（全程复习方略）（浙江专用）2013版高考化学 专题强化复习课十分离提纯原理在物质制备中的应用课件

（十）分离提纯原理在物质制备中的应用 近 几 年 高 考 ， 出 现 了 不 少 以 化 工 生 产 流 程 为 载 体 的 题 型 。 这类 题 型 往 往 结 合 物 质 的 推 断 和 化 学 实 验 的 内 容 ， 其 中 应 用 比较 多 的 是 制 备 过 程 中 物 质 的 分 离 和 提 纯 。 分 离 和 提 纯 是 将 不纯 物 质 中 的 杂 质 分 离 出 去 提 高 产 品 纯 度 的 方 法 。 分 离 提 纯 作为 一 种 化 学 实 验 操 作 ， 不 仅 在 化 学 研 究 中 应 用 广 泛 ， 在 化 工生 产 中 也 有 十 分 重 要 的 作 用 。 1.物 质 制 备 中 分 离 提 纯 的 目 的在 物 质 制 备 过 程 中 ， 有 时 要 进 行 多 次 分 离 提 纯 ， 目 的 是 ：(1)防 止 杂 质 参 加 反 应 而 使 原 料 浪 费 。(2)防 止 杂 质 的 存 在 影 响 反 应 的 顺 利 进 行 。(3)防 止 杂 质 存 在 导 致 产 品 不 纯 。 2.物 质 制 备 中 常 用 的 分 离 提 纯 方 法(1)物 理 方 法 。 过 滤用 于 分 离 提 纯 不 溶 于 液 体 的 固 液 混 合 物 。 如 ： NaCl溶 液 中 的 泥 沙 、KCl中 混 有 MnO2等 ， 都 可 以 通 过 过 滤 把 它 们 加 以 分 离 提 纯 。 结 晶用 于 将 溶 液 里 的 溶 质 与 溶 剂 分 离 开 来 ， 有 蒸 发 溶 剂 法 (一 般 适 用 于一 些 温 度 对 溶 解 度 影 响 不 大 的 物 质 ， 如 NaCl)， 冷 却 热 饱 和 溶 液 法(一 般 适 用 于 一 些 温 度 对 溶 解 度 影 响 较 大 的 物 质 ， 如 KNO 3)。 如 ： 盐场 蒸 发 海 水 可 以 得 到 粗 盐 ； 冷 却 溶 有 KNO3和 NaCl的 热 饱 和 溶 液 主 要析 出 KNO3晶 体 。 蒸 馏 (分 馏 )适 合 分 离 沸 点 差 别 较 大 的 液 态 混 合 物 。 萃 取 分 液利 用 溶 质 在 不 同 溶 剂 中 溶 解 度 的 差 异 ， 用 一 种 溶 剂 将 溶 质 从其 与 另 一 种 溶 剂 形 成 的 溶 液 中 提 取 出 来 ， 再 进 行 分 液 。 (2)化 学 -物 理 方 法 。根 据 混 合 物 里 的 各 种 物 质 (或 离 子 )化 学 性 质 的 不 同 而 采 用 的 方法 。 对 于 只 用 物 理 方 法 难 以 分 离 提 纯 的 混 合 物 (设 由 A和 B混 合 而成 )， 可 先 把 其 中 的 某 种 物 质 B变 成 容 易 与 A分 离 的 物 质 C,再 把 C分 离 出 来 (如 有 必 要 再 变 回 为 B)如 Fe2O3中 含 有 少 量 Al2O3， 可 加过 量 NaOH溶 液 ， 充 分 反 应 后 过 滤 ， 滤 渣 即 为 Fe2O3， 在 滤 液 中 通入 过 量 CO2， 过 滤 得 沉 淀 Al(OH)3， 加 热 灼 烧 即 得 Al2O3。 3.制 备 物 质 时 对 物 质 分 离 提 纯 的 注 意 事 项(1)对 物 质 分 离 提 纯 时 ， 为 避 免 引 入 新 的 杂 质 ， 可 选 用 与 被 提纯 物 质 “ 沾 亲 带 故 ” (含 有 一 种 相 同 的 离 子 )的 除 杂 试 剂 ， 并 能将 杂 质 转 化 为 另 一 种 状 态 (如 气 体 、 沉 淀 、 水 )的 物 质 。 例 如 氯化 钡 溶 液 中 混 有 氯 化 铜 时 ， 选 用 氢 氧 化 钡 而 不 选 用 氢 氧 化 钠 等可 溶 性 的 碱 溶 液 。(2)当 含 有 几 种 杂 质 时 。为 保 证 除 杂 彻 底 ， 要 考 虑 除 杂 的 先 后 顺 序 ， 加 入 的 试 剂 要 过量 ， 但 过 量 的 试 剂 必 须 在 后 面 的 操 作 中 除 去 。(3)在 制 备 实 验 设 计 中 ， 还 要 考 虑 “ 绿 色 化 学 ” 。 “ 绿 色 化 学 ” 要 求 从 经 济 、 环 保 和 技 术 上 设 计 可 行 的 化 学 反 应 。 【 训 练 1】 下 述 实 验 设 计 能 够 达 到 目 的 的 是 ( )编 号 实 验 目 的 实 验 设 计A 除 去 制 取 的 CO2中 少 量的 水 蒸 气 将 混 合 气 体 通 过 盛 碱 石 灰 的 干 燥管B 除 去 KCl溶 液 中 混 有 的少 量 MgCl2 加 入 适 量 的 NaOH溶 液 ， 过 滤C 除 去 食 盐 中 含 有 少 量的 氯 化 钙 、 硫 酸 钠 溶 于 水 ， 向 溶 液 中 滴 入 碳 酸 钠 、氯 化 钡 ， 过 滤 即 可D 除 去 氯 气 中 的 氯 化 氢和 水 蒸 气 先 通 过 饱 和 的 食 盐 水 ， 再 通 过 浓硫 酸 【 解 析 】 选 D。 碱 石 灰 不 仅 能 吸 收 水 蒸 气 也 能 吸 收 CO2， A项 错误 ； B项 中 引 入 钠 离 子 ， 错 误 ； 除 去 食 盐 中 的 钙 离 子 和 硫 酸 根离 子 ， 应 先 加 稍 过 量 的 氯 化 钡 ， 再 加 过 量 的 碳 酸 钠 (以 除 去 前面 加 入 稍 过 量 的 钡 离 子 )， 过 滤 后 滤 液 中 加 适 量 盐 酸 (除 去 过 量的 碳 酸 钠 )， 加 热 蒸 发 可 得 纯 净 的 氯 化 钠 ， C项 错 误 ； D项 正 确 。 【 训 练 2】 硫 酸 渣 是 用 黄 铁 矿 制 造 硫 酸 过 程 中 排 出 的 废 渣 ， 主要 化 学 成 分 为 SiO2(约 45%)、 Fe2O3(约 40%)、 Al2O3(约 10%)和MgO(约 5%)。 某 同 学 设 计 了 如 下 方 案 ， 分 离 样 品 中 各 种 金 属 元素 。 请 回 答 下 列 问 题 。 (1)写 出 溶 液 B的 溶 质 是 _。(2)参 照 以 下 框 图 形 式 进 一 步 完 成 “ 溶 液 C” 到 “ Al2O3” 的流 程 (注 明 试 剂 、 条 件 和 操 作 )。 (3)为 了 分 析 某 硫 酸 渣 中 铁 元 素 的 含 量 ， 先 将 硫 酸 渣 预 处 理 ，把 铁 元 素 还 原 成 Fe2+， 再 用 KMnO4标 准 溶 液 在 酸 性 条 件 下 进 行氧 化 还 原 滴 定 。 判 断 到 达 滴 定 终 点 的 现 象 是 _。 【 解 析 】 (1)硫 酸 渣 中 加 过 量 盐 酸 ， Fe2O3、 Al2O3和 MgO都 跟盐 酸 反 应 生 成 相 应 的 盐 ， 过 滤 后 得 溶 液 B中 的 溶 质 为 ： MgCl2、AlCl3、 FeCl3、 HCl。(2)溶 液 C的 成 分 是 AlCl3和 MgCl2,将 其 转 化 为 Al2O3的 系 列 操作 流 程 为 ：溶 液 C中 加 过 量 NaOH溶 液 后 和 溶 液 D中 通 入 过 量 CO 2后 都 要 将所 得 悬 浊 液 进 行 过 滤 。 (3)本 滴 定 过 程 中 不 用 另 加 指 示 剂 ， 当 加 最 后 一 滴 KMnO4标 准溶 液 时 ， 溶 液 变 为 紫 红 色 ， 且 在 半 分 钟 内 不 褪 色 ， 即 可 判 断为 终 点 。 答 案 ： (1)MgCl2、 AlCl3、 FeCl3、 HCl(2)(3)加 最 后 一 滴 KMnO4标 准 溶 液 时 ， 溶 液 变 为 紫 红 色 ， 且 在 半分 钟 内 不 褪 色