷酸铁锂电池正极材料(含、铝箔、石墨粉等)中回收、的工艺流程如下： (1)检验浅黄色溶液中是否含的操作是：_______。 (2)“沉锂”：向滤液2中加入饱和碳酸钠溶液沉锂。沉锂时的离子反应方程式为_______，得到碳酸锂沉淀的操作为_______。 a.静置，过滤      b.加热后，趁热过滤          c.蒸发浓缩、冷却结晶          d.蒸发结晶 例3.钼催化剂常用于合成氨工业，以废钼催化剂(主要含有MoS2和Al2O3)为原料制备钼酸钠晶体和硫酸钠晶体的一种工艺流程如下图所示。回答下列问题： “溶液1”中含有大量Na2SO4和少量Na2MoO4，根据下图分析“结晶”过程的操作为______(填标号)。 A．蒸干溶剂 B．蒸发水分至有大量晶体析出时，趁热过滤 C．蒸发浓缩，冷却至10℃左右 例4.现有含有杂质的硫酸铜晶体，为了制取纯净的，首先将其制成水溶液，然后按图示步骤进行提纯： (5)请设计一种实验方案检验溶液中是否被完全除去(写出操作步骤、现象和结论)：___________。 例5．某NiO的废料中有FeO、CuO、Al2O3、MgO、SiO2等杂质，用此废料提取NiSO4和Ni的流程如下： 已知：有关金属离子生成氢氧化物沉淀所需的pH如下表： (2)从滤液2中获得NiSO4∙6H2O的实验操作_______、_______、过滤、洗涤、干燥。 例6．锌是人体必须的一种微量元素，素有“生命之花”的美誉。工业上利用废锌铁合金(主要为Zn，含少量Fe、ZnO、Fe2O3等)和葡萄糖酸钙[Ca(C6H11O7)2]为原料制备并测定葡萄糖酸锌纯度的流程如图： I.葡萄糖酸锌[Zn(C6H11O7)2]的制备 (2)已知ZnSO4的溶解度随温度变化如图所示，“步骤I”需要用到下列所有操作： a.蒸发至溶液出现晶膜，停止加热；b.在60℃蒸发溶剂；c.冷却至室温；d.在100℃蒸发溶剂；e.过滤。 上述操作的正确顺序是____(操作可重复使用)。 (3)“趁热抽滤”的目的是__________________。 (4)已知相关物质的溶解性如表： 物质名称 葡萄糖酸钙 葡萄糖酸锌 硫酸锌 硫酸钙 水中的溶解性 易溶于热水，可溶于冷水 易溶于热水，可溶于冷水 易溶 微溶 乙醇中的溶解性 微溶 微溶 难溶 难溶 则实验中加入95%乙醇的目的是_____________-___。 (5)从粗产品到产品的过程简称为_________。 例7．二氧化氯(ClO2)气体是一种高效消毒灭菌剂，但其稳定性较差，可转化为 NaClO2保存。分别利用吸收法和电解法两种方法得到较稳定的NaClO2。其工艺流程示意图如图所示： 已知：①纯ClO2易分解爆炸，一般用稀有气体或空气稀释到10%以下。 ②长期放置或高于60℃时NaClO2易分解生成 NaClO3和 NaCl。 (3)NaClO2的溶解度曲线如图所示，步骤3中从NaClO2溶液中获得NaClO2的操作是__________