分离提纯方法归纳课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,完整版课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,完整版课件,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,二级,三级,四级,五级,完整版课件,*,化工流程题中的分离提纯,考点归类与方法突破,1,完整版课件,化工流程题中的分离提纯考点归类与方法突破1完整版课件,考点分析,近5年广东高考化学试题在化工流程题中有关,物质的分离提纯考查结晶、过滤问题有4年考过。,分别是：,2009年,第,22,题制备氯酸镁考查,蒸发浓缩、趁热过滤、,冷却结晶、过滤,；,2010年,第,32,题制备Li,2,CO,3,考查,蒸发浓缩、趁热过滤,；,2012年,第,32,题由“呆矿”制备K,2,SO,4,考查,蒸发浓缩、,冷却结晶,、第,33,题苯甲酸提纯考查,重结晶,；,2013年,第,32,题CuSO,4,溶液制备胆矾考查,蒸发浓缩、,冷却结晶,），,2,完整版课件,考点分析 近5年广东高考化学试题在化工流程题中有关分别是：,考情分析,本内容是学生错误率较高考点，归结其原因,是不少同学初中溶解度这一块的知识就没学好，,碰到一些具体问题就缺乏分析能力。,本节课我们就从各地高考模拟题中进行了相关总结，,对蒸发结晶，蒸发浓缩、冷却结晶，蒸发浓缩（结晶）、,趁热过滤等做系统的分析和比较，以期能够顺利突破这,一高频考点和难点内容。,3,完整版课件,考情分析 本内容是学生错误率较高考点，归结其原因,一、蒸发结晶,高中化学必修1课本实验曾介绍粗盐提纯，最后从食盐水,得到食盐晶体，就是采用蒸发结晶的方法（初中化学实验,也讲过），因为NaCl的溶解度随温度变化不大，其溶解度,曲线图中几乎是一条直线（如下图所示）,所以升高温度时，其溶解度增大幅度小，降低温度时,其溶解度减小幅度也小，其晶体析出率太低（10%），,因此不得已，只能通过更多的加热耗能来蒸发溶剂，来使其晶体从溶液中析出这便是我们所说的蒸发结晶（不必蒸干，蒸发到有大量晶体析出，利用余热蒸干）。一般这种考题中不常见。,4,完整版课件,一、蒸发结晶高中化学必修1课本实验曾介绍粗盐提纯，最后从食盐,【方法突破1】,获得溶解度随温度变化不大的单一热稳定性好的溶质,（如从NaCl溶液中获得NaCl）操作方法：蒸发结晶,（蒸发至大部分晶体析出即停止加热）。,NaCl溶液,蒸发结晶,NaCl固体,5,完整版课件,【方法突破1】获得溶解度随温度变化不大的单一热稳定性好的溶,二、蒸发浓缩、冷却（降温）结晶,如下图所示，是氯化钠和硝酸钾固体的溶解度曲线，,硝酸钾符合大多数物质溶解度变化的普遍规律，随温度,升高，溶解度显著增大（也有个别反常的，溶解度随温,度升高而减小的如：Ca(OH),2,、Li,2,CO,3,等），也即是一,条陡峭的曲线。,现在如果只有KNO,3,水溶液，如何可以得到KNO,3,晶体？,是否也是和NaCl的处理方法相同呢？,结合溶解度曲线可知，操作方法不相同，因为其溶解度随温度升高而增大，温度较高温下情况下析出晶体少，因而KNO,3,只需要蒸发浓缩（使其在较高温度下达到饱和此时会出现结晶膜），再冷却（降温）结晶就会析出大量的晶体（曲线越陡峭，晶体的析出率越高，KNO,3,通过降温结晶析出率高达90%以上），而不必蒸发结晶（那样会加热时间更久，浪费更多燃料和时间）。这种考查方式比较常见。,6,完整版课件,二、蒸发浓缩、冷却（降温）结晶 如下图所示，是,【拓展】若KNO,3,晶体含少量杂质NaCl，如何提纯？,【思路点拨】,像这样为了进一步得到纯度更高的某种晶体，我们还要再分别进行多次结晶操作，称为重结晶（再结晶）。其应用广泛，适合分离两者（或多者）溶解度随温度影响变化不同的物质的分离（如有机物中的苯甲酸的重结晶，2012年广东高考33题考过等）。故此时就是重结晶，具体操作为：将所得KNO,3,产品溶于适量水，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤得滤渣。,【方法突破2】,获得溶解度随温度变化大的或易被氧化或易分解或含结晶水的溶质（如：KNO,3,、FeSO,4,7H,2,O、CuSO,4,5H,2,O、NH,4,Cl、莫尔盐【(NH,4,),2,Fe(SO,4,),2,6H,2,O】等晶体的获得）操作方法：蒸发浓缩（蒸发至溶液表面出现结晶膜即停止加热）、冷却结晶、过滤（若是混合液则还需洗涤）、干燥。,KNO,3,溶液,蒸发浓缩,降温结晶,KNO,3,固体,7,完整版课件,【拓展】若KNO3晶体含少量杂质NaCl，如何提纯？【思路点,【,例1】（2014届惠州三调32题节选）硫酸亚锡（SnSO,4,）,可用于镀锡工业.某小组设计SnSO,4,制备路线为：,（2）操作是,过滤、洗涤等,【思路点拨】,大多数物质溶解度随温度升高而显著增大，,所以题干未给出溶解度曲线或溶解度数据的情况下，要获,得晶体则直接采用上面归纳的方法突破2的操作回答即可。,蒸发浓缩、冷却结晶,【例2】,2013广东卷32,(5)CuSO,4,溶液也可用于制备胆矾，其基本操作是,、过滤、洗涤和干燥。,蒸发浓缩、冷却结晶,8,完整版课件,【例1】（2014届惠州三调32题节选）硫酸亚锡（SnSO4,过滤有多种，如低温过滤、热过滤、减压过滤（抽滤能加快过滤速度）等，请注意区分；过滤得到的晶体不一定是难溶物，只是在特定温度下该物质达到过饱和即可析出该晶体；过滤之后是需要获得滤液还是需要获得滤渣（晶体），请结合题意具体问题具体分析，不能形成思维定势。,【误区警示】,【例3】（2014届揭阳一中期中考试32题节选）,（5）,硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表：,从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为,过滤、干燥。,60条件下蒸发浓缩、降温结晶,【思路点拨】注意观察溶解的的数据，不能笼统的回答蒸发浓缩，应该特定的温度下恒温蒸发（因为60其溶解度最大，再降温结晶，晶体析出率最大）。,9,完整版课件,过滤有多种，如低温过滤、热过滤、减压过滤（抽滤能加快过,（引自2013年江苏高考第19题）,根据右图FeSO,4,溶解度曲线，试从,FeSO,4,溶液中获取FeSO,4,7H,2,O晶体,FeSO,4,溶液,FeSO,4,7H,2,O,蒸发浓缩得到60饱和溶液,冷却结晶,10,完整版课件,（引自2013年江苏高考第19题）根据右图FeSO4溶解度,蒸发有多种，如加热蒸发、恒温蒸发、减压蒸发(使其在低温下快,速蒸发)，加压蒸发（使水的沸点升高），请注意区分他们的作用,不同，具体问题要具体回答准确；蒸发浓缩结晶(析出晶体，后续,操作是趁热过滤)与蒸发浓缩(出现晶膜，后续操作是冷却结晶）,蒸发的具体程度不同，请注意区别。,【误区警示】,【例】2013年广州二模32题节选,（4）“母液”可用于回收硫酸镁，已知硫酸镁的溶解度随温度变化的曲线如下图，且溶液的,沸点随压强增大而升高。为了从“母液”中充分回收,MgSO,4,H,2,O，应采取的措施是将“母液”蒸发浓缩，_。,加压升温结晶,11,完整版课件,蒸发有多种，如加热蒸发、恒温蒸发、减压蒸发(使其在低温下快【,【例4】（2014届广东六校第二次联考32题节选）,工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、氧化铁等）生产碱式硫酸铁,Fe(OH)SO,4,的工艺流程如下：,减压蒸发的原因，减压蒸发与过滤之间缺哪一步操作。,【思路点拨】,液体的沸点随压强增大而增大，压强减小而减小，故减压蒸发的原因可以解释与该物质的水解、稳定性等有关，本题具体分析可知在碱式硫酸铁中Fe,3+,是部分水解的，而Fe,3+,水解程度随温度升高而增大,。,【答案】使水在较低温度下蒸发程度大，而防止Fe,3+,的水解程度太大,生成Fe(OH),3,影响产品纯度和产量；冷却结晶。,12,完整版课件,【例4】（2014届广东六校第二次联考32题节选）减压蒸发,【变式迁移1】（2013届茂名二模32题节选）,(3)操作I包含多个操作，分别为,过滤，,洗涤，烘干。烘干时需要减压烘干，原因是,。,【思路点拨】第一个空回答较简单，是得到含有结晶水化合物，,方法自然能答对结晶方法；后面烘干的问题解释要到位，干燥也有,多种：烘干（常压、减压）、晾干、吹干等。,蒸发浓缩，冷却结晶,降低烘干时的温度，防止MgCl,2,6H,2,O分解（失去结晶水）,13,完整版课件,【变式迁移1】（2013届茂名二模32题节选）(3)操作,三、蒸发浓缩（结晶）、趁热过滤,根据上面图中所给的NaCl和KNO,3,的溶解度曲线思考，若溶液中含有大量的NaCl和少量的KNO,3,，如何从溶液中获得NaCl晶体呢？这时很自然想到，蒸发浓缩时，NaCl会先饱和析出晶体（因为NaCl占大部分，且其溶解度随温度变化不大，而KNO,3,含量少，且高温溶解度更大，远未达到饱和），为了防止低温下KNO,3,析出，故需趁热滤即可。单独考查这种方式不常见。,【方法突破3】,多种溶质的溶解度随温度变化不大或随温度升高而减小的（如：大量的NaCl和少量的KNO,3,混合溶液中获得NaCl）操作方法：蒸发浓缩（蒸发程度更大，至结晶析出）、趁热过滤、洗涤、干燥。,含有少量KNO,3,杂质的NaCl溶液,蒸发结晶,趁热过滤,NaCl固体,含有少量NaCl,杂质的KNO,3,溶液,蒸发浓缩,冷却结晶,KNO,3,固体,14,完整版课件,三、蒸发浓缩（结晶）、趁热过滤根据上面图中所给的NaCl和,【,例5】（2013届韶关一模32题节选）Na,2,SO,4,和Na,2,SO,4,10H,2,O的溶解度曲线（g/100g水）如右图，则中得到Na,2,SO,4,固体的操作是：将分离出MnCO,3,和ZnCO,3,后的滤液升温结晶、,；用乙醇洗涤后干燥。用乙醇洗涤而不用水洗的原因是：,【点拨】注意溶解度曲线，先低温下一段增加的是Na,2,SO,4,10H,2,O的溶解度曲线，后高温下一段减小的是Na,2,SO,4,的溶解度曲线，故这里不能冷却结晶，会得到Na,2,SO,4,10H,2,O；洗涤剂的选择注意结合题意具体分析。,趁热过滤,降低Na,2,SO,4,的溶解度，减少其在水中溶解而损失，防止形成Na,2,SO,4,10H,2,O而引入新杂质。,15,完整版课件,【例5】（2013届韶关一模32题节选）Na2SO4和Na2,过滤之后是否要洗涤，需要看原溶液是单一溶液还是混合溶液（大多是混合溶液）；洗涤的目的就是要洗掉晶体表面（吸附）所含有的少量可溶性的杂质（若是晶体内部的杂质，洗不掉，只能通过重结晶除去），洗涤试剂选择要恰当，特别是可溶性的晶体则要尽量减少晶体溶溶解而损失，,常用方法有用：冷水、热水、有机溶剂、或用该晶体的,的饱和溶液等来洗涤的，具体需要根据晶体的溶解性及其他性质来选择。,【误区警示】,16,完整版课件,过滤之后是否要洗涤，需要看原溶液是单一溶液还是混合溶液（大多,例6:(韶关二模32题节选)工业碳酸钠(纯度约为98)中含有,Mg,2,、Fe,2,、Cl,和SO,4,2,等杂质，提纯工艺流程如下：,（2）“趁热过滤”时的温度应控制在,；简述,过滤后洗涤固体的操作,。,不低于,36,向过滤器中加入36的热水没过固体表面,待水自然流干后，重复操作23次,17,完整版课件,例6:(韶关二模32题节选)工业碳酸钠(纯度约为98)中含,【例7】,（2014年深圳一模）32,从化工厂铬渣中提取硫酸钠的工艺如下：,已知：铬渣含有Na,2,SO,4,及少量Cr,2,O,7,2-,、Fe,3+,；Fe,3+,、Cr,3+,完全沉淀（,c,1.010,-5,mol,L,-1,）时pH分别为3.6和5。,18,完整版课件,【例7】（2014年深圳一模）32从化工厂铬渣中提取硫酸,操作B,产品,（2）根据溶解度（S）温度（T）曲线，,操作B的最佳方法,为,（填字母序号）,A蒸发浓缩，趁热过滤 B蒸发浓缩、降温结晶，过滤,已知：铬渣含有Na,2,SO,4,及少量Cr,2,O,7,2-,、,Fe,3+,；Fe