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专题四 物质的分离与提纯工艺流程,首页,末页,首页,末页,首页,末页,考点1.海水资源的开发和利用 【例1】（2015烟台）海洋中蕴含丰富的资源。 （1）海水淡化是解决淡水资源不足的重要方法。下列方法中，可以使海水变为淡水的是 （填字母序号）。 A滤纸过滤 B吸附 C沉降 D蒸馏 （2）从海水中提炼出来的重水（D2O）可作原子能反应堆的中子减速剂和热传热介质。重水中重氢原子（D）的相对原子质量是2，则重水中氢元素的质量分数为 。 （3）从海水中制备纯碱和金属镁的流程如图所示：,D,80%,首页,末页,回答下列问题： 步骤中所加试剂是 ； 粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质，可加入下了物质，利用过滤等操作进行除杂，则加入下列三种物质的先后顺序为 （填字序号）； a适量的盐酸 b稍过量的Na2CO3溶液 c稍过量的Ba（OH）2溶液 第歩反应的化学方程式是 ； 在海边用贝壳作原料制生石灰，比用石灰石作原料的优点是 （写一条）。,稀盐酸（或HCl）,cba；,2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O,减少贝壳污染（或提高经济效益、减少资源浪费等其他合理答案也可）,首页,末页,【解答】解：（1）A、过滤是除去不溶性杂质的方法，不能除去水中的可溶性物质，故错误； B、吸附是除去水中色素、异味等不溶性杂质的一种方法，不能除去水中的氯化钠、氯化镁等可溶性盐，故错误； C、沉降是使大颗粒不容物快速沉淀下来，不能除去水中的可溶性物质，故错误； D、蒸馏是通过加热的方法将水变成水蒸气，再冷凝成水的方法，可以得到最纯的蒸馏水，故可将水淡化，正确； （2）重水中的重氢原子的相对原子质量为2，则氧元素质量分数为： 100%=80%； （3）氢氧化镁为白色沉淀，与盐酸反应生成氯化镁； 粗盐水中主要含有CaCl2、MgSO4等可溶性杂质，所加试剂的顺序是加稍过量的Ba（OH）2溶液，除去MgSO4，再加稍过量的Na2CO3溶液，除去CaCl2，最后加适量的盐酸，中和前后过量的Ba（OH）2和Na2CO3 第歩反应是加热碳酸氢钠，其化学方程式为2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O； 在海边用贝壳作原料制生石灰，比用石灰石作原料的优点既可减少贝壳污染又可提高经济效益 故答案为： （1）D；（2）80%；（3）稀盐酸（或HCl）；cba； 2NaHCO3 Na2CO3+CO2+H2O； 减少贝壳污染（或提高经济效益、减少资源浪费等其他合理答案也可）,首页,末页,考点2.制碱工业 【例2】（2014滨州）氨碱法制纯碱的工业流程如下： （1）最终所得纯碱主要成分的化学式是 ，它属于 （填“酸”“碱”或“盐”），该产品易溶于水，溶液显 性。 （2）由步骤所得的碳酸氢钠在生产和生活中有许多重要用途，在医疗上，它是治疗 过多的药剂之一。 （3）试写出步骤中发生反应的化学方程式 。,Na2CO3,盐,碱,胃酸,2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,首页,末页,【解答】解：（1）最终所得纯碱的主要成分是碳酸钠，碳酸钠的化学式是Na2CO3，碳酸钠是由钠离子和碳酸根离子组成的化合物，属于盐，碳酸钠溶于水时溶液显碱性； 故填：Na2CO3；盐；碱 （2）碳酸氢钠无毒，能够和胃液中的稀盐酸反应，因此可以用于治疗胃酸过多； 故填：胃酸 （3）碳酸氢钠受热分解的化学方程式为：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2 故填：2NaHCO3 Na2CO3+H2O+CO2,首页,末页,考点3.石灰石工业 【例3】牙膏中的摩擦剂碳酸钙可以用石灰石来制备，甲同学设计了一种实验方案： （1）过滤时玻璃棒的作用是 ；过滤后发现滤液浑浊，应 。 （2）写出步骤的化学方程式 ，该反应是 （填“放热”或“吸热”）反应。 乙同学设计了一种实验方案： （3）请你写出乙同学实验方案的一个优点： 。,引流,应该检查原因，再次进行过滤,CaO+H2OCa（OH）2,放热,操作简单节约能源,首页,末页,【解答】解：（1）过滤时玻璃棒的作用为引流，过滤后发现仍浑浊，应该检查原因，再次进行过滤； （2）根据图中信息可以知道B为氧化钙，所以反应为氧化钙和水的反应，该反应生成了氢氧化钙，其化学方程式为：CaO+H2OCa（OH）2；该反应放出大量的热； （3）分析乙同学的方案可以知道，该方案无需加热，直接和稀盐酸反应，操作简单节约能源 故答案为：（1）引流；检查原因，改进后继续过滤； （2）CaO+H2OCa（OH）2；放热； （3）操作简单节约能源,首页,末页,考点4.回收利用工业 【例4】（2015佛山）现代循环经济要求综合考虑环境污染和经济效益。高纯氧化铁可作现代电子工业的材料，以下是以硫铁矿烧渣（主要成分为Fe2O3、FeO、SiO2）为原料制备高纯氧化铁（Fe2O3）的生产流程示意图：（NH4）2CO3溶液呈碱性，40 以上时（NH4）2CO3分解。 （1）实验室中，操作、操作用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯 、 等。 （2）滤液中主要的阳离子是 等。 （3）加适量氨水的目的是 。 （4）根据题中信息，加入（NH）4CO3后，该反应必须控制的条件是 。 （5）滤液中可回收的产品是 （写化学式）。 （6）写出在空气中煅烧FeCO3的化学反应方程式 。,漏斗,Fe2+、H+,调节溶液的酸碱性,温度低于40,(NH4)2SO4,4FeCO3+O2 2 Fe2O3+4CO2,首页,末页,【解答】解：（1）据图可以看出，经过操作、操作得到的是滤液和固体，故是过滤操作，用到的玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、漏斗，故填：漏斗 （2）一氧化碳能将氧化铁还原为铁，将氧化亚铁还原为铁，故硫铁矿高温通入一氧化碳得到的固体中主要含有的是铁，稀硫酸能与铁反应生成硫酸亚铁和氢气，故含有亚铁离子，由于硫酸过量，故含有氢离子，滤液中主要的阳离子是亚铁离子和氢离子，故填：Fe2+、H+ （3）由于硫酸过量，溶液呈酸性，氨水呈碱性，加适量氨水能将溶液调节为中性，故填：调节溶液的酸碱性 （4）根据题中信息，40以上时（NH4）2CO3分解，故加入（NH）4CO3后，该反应必须控制温度低于40，故填：温度低于40 （5）碳酸铵能与硫酸亚铁反应生成碳酸亚铁和硫酸铵，故滤液中可回收的产品是硫酸铵，故填：（NH4）2SO4 （6）在空气中煅烧FeCO3生成氧化铁和二氧化碳，故填：4FeCO3+O2 2Fe2O3+4CO2,首页,末页,1.（2011广东，21，6分）某兴趣小组对部分变质的氢氧化钠固体进行提纯，设计了如下操作流程，请回答： （1）步骤反应的化学方程式为 ；加入过量Ca（OH）2的目的是 。 （2）滤液B中的溶质是 、 （写化学式）；步骤所包含的具体操作是加热浓缩、 、过滤。,Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3+2NaOH,使碳酸钠完全反应,NaOH,Ca（OH）2,降温结晶,首页,末页,【解答】解：（1）碳酸钠和氢氧化钙反应的化学方程式为：Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3+2NaOH，加入过量Ca（OH）2的目的是使碳酸钠完全反应 故填：Na2CO3+Ca（OH）2CaCO3+2NaOH；使碳酸钠完全反应 （2）滤液B中的溶质是NaOH和Ca（OH）2，步骤所包含的具体操作是加热浓缩、降温结晶、过滤 故填：NaOH；Ca（OH）2；降温结晶,首页,末页,2.（2012广东，21，8分）下面是工厂苛化法生产烧碱的示意图请回答下列问题： （1）X的化学式为 。 （2）生石灰可以由 （填名称）高温煅烧而得，其反应的化学方程式为： 。 （3）操作的名称是 ；结晶得到的固体烧碱中可能含有少量的 （写化学式）；烧碱有强烈的腐蚀性，如果不慎将碱液沾到皮肤上，可用较多的水冲洗，再涂上稀 溶液。 （4）滤液C可加入反应池循环再利用，目的是降低生产成本和防止 。,H2O,碳酸钙,CaCO3 CaO+CO2；,Ca（OH）2,蒸发,硼酸,污染环境,首页,末页,【解答】解：（1）由分析可知x是水，化学式为H2O； （2）生石灰可以由碳酸钙高温分解制得，其方程式为：CaCO3 CaO+CO2 ； （3）由分析知操作是将溶液中的溶质氢氧化钠和水进行分离，所采用的操作是蒸发结晶，由于反应池中氢氧化钙过量，所以经过这样的操作后所得固体中可能含有少量的氢氧化钙；如果不慎将碱液沾到皮肤上，可用较多的水冲洗，再涂上稀硼酸溶液对碱液进行中和，从而减轻碱液对皮肤的腐蚀； （4）由于滤渣来自于氢氧化钠和氢氧化钙的溶液，所以经洗涤过滤后所得的滤液中一定会含有氢氧化钠和氢氧化钙，直接排放会导致浪费和污染环境；循环再利用，可有效的降低生产成本和防止 环境污染； 故答案为：（1）H2O；（2）碳酸钙；CaCO3 CaO+CO2； （3）蒸发；Ca（OH）2；硼酸；（4）污染环境；,首页,末页,3.（2014广东，21，8分）Na2SO4是制造纸浆、染料稀释剂、医药品等的重要原料某Na2SO4样品中含有少量CaCl2和MgCl2，实验室提纯Na2SO4的流程如图1。 （1）加入NaOH溶液可除去的阳离子是 （填离子符号），其反应的化学方程式为 。 如图二，若添加的NaOH和Na2CO3添加过量，可加入适量 （填名称）除去。 （2）操作a的名称是 ，该操作中用到的有烧杯，玻璃棒、 。 （3）溶液M中的溶质是Na2SO4和杂质NaCl，观察图2的溶解度曲线，则操作b是：先将溶液M蒸发浓缩，在降温结晶、过滤，降温结晶的最佳温度范围是 以下，因为Na2SO4的溶解度 。,Mg2+,2NaOH+MgCl2Mg（OH）2+2NaCl,过滤,漏斗（或铁架台）,30,在30以下比氯化钠小（或30以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大）,首页,末页,【解答】解：（1）加入的氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠，因此除去的是镁离子，反应的化学方程式分别为：2NaOH+MgCl2Mg（OH）2+2NaCl；稀硫酸和氢氧化钠反应生成硫酸钠和水，没有带入新杂质；碳酸钠和稀硫酸反应生成硫酸钠、水和二氧化碳气体，没有带入任何其它杂质；符合除杂的原则，故NaOH和Na2CO3如果添加过量了，可在过滤后向滤液中滴加稀硫酸除去 故答案为：Mg2+；2NaOH+MgCl2Mg（OH）2+2NaCl；稀硫酸； （2）操作a得到的是固体和液体，因此是过滤，过滤需要烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台；故答案为：漏斗（或铁架台）； （3）由于硫酸钠的溶解度在30以下比氯化钠小，降温的过程中会析出大量的硫酸钠；故答案为：30；在30以下比氯化钠小（或30以下硫酸钠的溶解度受温度影响比氯化钠大）,首页,末页,4.（2015广东，20，9分）现有工厂丢弃的废铜屑（铜屑表面呈绿色，其中混有少量生锈铁屑）。课外活动小组同学欲利用其制取胆矾，他们设计了下面的两种制取流程。已知：Cu+Fe2（SO4）32FeSO4+CuSO4，请回答： （1）铜屑表面呈绿色的物质化学式是Cu2（OH）2CO3，俗称 ；操作所用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒和 。 （2）溶液A的溶质有 （只写一种）；铁锈与稀硫酸反应的化学方程式为 。 （3）两种方法比较，符合绿色化学要求的是方法 ；方法的化学反应方程式为：2Cu+2H2SO4+ 2CuSO4+ ；操作的实验步骤为： 、降温结晶,铜绿,漏斗,CuSO4或H2SO4,Fe2O3+3H2SO4Fe2（SO4）3+3H2O,O2,2H2O,蒸发,首页,末页,【解答】解：（1）碱式碳酸铜的俗称铜绿，过滤中要用到的玻璃仪器：烧杯、漏斗和玻璃棒，故答案：铜绿；漏斗； （2）铜绿和稀硫酸反应生成硫酸铜和水还有二氧化碳，氧化铁和稀硫酸反应生成硫酸铁和水，硫酸过量，故答案：CuSO4或H2SO4；Fe2O3+3H2SO4Fe2（SO4）3+3H2O； （3）方法中产生二氧化硫，二氧化硫是有毒气体会污染空气；方法通入空气是铜、稀硫酸和氧气反应生成硫酸铜和水，方法环保；冷却饱和溶液得到硫酸铜晶体先浓缩得到饱和溶液再冷却饱和溶液即可；故答案：；O2；2H2O；蒸发,首页,末页,
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