物质制备流程类型题,是近年高考试题中常见的一类题,从知识点上,综合考查了化学实验中的提纯、分离的操作方法,元素化合物的用途,信息化学方程式的书写;从能力上,全面地考查了学生思维的广阔性、深刻性与灵活性,考查了学生正确地运用化学术语及文字图表、图形等进行表达,并做出合理解释的能力,因为此类题是考查掌握的知识程度与能力层次的重要载体,所以是近几年高考试题的常客。物质的制备流程题中,都涉及沉淀的洗涤或检验的问题,学生回答这个问题时,错误率较高,现在说一下这类题的解题思路及方法,提高同学们做题的准确率,争取把会的全做对,一分不浪费。
(一)物质制备流程中题中的洗涤问题,和一般洗涤的主要区别是洗涤试剂的选择问题。常见的沉淀洗涤的试剂通常是蒸馏水,但制备流程试题中洗涤试剂,要依据题给沉淀或晶体的性质(溶解性,稳定)信息来确定,沉淀或晶体常用的洗涤剂有冰水、热水、乙醇、苯等。例1、食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCL的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液NaOH溶液BaCl2溶液Ba(NO3)2溶液75%乙醇四氯化碳。洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为______
解析:本题是08年山东的理综中化学试题中部分内容。氯化钠与氯化钾都易溶于水,当然不能用蒸馏水洗涤。(条件中也没提供蒸馏水)。要洗去沉淀杂质,沉淀就不能再沾上新的物质。碳酸盐洗溶液洗会沾有CO32-,钡盐洗会附着Ba2+,杂质氯化钾为离子晶体,不溶于非极性溶剂四氯化碳,只能选75%乙醇。
例2、萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质,实验流程如下
相关物质的溶解性见下表:
第⑥步沉淀要进行洗涤,下列洗涤剂最合适的是.A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇-水混合溶液。
分析:⑥步得到的沉淀为葡萄糖酸钙,附有杂质溴化钙。由上表信息知,葡萄糖酸钙在乙醇中微溶,溴化钙在乙醇中可溶,乙醇-水混合溶液既可减少葡萄糖酸钙损失,又能使杂质溴化钙溶解而除去,答案是D练习:填空:洗涤下列沉淀上的杂质的试剂是(括号内的物质为杂质)。
(1)K2FeO4(2)FeCO3(NH4CO3)(3)CaO2(NH4Cl)
答案(1)乙醇(2)热水(3)乙醇
(二)检验洗涤液中的离子,与物质的检验有些不同。洗涤液中离子的浓度比较小,常规实验方法不一定能检验出来。1、如检验洗涤液中是否有氯化铵,加碱加热方法,是不能放出氨气的,应采用检验氯离子的方法,来检验氯化铵的存在。2、检验洗涤液中氯化钠,不能用焰色反应的方法,检验钠离子的存在。钠离子浓度太小,焰色反应不灵敏。焰色反应,只适合检验浓度大的溶液或固体。3、检验洗涤液中的硫酸根与氯离子,只检验硫酸根。硫酸根电荷数多,被吸附能力强,硫酸根被洗净了,氯离子也必然没有了。
例3、氧化锌为白色粉末,可用于湿疹、癣等皮肤病的治疗。纯化工业级氧化锌(含有Fe(Ⅱ),Mn(Ⅱ),Ni(Ⅱ)等杂质)的流程如下:
反应④形成的沉淀水洗后,检验沉淀是否洗涤干净的方法是
解析:洗涤主要是除去Na2SO4和Na2CO3离子。洗涤液中钠离子的浓度很少,焰色反应现象不明显,碳酸根的浓度少,加酸不会产生CO2,BaSO4溶度积小,检出现象明显,应该检验SO42-离子。
答:取最后一次洗涤液少量,滴入1~2稀盐酸,加入氯化钡溶液,没有白色沉淀生成,证明洗涤干净。