第二部分 题型一 抢分点3 物质的分离和提纯-【金版教程】2026年高考化学大二轮专题复习冲刺方案全书word

该高中化学高考复习讲义聚焦物质的分离和提纯核心考点，涵盖过滤、萃取分液等基础操作，萃取与反萃取原理及应用，工艺流程中杂质去除策略，按“操作方法-原理分析-真题应用”逻辑架构知识体系。通过考点梳理明确操作要点，方法指导解析试剂选择与平衡移动，真题训练强化解题能力，帮助学生系统突破难点。 资料以科学思维和科学探究与实践为导向，创新设计“操作-原理-应用”三阶教学活动，如结合真题分析反萃取剂选择的平衡移动原理，指导学生根据物质溶解度选择洗涤试剂。通过分层真题演练和方法总结，保障复习效率，提升学生解决工艺流程问题的应考能力，为教师把控复习节奏提供清晰路径。

大二轮专题复习冲刺方案　化学 物质的分离和提纯 1．物质的分离与提纯 操作 答题指导 过滤 固体与液体的分离：要分清楚需要的物质在滤液中还是在滤渣中。滤渣一般是难溶于水的物质，如SiO2、PbSO4、难溶的金属氢氧化物和碳酸盐等 萃取与分液 选用合适的萃取剂(如四氯化碳、金属萃取剂)，萃取后，静置、分液(将分液漏斗玻璃塞的凹槽与分液漏斗口的小孔对准)。下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出 加入氧化剂(或还原剂) ①转化为目标产物的价态。 ②除去杂质离子[如把Fe2＋氧化成Fe3＋，而后调溶液的pH，使其转化为Fe(OH)3沉淀除去] 加入沉淀剂 ①生成硫化物沉淀(如加入硫化钠、硫化铵、硫化亚铁等)。 ②加入可溶性碳酸盐，生成碳酸盐沉淀。 ③加入氟化钠，除去Ca2＋、Mg2＋ 操作 洗涤试剂 适用范围 答题指导 洗涤晶体 蒸馏水 冷水 产物不溶于水 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为溶解而造成的损失 热水 有些特殊的物质，其溶解度随着温度升高而下降 除去固体表面吸附着的××杂质；可适当降低固体因为温度变化溶解而造成的损失 有机溶剂(乙醇、丙酮等) 固体易溶于水、难溶于有机溶剂 减少固体溶解；利用有机溶剂的挥发性除去固体表面的水分，产品易干燥 饱和溶液 对纯度要求不高的产品 减少固体溶解 2.萃取与反萃取示例 (1)萃取法分离 考查角度 举例 理解 萃取操作的考查 用如图所示的实验装置进行萃取分液，以除去溶液中的Fe3＋ 为使Fe3＋尽可能多地从水相转移至有机相，采取的操作：向装有水溶液的仪器A中加入一定量的有机萃取剂，充分振荡、静置、分液，并重复多次 萃取剂的选择 已知萃取剂A、B中pH对钴、锰离子萃取率的影响如图所示 为了除去Mn2＋，应选择萃取剂B pH范围的选择 “萃取分离”溶液中钴、锂的萃取率与平衡时溶液pH的关系如图所示 pH一般选择5，理由是pH＝5时，钴、锂的分离效率最高 归纳总结 ①要除去的离子在萃取剂中溶解度远大于有效离子的溶解度。②离子在不同的萃取剂中溶解度相差越大越好。③选择合适的pH范围分离离子，要求该pH范围内离子溶解度相差较大 (2)反萃取法分离 举例 理解 反萃取目的 实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如图所示 向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，该操作的目的是使CCl4中的碘进入水层 反萃取剂的选择 钒及其化合物在工业上有许多用途。从废钒(主要成分V2O3、V2O5、Fe2O3、FeO、SiO2)中提取五氧化二钒的一种工艺流程如图所示 已知：①VOSO4能溶于水，VO2＋与Fe不能反应。 ②有机溶剂H2R对VO2＋及Fe3＋萃取率高，但不能萃取Fe2＋ “溶剂萃取与反萃取”可表示为VO2＋＋H2RVOR＋2H＋。为了提高VO2＋的产率，反萃取剂可选用H2SO4 萃取和反萃取的目的 钼(Mo)是重要的过渡金属元素，具有广泛用途。由钼精矿(主要成分是MoS2)湿法回收钼酸铵[(NH4)2MoO4]部分工艺流程如图所示 “滤液2”先加入有机溶剂“萃取”，再加氨水“反萃取”，进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是富集钼酸根离子(或将钼酸根离子与其他杂质分离) 工艺流程中常考杂质及其除杂方法 杂质 除杂方法 Fe2＋、Fe3＋、Al3＋ 调pH，控制溶液酸碱性，使金属离子以氢氧化物的形式沉淀除去(Fe2＋一般需要先氧化为Fe3＋) Ca2＋、Mg2＋、Pb2＋、Ag＋、Sn2＋、Zn2＋、Ba2＋、Cd2＋、Ni2＋等 根据情况加氟化物、硫化物、碳酸氢盐等，如NaF、Na2S、NH4HCO3等，使金属离子转化为相应的沉淀除去 Cu2＋、Zn2＋等 有机物萃取或与主线金属元素发生置换反应而除去 1．(2025·山东卷，17节选)采用两段焙烧－水浸法从铁锰氧化矿(主要含Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素，工艺流程如下： 已知：该工艺条件下，(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4，高温则完全分解为气体；Fe2(SO4)3在650 ℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700 ℃。 回答下列问题： (1)“低温焙烧”时金属氧化物均转化为硫酸盐。MnO2与NH4HSO4反应转化为MnSO4时有N2生成，该反应的化学方程式为___________________________________________。“高温焙烧”温度为650 ℃，“水浸”所得滤渣主要成分除SiO2外还含有__________________(填化学式)。 (2)在(NH4)2SO4投料量不变的情况下，与两段焙烧工艺相比，直接“高温焙烧”，“水浸”时金属元素的浸出率________(填“增大”“减小”或“不变”)。 (3)HR萃取Cu2＋反应为：2HR(有机相)＋Cu2＋(水相)CuR2(有机相)＋2H＋(水相)。“反萃取”时加入的试剂为________(填化学式)。 (4)“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入________(填操作单元名称)循环利用。 答案：(1)3MnO2＋3NH4HSO43MnSO4＋N2↑＋NH3↑＋6H2O　Fe2O3、CaSO4 (2)减小　(3)H2SO4　(4)低温焙烧 解析：(2)根据已知条件，硫酸铵低温分解成硫酸氢铵，高温则完全分解成气体，如果直接高温焙烧，则硫酸铵会分解，物质的量减少，导致金属元素的浸出率减小。 (3)根据萃取原理：2HR(有机相)＋Cu2＋(水相)CuR2(有机相)＋2H＋(水相)，加入有机相将铜离子萃取到有机相中，反萃取时需要使平衡逆向移到，生成铜离子，而且为了不引入新的杂质，应加入的试剂为稀硫酸。 (4)由分析可知，沉锰过程中，加入碳酸氢铵，生成碳酸锰、二氧化碳、硫酸铵等，过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中，经过处理后导入低温焙烧循环使用。 2．(2025·河北卷，16节选)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下： 已知：铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2。 回答下列问题： (1)浸取工序中滤渣Ⅰ的主要成分：Fe2O3、H2SiO3、________、________(填化学式)。 (2)滤液Ⅱ的主要成分：________(填化学式)。 (3)滤渣Ⅱ可返回________工序。(填工序名称) 答案：(1)Al(OH)3　MgO　(2)KHCO3　(3)煅烧 解析：铬铁矿主要成分是Fe(CrO2)2、Mg(CrO2)2、Al2O3、SiO2，与过量KOH在空气中煅烧，生成K2CrO4、Fe2O3、MgO、K[Al(OH)4]、K2SiO3；通入KHCO3­K2CO3/CO2浸取，生成Al(OH)3、H2SiO3，Fe2O3、MgO不反应，故滤渣Ⅰ为Al(OH)3、H2SiO3、Fe2O3、MgO，滤液通过蒸发浓缩、冷却结晶、过滤分离出K2CrO4固体，滤液Ⅰ中含有K2CrO4；将K2CrO4加水溶解，并通入过量CO2酸化，将K2CrO4转化为K2Cr2O7，同时有副产物KHCO3生成，将K2Cr2O7与KHCO3分离，滤液Ⅱ的主要溶质为KHCO3；Fe(CO)5作还原剂，将滤液Ⅰ中剩余的K2CrO4还原为Cr(OH)3，自身转化为Fe(OH)3进入滤渣Ⅱ。 3．(2025·甘肃卷，16节选)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下： 已知：As2O3熔点314 ℃，沸点460 ℃ 分解温度：CuO 1100 ℃，CuSO4 560 ℃，ZnSO4 680 ℃，PbSO4高于1000 ℃ Ksp(PbSO4)＝1.8×10－8 (1)设计焙烧温度为600 ℃，理由为______________________________________________。 (2)酸浸的目的为____________________。 (3)从浸出液得到Cu的方法为__________________(任写一种)。 答案：(1)使硫酸铜分解，硫酸锌和硫酸铅不分解，同时使As2O3升华便于后续收集 (2)分离硫酸铅，得到纯净的硫酸铜溶液　　 (3)电解法或置换法 解析：铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)焙烧将S转化为二氧化硫，As2O3因沸点低被蒸出，设计温度为600 ℃，根据已知信息，硫酸铜被分解，生成氧化铜，硫酸锌和硫酸铅未分解，加水浸取后，硫酸锌溶于水形成溶液被分离出去，留下氧化铜和硫酸铅，加硫酸溶解，硫酸铅不溶于硫酸，氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜，过滤分离，浸出渣为硫酸铅，浸出液主要为硫酸铜，硫酸铜经过电解或置换法转化为铜，据此解答。 4．(2024·湖北卷，16节选)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[Be3Al2(SiO3)6]中提取铍的路径为： 已知：Be2＋＋4HABeA2(HA)2＋2H＋ 回答下列问题： (1)为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是________。 (2)“萃取分液”的目的是分离Be2＋和Al3＋，向过量烧碱溶液中逐滴加入少量“水相1”的溶液，观察到的现象是______________。 (3)写出反萃取生成Na2[Be(OH)4]的化学方程式____________________________________。“滤液2”可以进入________步骤再利用。 (4)电解熔融氯化铍制备金属铍时，加入氯化钠的主要作用是__________________。 答案：(1)快速冷却　 (2)无明显现象 (3)BeA2(HA)2＋6NaOH===Na2[Be(OH)4]＋4NaA＋2H2O　反萃取分液 (4)增强熔融氯化铍的导电性 解析：(2)“滤液1”中有Be2＋和Al3＋，加入含HA的煤油将Be2＋萃取到有机相中，则水相1中含有Al3＋，则向过量烧碱的溶液中逐滴加入少量水相1的溶液，无明显现象。 4 学科网（北京）股份有限公司 $