广东省2015高考化学二轮复习 专题14 产品分离提纯专题(化工流程)导学案精要.doc

产品分离提纯专题（化工流程） 高考考点：物质的分离操作、除杂试剂的选择、产品分离提纯。熟悉工艺流程中的一些实验基本操作：过滤、洗涤、萃取、蒸馏、蒸发、结晶以及某些物质的检验等等，要熟悉这些常见操作的分离对象、所需实验仪器以及操作要点（如例4：广东高考2013年第（5）问），例5：2014年第（3）问）。 解题思路:首先对比分析生产流程示意图中的第一种物质原材料与最后一种物质产品，从对比分析中找出原料与产品之间的关系，弄清生产流程过程中原料转化为产品的过程中依次进行了什么反应？每一步除目标物质外还产生了什么杂质或副产物？杂质是否要除去，采用什么操作方法除去？采取这样的方法，其目的是什么？ 具体方法:物质的分离和提纯的方法及目的 1.结晶（重结晶）:固体物质从溶液中析出的过程。 （1）当溶液是单一溶质时： ①当溶质的溶解度随温度变化不大（如NaCl）：蒸发结晶。 ②溶质的溶解度随温度降低而变化较大（如KNO3）：冷却结晶（高温下先配成饱和溶液）。 ③从稀溶液得到带结晶水的晶体（如CuSO4·5H2O）或受热易分解的晶体(如NH4Cl)：蒸发浓缩（至有晶膜出现），冷却结晶（过滤）。 （2）当溶液中有两种或以上溶质时： ①要使受温度影响最大、溶解度最大的溶质最先结晶析出（如除去KNO3中的少量NaCl）：蒸发浓缩、冷却结晶（过滤、洗涤、干燥）。 ②要使受温度影响最小、溶解度最小的溶质最先结晶析出（如除去NaCl中的少量KNO3）：蒸发浓缩、趁热过滤（洗涤、干燥）。 2.过滤：固、液分离（主要仪器：漏斗、烧杯、玻璃棒）。 3.趁热过滤：防止产品（或杂质）降温时析出导致产率降低（或产品不纯）。 4.洗涤：通常有水洗、冰水洗涤、醇洗。 水洗目的：洗去晶体表面的杂质离子（适用于溶解度小的溶质）。 冰水洗涤目的：洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗（适用于高温溶解度大、低温溶解度小的溶质）。 醇洗目的：（常用于溶解度较大的溶质）洗去晶体表面的杂质离子，并减少晶体在洗涤过程中的溶解损耗并使尽快干燥。 5.蒸馏：液、液分离（主要仪器：蒸馏烧瓶、温度计、冷凝管、牛角管）。 6.蒸发：利用加热的方法，使溶液中溶剂不断挥发而析出溶质（晶体）的过程（实验仪器：蒸发皿、铁架台、玻璃棒、坩埚钳、酒精灯）。【注】蒸发反应时的气体氛围：例如MgCl2?6H2O→MgCl2，应在HCl气体氛围下蒸发溶剂，以防其水解。 7.萃取：用一种溶剂将溶质从另一种溶剂中提取出来。 8.分液：互不相溶的液体间的分离（主要仪器：分液漏斗）。 9.升华：将可直接气化的固体分离出来。 10.盐析：加无机盐使溶质的溶解度降低而析出。 11.灼烧：高温条件下固体物质的燃烧（主要仪器：坩埚）。 12.煮沸：目的通常是是除去溶解在水中的气体（通常为O2）;或是为了促进水解，聚沉后便于过滤分离。 【典例例题1讲评】．(2013·安徽高考)二氧化铈(CeO2)是一种重要的稀土氧化物。平板电视显示屏生产过程中产生大量的废玻璃粉末(含SiO2、Fe2O3、CeO2以及其他少量可溶于稀酸的物质)。某课题组以此粉末为原料回收铈，设计实验流程如下： (1)洗涤滤渣A的目的是除去________(填离子符号) (3)萃取是分离稀土元素的常用方法。已知化合物TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，TBP________(填“能”或“不能”)与水互溶。实验室进行萃取操作时用到的主要玻璃仪器有________、烧杯、玻璃棒、量筒等。 解析：本题考查废玻璃粉末的回收利用，意在考查考生对化工流程的综合分析能力。(1)洗涤滤渣A是为了除去Fe3＋，(3)TBP作为萃取剂能将铈离子从水溶液中萃取出来，则TBP不能与水互溶。进行萃取操作时需要用到分液漏斗。 【典例例题2讲评】．实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4·7H2O)，主要工艺流程如下。 (4)过程④中，蒸发结晶时需使用的仪器除酒精灯、三脚架外，还需要____________________。 解析：(4)蒸发皿、玻璃棒 3．四氯化钛(TiCl4)是制取航天航空工业材料——钛合金的重要原料。 (4)依据表格信息，要精制含少量SiCl4杂质的TiCl4，可采用________方法。 TiCl4 SiCl4 熔点/℃ －25.0 －68.8 沸点/℃ 136.4 57.6 解析：(4)TiCl4和SiCl4的沸点相差较大，可以用蒸馏的方法将二者分离。 【典例例题3讲评】．以下是用硫铁矿烧渣(主要成分为Fe2O3、Fe3O4、FeO、SiO2)为原料制备高纯氧化铁的生产流程示意图： (3)已知几种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示，产品Ⅱ的化