冲刺2019高考化学二轮复习 核心考点特色突破 突破41 物质分离提纯型（含解析）.doc

突破41物质分离提纯型【突破必备】:(1)阅读题干信息,找出要提纯的物质。(2)解读操作流程,找出与题干相关的操作步骤,辨别出预处理、反应、提纯、分离等阶段。(3)分析流程中的每一步骤,反应物是什么、发生了什么反应、该反应造成了什么后果,对制造产品有什么作用。(1)从滤液中提取一般晶体(溶解度随温度升高而增大的晶体)的方法:蒸发浓缩(至有晶膜出现)、冷却结晶、过滤、洗涤(冰水洗、热水洗、乙醇洗)、干燥。(2)从滤液中提取溶解度受温度影响较小或随温度升高而减小的晶体的方法:蒸发浓缩、趁热过滤(如果温度下降,杂质也会以晶体的形式析出来)、洗涤、干燥。(3)溶液配制、灼烧、蒸发、过滤用到的仪器要熟知。(4)减压蒸馏(减压蒸发)的原因:减小压强,使液体沸点降低,防止(如H2O2、浓***、NH4HCO3)受热分解或挥发。(5)检验溶液中离子是否沉淀完全的方法:将溶液静置一段时间后,向上层溶液中滴入沉淀剂,若无沉淀生成,则离子沉淀完全。(6)洗涤沉淀:沿玻璃棒往过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下,重复操作2~3次。(7)检验沉淀是否洗涤干净的方法:取少量最后一次的洗涤液于试管中,向其中滴入某试剂,若××(现象),则沉淀洗涤干净。(8)冰水洗涤的目的:洗去晶体表面的杂质离子并降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗。(9)乙醇洗涤的目的:降低被洗涤物质的溶解度,减少其在洗涤过程中的溶解损耗,得到较干燥的产物。(10)蒸发、反应时的气体氛围:抑制某离子的水解,如加热蒸发AlCl3溶液时,为获得较纯净的AlCl3需在HCl气流中进行。【真题示例】【真题示例1】(2016新课标Ⅲ卷,T28)以硅藻土为载体的五氧化二钒(V2O5)是接触法生成硫酸的催化剂。从废钒催化剂中回收V2O5既避免污染环境又有利于资源综合利用。废钒催化剂的主要成分为:物质V2O5V2O4K2SO4SiO2Fe2O3Al2O3质量分数/%~~~2860~651~2<1以下是一种废钒催化剂回收工艺路线:回答下列问题:(1)“酸浸”时V2O5转化为VO2+,反应的离子方程式为_______________________________,同时V2O4转成VO2+。“废渣1”的主要成分是__________________。(2)“氧化”中欲使3mol的VO2+变为VO2+,则需要氧化剂KClO3至少为______mol。(3)“中和”作用之一是使钒以形式存在于溶液中。“废渣2”中含有_______________。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为:4ROH+V4O124−R4V4O12+4OH−(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,淋洗液应该呈_____性(填“酸”、“碱”或“中”)。(5)“流出液”中阳离子最多的是________。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,写出“煅烧”中发生反应的化学方程式_______________________________________。【答案】(1)V2O5+2H+=2VO2++H2O;SiO2;(2);(3)Fe(OH)3、Al(OH)3;(4)碱;(5)K+;(6)2NH4VO3V2O5+H2O+2NH3↑。【解析】(1)“酸浸”时V2O5转化为VO,V2O5、VO中V元素均显+5价,V元素化合价不变,则该反应是非氧化还原反应,结合溶液的酸碱性及元素守恒写出离子方程式:V2O5+2H+===2VO+H2O。废钒催化剂中除SiO2外,其余物质均与稀硫酸反应生成易溶于水的盐,则“废渣1”的主要成分是二氧化硅。(2)“氧化”中使3mol的VO2+变为VO,转移电子的物质的量为3mol×(5-4)=3mol;氧化剂KClO3被还原为KCl,Cl元素由+5价降低到-1价,根据电子守恒可知,需要KClO3的物质的量至少为=。(3)由图可知,加入KOH中和后产生废渣2,而“中和”作用之一是使钒以V4O形式存在于溶液中,后续操作中未进行除杂操作,显然该过程中还生成Fe(OH)3和Al(OH)3沉淀,从而除去Fe3+、Al3+,故“废渣2”中含有Fe(OH)3和Al(OH)3。(4)“离子交换”和“洗脱”可简单表示为4ROH+V4O124−R4V4O12+4OH−(ROH为强碱性阴离子交换树脂)。为了提高洗脱效率,应增加溶液中c(OH-),使平衡逆向移动,故淋洗液应该呈碱性。(5)“氧化”和“中和”操作中分别加入KClO3、KOH,而“离子交换”过程中,消耗V4O同时生成OH-,而阳离子未参与离子交换,故“流出液”中阳离子最多的是K+。(6)“沉钒”得到偏钒酸铵(NH4VO3)沉淀,“煅烧”过程中生成V2O5,