高考化学一轮复习讲练 第1章 专题突破2　有关沉淀、分离操作的规范解答 (含解析)

专题突破2　有关沉淀、分离操作的规范解答

在高考综合实验题中，沉淀物的洗涤是常考的命题热点，主要关注以下几个问题：

1．洗涤沉淀的目的

(1)若滤渣是所需的物质，洗涤的目的是除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的沉淀物。

(2)若滤液是所需的物质，洗涤的目的是洗涤过滤所得到的滤渣，把有用的物质如目标产物尽可能洗出来。

2．常用洗涤剂

(1)蒸馏水：主要适用于除去沉淀吸附的可溶性杂质。

(2)冷水：除去沉淀的可溶性杂质，降低沉淀在水中的溶解度而减少沉淀损失。

(3)沉淀的饱和溶液：减小沉淀的溶解。

(4)有机溶剂(酒精、丙酮等)：适用于易溶于水的固体，既减少了固体溶解，又利用有机溶剂的挥发性，除去固体表面的水分，产品易干燥。

3．沉淀洗涤的答题规范

答题模板：

注洗涤液(沿玻璃棒向漏斗中注入洗涤液)

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标准(使洗涤液完全浸没沉淀或晶体)

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重复(待洗涤液流尽后，重复操作2～3次)

4．沉淀是否洗净的答题规范

答题模板：

取样(取少量最后一次洗涤液于一洁净的试管中)

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加试剂[加入××试剂(必要时加热，如检验NH)]

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现象(不产生××沉淀、溶液不变××色或不产生××气体)

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结论(说明沉淀已经洗涤干净)

1．(2019·山东省实验中学期中)硫酸亚铁是一种重要的食品和饲料添加剂。实验室通过如下实验由废铁屑制备FeSO4·7H2O晶体：

①将5%的Na2CO3溶液加入盛有一定量废铁屑的烧杯中，加热数分钟，用倾析法除去Na2CO3溶液，然后将废铁屑用水洗涤2～3遍；

②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸，控制温度在50～80 ℃之间至铁屑耗尽；

③________，将滤液转入密闭容器中，静置、冷却结晶；

④待结晶完毕后，滤出晶体，用少量冰水洗涤2～3次，再用滤纸将晶体吸干；

⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中，密闭保存。

请回答下列问题：

(1)实验步骤①的目的是______________________________________________________。

(2)写出实验步骤②中的化学方程式：__________________________________________。

(3)补全实验步骤③的操作名称：______________________________________________。

(4)实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体，其目的是________________________________。

(5)乙同学认为甲的实验方案中存在明显的不合理之处，乙同学判断的理由是

________________________________________________________________________。

答案　(1)去除油污(或利用碳酸钠水解呈碱性的性质除去铁屑表面油污)

(2)Fe＋H2SO4FeSO4＋H2↑

(3)趁热过滤

(4)洗去杂质，降低洗涤过程中FeSO4·7H2O的损耗

(5)过量硫酸使铁粉耗尽，不能防止Fe2＋被氧化

2．以废旧铅蓄电池的含铅废料(主要含Pb、PbO、PbO2、PbSO4)和稀H2SO4为原料制备高纯PbO，实现铅的再生利用，其主要流程如图1：

已知：在Fe2＋催化下，Pb和PbO2反应：Pb＋PbO2＋2H2SO4===2PbSO4＋2H2O。

(1)酸溶过程中加热的目的是__________。

(2)检验滤液A中是否含有Fe2＋，可选用________(填字母)。

a．KSCN溶液  b．氯水  c．酸性KMnO4溶液

(3)脱硫时主要反应为：PbSO4＋2OH－===PbO＋SO＋H2O，则滤液B中的主要溶质是_____。

(4)冷却过滤后对所得的固体进行洗涤的操作_______________________________________。

(5)PbO溶解在NaOH溶液中，存在平衡：PbO(s)＋NaOH(aq)NaHPbO2(aq)，其溶解度曲线如图2所示，结合上述溶解度曲线，简述由粗品PbO得到高纯PbO的操作___________。

答案　(1)加快酸溶速率　(2)c　(3)Na2SO4  (4)沿玻璃棒向过滤器(漏斗)中加入蒸馏水至浸没沉淀，待水慢慢流出，重复2～3次  (5)将粗PbO溶解在一定量35% NaOH溶液中，加热至110 ℃，充分溶解后，趁热过滤，冷却结晶，过滤、洗涤并干燥得到高纯PbO固体

解析　(3)脱硫时的化学方程式为：PbSO4(s)＋2NaOH===PbO(s)＋Na2SO4＋H2O，因而主要溶质是Na2SO4。

(5)根据PbO的溶解度曲线，提纯粗PbO的方法为将粗PbO溶解在NaOH溶液中，结合溶解度曲线特点可知浓度高的NaOH溶液和较高的温度，PbO的溶解度高，因此加热至较高温度，充分溶解，然后高温下趁热过滤除去杂质，冷却后PbO又析出结晶，再次过滤可得到PbO固体。