2020高考化学三轮冲刺专题324分离提纯型实验探究评价题解题方法和策略

1、专题3.24 分离提纯型实验探究评价题 分离提纯型探究实验评价题一般以物质的制备、分离、提纯为基础，考查基本的实验原理、实验方法和实验基本操作。在解题过程中需要注意题目提供信息的应用，特别是新物质的制备过程中，有一些特殊的性质（如易水解、熔沸点等），要善于联系课本相关的物质的性质和实验方法运用于解题。 【例题1】某实验小组用工业上废渣（主要成分CuS和FeO）制取纯铜和绿矾（FeSO7HO）产品，设计流程如下： 500mL1.0molL的硫酸，需要取98配制的浓硫酸(1)在实验室中，欲用98（密度为1.84gmL）；需要的仪器除量筒、烧杯、玻璃棒、胶小数点后面保留一位有效数字_mL()的浓硫酸

2、 。_头滴管，还有 该小组同学设计如装置模拟废渣在过量氧气中焙烧，并验证废渣中含硫元素。(2) 置A中反应的化学方程式为_；D装置起安全瓶作用_ ，E装置中的现象是_ 1 反应装置不完善，为避免空气污染，要加装尾气处理装置所用试剂为_溶液。 (3)从下列图中选择合适的装置，写出步骤中进行的操作顺序 _（填序号） (4)为测定产品中绿矾的质量分数，称取30.0g样品溶于水配成250mL溶液，取25.00mL溶液于锥形瓶)5Fe(SOSO2KMnO2MnSO中，用0.1000molL酸性KMnO溶液进行滴定，反应为：10FeSO8H 实验所得数据如下表所示： KSO8HO 【详解】 （2）装置A中

3、是NaO与水反应生成NaOH和氧气，反应的化学方程式为：2NaO+2HO=4NaOH+O；装置D可以防止液体倒吸，所以D装置作用是安全瓶，根据流程图可知，焙烧以后产生的气体是SO，SO 能使品红溶液褪色，则E装置中的现象是品红溶液褪色，故答案为：2NaO2HO4NaOHO；防倒吸；品红溶液褪色。 为避免空气污染，需要有尾气吸收装置，一般情况下用NaOH溶液吸收酸性气体，同时还应注意防倒吸，故答案为：NaOH溶液。 （3）根据流程图可知，步骤是由硫酸亚铁溶液得到绿矾，一般步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤和干燥，所以答案选cb，故答案为：cb。 （4）第1组实验数据明显比其他数据偏小，a.酸式

4、滴定管用蒸馏水洗净后未用标准液润洗，导致标准溶液浓度减小，消耗标准液的体积增大，数据偏大，故a错误；b.锥形瓶洗净后未干燥对测定结果无影响，故b错误；c.滴定终点时俯视读数，导致标准液的终点读数偏小，数据偏小，故c正确；d.滴定前尖嘴有气泡，滴定后气泡消失，导致标准液的体积偏大，数据偏大，故d错误；答案选c，故答案为：c。 由表中数据，求2，3，4次的平均值为20.00mL，消耗高猛酸钾的物质的量为 2 0.1mol/L0.02L=0.002mol，再根据化学反应10FeSO+8HSO+2KMnO=2MnSO+5Fe（SO）+KSO+8HO，所得产品中绿矾的质量分数为（0.01mol10278

5、g/mol）30.0g100%=92.7%，故答案为：92.7%。 【点睛】 明确物质的性质是解本题的关键，能从整体上分析各个步骤发生的反应。 【例题2】聚合硫酸铁、明矾可用作净水剂。某课题组拟以废弃的铝铁合金为原料制备聚合硫酸铁和明矾，设计化工流程如下： (1)聚合硫酸铁能溶于水，微溶于乙醇，其化学式可表示为Fe(OH)(SO)。 在聚合硫酸铁中，x、y之间的关系是_。试剂X中溶质的化学式为_。 上述流程图中的“氧化”设计存在缺陷，请提出改进意见；_为了降低聚合硫酸铁的溶解度，在浓缩过程中加入适量的溶剂是_(填结构简式)。 加入试剂Y的目的是为了调节溶液的PH，若Y为氧化物，写出调节PH的离

6、子方程式：_；溶液的pH对Fe(OH)(SO)中x的值有较大影响(如图A所示)，试分析pH过小(pH3.0)导致聚合硫酸铁中x的值减小的原因：_。 (2)明矾的化学式为KAl(SO)12HO。图B为明矾的溶解度随温度变化的曲线，由滤液制备明矾晶体的流程如下(供选用的试剂：废弃的铝铁合金、稀硫酸、NaOH溶液和酒精)： 试剂1是_；操作1的名称是_。 3 结晶措施是_。 抑O 2Fe+3HOH Fe【答案】x+2y=6 KOH 将稀硝酸改为双氧水或通入氧气 CHCHO+6H 冷却或冷却热饱和溶液 制Fe水解 废弃过滤的铝铁合金蒸发浓缩 【解析】 【详解】 1、混合物的物理分离方法 方适用范主要仪

7、注意实NaCl(O)易溶固体与液体分不断搅拌；最后蒸酒精灯、蒸余热加热；液体不皿、玻璃 )NaCl(KN结溶解度差别大的溶质分2/过容(NaCl)升能升华固体与不升华物分酒精一贴、二低、三靠)NaCl(CaC沉淀要洗涤；定漏斗、烧易溶物与难溶物分过)(A实验要“无损” 4 溶质在互不相溶的溶剂里，取提水中溴从先查漏；对萃取剂 溶解度的不同，把溶质分离分液漏斗萃取 Br的要求；使漏斗内外出来大气相通;上层液体乙酸乙酯与饱和 从上口倒出 分液漏斗 分离互不相溶液体 分液 溶液NaCO温度计水银球位于支冷凝蒸馏烧瓶、 +液 乙醇和水、液管处；冷凝水从下口牛蒸馏 分离 沸点不同混合溶液 管、温度计、C

8、ClI和 通入；加碎瓷片角管分离胶体与混在其中的分NaCl 更换蒸馏水 淀粉与 半透膜渗析 子、离子 蛋白质溶液、加入某些盐，使溶质的溶解 盐析 用固体盐或浓溶液烧杯 度降低而析出 硬脂酸钠和甘油 (HCl)CO、 长进短出洗气瓶 洗气易溶气与难溶气分开 ) CO (CO +气气) NO(NO常用冰水 形管 液化沸点不同气分开U 、混合物的化学分离法2混合物的特点用恰当的分离方法（见对物质的分离可一般先用化学方法对物质进行处理，然后再根据 化学基本操作）进行分离。 【点睛】本题考查物质制备方案设计的知识。要把握工艺流程中重要知识点，运用守恒方法及已掌握的知识来 解决实际问题，从而提高学生化学实

9、验能力和获取信息解决问题的能力。等杂质，以下是以铬铁矿为原料制备FeO、OAlMgO，还含有O铬铁矿的主要成分可表示为2FeOCr、 5 重铬酸钾(KCrO)的流程图： 2NaAlOCOAlO； 已知：NaCO 2HO。2CrO42-O72-CrH根据题意回答下列问题： (1)“焙烧”时FeOCrO转化为NaCrO和FeO，写出“焙烧”时反应的化学方程式：_。 (2)要检测“酸化”操作中溶液的pH是否等于4.5，应该使用_(填字母代号)。 a广泛pH试纸 b甲基橙 cpH计 d精密pH试纸 “酸化”步骤用醋酸调节溶液pH5，其目的是_。 (3)“操作”由多步组成，获得KCrO晶体的操作依次是：

10、加入KCl固体、_、_、过滤、洗涤、干燥。 (4)相关物质的溶解度数据如下表所示。“操作”中发生反应的化学方程式为NaCrO2KCl=KCrO2NaCl。该反应在溶液中能发生的理由是_。 物KClNaClCNC溶解)(g/100 16335.70 284.721540 36.426.340.137680 387351.3 (5)称取重铬酸钾试样5.000 g配成500 mL溶液，取出50.00 mL于碘量瓶中，加入20 mL 2 mol/L HSO溶液和足量碘化钾，放于暗处5 min。然后加入100 mL水，加入3mL_(填试剂名称)作指示 6 剂，用0.100 0 mol/L NaSO标准溶

11、液进行滴定，若实验中共用去NaSO标准溶液48.00 mL，则所得3I=2Cr已知：CrO72-6I14H(产品中重铬酸钾的纯度为_(保留3位有效数字)。O62-) S；I2SO32-=2IO7H 蒸发CrO 7OO8NaCrO2Fe8CO cd 使CrO转化为【答案】4FeOCrO8NaCO浓缩 冷却结晶 相同温度下KCrO的溶解度比NaCrO的小(或较低温度下，四种物质中KCrO的溶解度最小) 淀粉溶液 47.0% 【解析】 【分析】 铬铁矿与碳酸钠混合通过焙烧，得到NaCrO、FeO、MgO和NaAlO的混合体系，然后加水溶解得到固体FeO、MgO和NaCrO、NaAlO溶液，再调节溶液

12、的pH，使偏铝酸盐完全沉淀，继续调节溶液的pH O。CrO，最后向所得溶液中加入氯化钾，生成溶解度较小的KCr转化为使CrO ）根据化合价升降法及元素守恒可配平化学方程式；1（ 计；pH是小数的需要用精确试纸或pHpH（2）通常pH试纸只能测定溶液的整数，测定离子为为了转化CrOpH结合流程图和反应过程中得到物质分析，酸化步骤用醋酸调节溶液5 OCr； （3）溶液中得到溶质晶体的方法是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤洗涤步骤分析回答； ）依据物质溶解度比较分析，反应向溶解度小的方向进行；（4 O62SOCr5（）碘单质遇到淀粉变蓝，反应的关系式为3I，由此计算即可。 【详解】 7 （3）操作有多步组成

13、，获得KCrO晶体的操作依次是：加入KCl固体、蒸发浓缩，冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到晶体，故答案为：蒸发浓缩，冷却结晶。 （4）依据图表物质的溶解度分析对比，操作发生反应的化学方程式是：NaCrO+2KCl=KCrO+2NaCl；说明相同温度下KCrO的溶解度比NaCrO的小(或较低温度下，四种物质中KCrO的溶解度最小)， 故答案为：相同温度下KCrO的溶解度比NaCrO的小(或较低温度下，四种物质中KCrO的溶解度最小)。 IO、O6I14H=2Cr3I7H（5）碘遇淀粉显蓝色，因此可以用淀粉作指示剂。根据Cr，所以3I62S系关O=2I式为：CrOOSO可得反应的2S nnO)=0.00