化工流程题中地分离提纯考点归类与方法突破(201803)

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1、实用标准文案化工流程题中有关物质的分离提纯考查结晶、过滤问题一、蒸发结晶高中化学人教版必修1课本第一章P5-6实验1-1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（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（图1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%），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

2、余热蒸干）。一般这种考题中不常见。【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）。二、蒸发浓缩、冷却（降温）结晶如图1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、Li2CO3等），也即是一条陡峭的曲线。现在如果只有KNO3水溶液，如何可以得到KNO3晶体？是否也是和NaCl的处理

3、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KNO3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，KNO3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。【拓展变式】若KNO3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

4、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KNO3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：KNO3、FeSO4·7H2O、NH4Cl、CuSO4·5H2O、莫尔盐【——（NH4）2Fe（SO4）2·6H2O】等晶体的获得）——文档实用标准文案操作方法：蒸发浓缩（蒸发至

5、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。【例1】硫酸亚锡（SnSO4）是一种重要的硫酸盐，广泛应用于镀锡工业。某研究小组设计SnSO4制备路线如下：查阅资料：Ⅰ.酸性条件下，锡在水溶液中有Sn2+、Sn4+两种主要存在形式，Sn2+易被氧化。Ⅱ．SnCl2易水解生成碱式氯化亚锡。请回答下列问题：操作Ⅰ是.【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。【答案】蒸发浓

6、缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥。【误区警示】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。【例2】硫酸锌的溶解度与温度之间的关系如下表：温度/℃020406080100溶解度/g41.854.170.474.867.260.5从硫酸锌溶液中获得硫酸锌晶体的实验操作为、、过滤、干燥。【思路点拨】注意观察

7、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）。【答案】60℃条件下蒸发浓缩、冷却（降温）结晶。文档实用标准文案【误区警示】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），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（有时是题目是笼统描述的不加区分）。【变式迁移1】工业上利用废铁屑（含少量氧化铝、

8、氧化铁等）生产碱式硫酸铁[Fe（OH）SO4]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Fe3+是部分水解的，而Fe3+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Fe3+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。【变式迁移