人教版高中化學選修6：實驗化學 歸納與整理 微課

歸納與整理第一頁，共二十二頁。問題一、原料處理階段常見考點：1、開采出來的礦石要預先做什么處理？3、對于難溶于酸、堿的金屬硫化物如ZnS應(yīng)該再怎么處理？5、怎樣將處理好的礦物轉(zhuǎn)化為可溶性離子？2、粉碎的目的是什么？增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率4、焙燒或煅燒的目的是什么？焙燒或煅燒改變物質(zhì)結(jié)構(gòu)，使一些物質(zhì)能溶解于水或酸。并使一些雜質(zhì)高溫下氧化或分解。溶解：通常用熱水或酸浸取第二頁，共二十二頁。1、利用氧化還原進行離子轉(zhuǎn)化問題二、除雜凈化、控制反應(yīng)條件常見考點雜質(zhì)Fe2+，一般加入氧化劑（氯水或H2O2）將其氧化成Fe3+，再調(diào)節(jié)溶液的pH值使Fe3+完全沉淀而除去。TiO2是世界上性能最好的一種白色顏料，吸附力強，防紫外線性能好，不易起化學變化，永遠是雪白的，優(yōu)質(zhì)防曬霜中發(fā)揮美白遮蓋防曬作用的成分就是TiO2，可有些防曬往往剛開封是白的，開封后變黃，結(jié)合礦石的組成思考，這種變化是什么原因造成的？該怎樣避免？因此常見加入H2O2的目的為：將Fe2+氧化為Fe3+

。第三頁，共二十二頁。2、加合適、過量的沉淀劑去除雜質(zhì)離子除雜凈化

為使雜質(zhì)離子充分沉淀，加入沉淀劑必須過量且不引入新雜質(zhì)離子，過量的部分在后續(xù)步驟中必須除去。精制食鹽水時，為了除去鈣離子，鎂離子，硫酸根離子分別采用哪些物質(zhì)做沉淀劑？添加順序上要注意什么？氯化鋇氫氧化鈉碳酸鈉氯化鋇必須加在碳酸鈉之前第四頁，共二十二頁。3、調(diào)節(jié)溶液的pH法除雜凈化物質(zhì)開始沉淀沉淀完全Fe(OH)3

2.73.7Fe(OH)2

7.69.6Cu(OH)2

4.26.7除去Cu2＋溶液中含有的Fe2＋，如何操作？

加入過量的H2O2溶液，再加入適量的CuO[或Cu(OH)2或Cu2(OH)2CO3]，調(diào)節(jié)溶液的pH至3.7～4.2，過濾。一般制備過程前期都是用酸溶解，故酸溶后溶液酸性較強。加入能消耗H+且不引入新雜質(zhì)且不溶于水的物質(zhì)調(diào)節(jié)PH最理想，調(diào)節(jié)PH一定要正確控制范圍。第五頁，共二十二頁。4、溫度控制的目的a、防止某種物質(zhì)溫度過高時會分解或揮發(fā)，也可能是為了使某物質(zhì)達到沸點揮發(fā)出來，也有考慮水解問題如加熱氯化鎂，氯化鐵溶液時溫度不宜過高。侯德榜制堿中，將CO2通入NaCl的氨溶液中，保持溶液的溫度為（30±2）℃，可得NaHCO3晶體。為什么溫度控制在這個范圍？防止NaHCO3受熱分解Br2的制取過程中，出溴口的溫度控制在80—90℃，為什么溫度控制在這個范圍？要使Br2揮發(fā)又減少水蒸氣混入Br2中。第六頁，共二十二頁。反應(yīng)速率快，催化劑的活性達到最好。4、溫度控制的目的有哪些？工業(yè)合成氨或工業(yè)SO2氧化為SO3時，為什么選擇500℃？c、對于一些工藝來說，降溫或減壓可以減少能源成本，降低對設(shè)備的要求，達到綠色化學的要求。如乙醇的消去反應(yīng)溫度為什么要控制在170℃？原因就是防止副反應(yīng)的發(fā)生，在140℃時會有乙醚產(chǎn)生。b、防止某種副反應(yīng)的發(fā)生，，也可能是為了使反應(yīng)速率加快，催化劑活性最好。具體問題具體分析第七頁，共二十二頁。問題三、流程的尾聲：結(jié)晶與過濾、洗滌與干燥1、結(jié)晶與過濾涉及的考點怎樣從溶液中提取目標固體產(chǎn)物②最后所得晶體帶結(jié)晶水（如CuSO4·5H2O）：蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾。蒸發(fā)結(jié)晶①如果最后所得晶體不帶結(jié)晶水（如NaCl、KNO3）：（1）得到晶體的操作：結(jié)晶第八頁，共二十二頁。1、結(jié)晶與過濾涉及的考點（3）蒸發(fā)濃縮用到的硅酸鹽儀器：蒸發(fā)皿、玻璃棒、燒杯、酒精燈（2）如要得到更純晶體的操作：重結(jié)晶（4）蒸發(fā)或反應(yīng)時的氣體氛圍（考慮水解），如從MgCl2溶液制無水MgCl2

的操作：邊通入HCl氣體，邊蒸發(fā)結(jié)晶。（5）減壓蒸發(fā)（小心烘干）的目的是什么？減壓蒸發(fā)降低了蒸發(fā)溫度，可以防止××受熱分解。第九頁，共二十二頁。2、洗滌與干燥涉及的考點為什么要進行晶體的洗滌？（1）怎樣進行洗滌的操作？把蒸餾水（或冰水，或合適的有機溶劑等）沿玻璃棒緩緩注入過濾器中至浸沒沉淀，靜置，待液體濾干后，重復2-3次。（2）洗滌的目的（）用冰水洗滌的目的（）用有機溶劑洗滌的目的（）①除去沉淀表面的雜質(zhì)離子。②減少晶體溶解損耗。③增加有機雜質(zhì)的溶解量。④使晶體快速干燥①②①①②③④晶體顆粒附著其它可溶性雜質(zhì)，為提高晶體的純度，必須對晶體進行洗滌。第十頁，共二十二頁。2、洗滌與干燥涉及的考點（3）如何判斷沉淀已洗滌干凈以制備Fe(OH)3固體為例，當Fe2(SO4)3+6NaOH=2Fe(OH)3↓+3Na2SO4反應(yīng)完全后，過濾、洗滌、如何檢驗得到Fe(OH)3固體以洗滌干凈？取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加適量BaCl2溶液，沒有產(chǎn)生白色沉淀，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈。取少量最后一次洗滌液于試管中，加幾滴KSCN溶液，若不出現(xiàn)血紅色，則表明Fe(OH)3

沉淀完全。第十一頁，共二十二頁。【典例1】某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O的工藝流程如下：預處理1、粉碎的目的：

。2、焙燒的目的：

。3、酸浸的目的：

。已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全時的pH值分別為：9.7、3.2、6.4。增大反應(yīng)物的接觸面積，加快反應(yīng)速率使CuS轉(zhuǎn)化為CuO，F(xiàn)e2+轉(zhuǎn)化為Fe3+使CuO、Fe的化合物溶解第十二頁，共二十二頁?！镜淅?】某煉鐵廢渣中含有大量CuS及少量鐵的化合物，工業(yè)以該廢渣為原料生產(chǎn)CuCl2·2H2O的工藝流程如下：4、調(diào)節(jié)pH=3-4的原因：

。

已知：Fe(OH)2、Fe(OH)3、Cu(OH)2沉淀完全時的pH值分別為：9.7、3.2、6.4。使Fe3+完全轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除雜預處理第十三頁，共二十二頁?！镜淅?】采用32%~35%的FeCl3溶液腐蝕印刷線路板上的金屬銅，腐蝕廢液中主要含有CuCl2、FeCl2和HCl等溶質(zhì)。工業(yè)上也可用腐蝕廢液制備CuCl2·2H2O，從而進行對廢液的利用，其工藝流程如下：①試劑A最好應(yīng)選用

(填寫字母代號)，理由是

。a．濃硫酸b．Cl2c．NaClOd．NaOH溶液CNaClO能將Fe2＋氧化為Fe3＋，且反應(yīng)能消耗H+，增大溶液的pH使Fe3＋沉淀第十四頁，共二十二頁?！镜淅?】某工業(yè)廢渣主要成分是MgCO3，另外還含有CaCO3、SiO2等雜質(zhì)。從此廢液中回收MgSO4·7H2O的工藝如下：（1）“浸出”步驟中，為提高鎂的浸出率，可采取的措施有：（2）操作Ⅱ的名稱是：

。不斷攪拌、適當提高反應(yīng)的溫度、延長浸出時間。蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶第十五頁，共二十二頁。（1）如何判斷堿式碳酸銅已洗凈

；【典例4】實驗室制備甲酸銅晶體［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程如下：Cu2(OH)2CO3固體70℃～80℃的熱水Cu(HCOO)2·4H2O1mol膽礬2mol小蘇打甲酸約50℃的熱水研磨冷卻、操作a洗滌攪拌Ⅱ趁熱過濾冷卻、過濾、無水乙醇洗滌、晾干攪拌ⅠCO2取少量最后一次洗滌液于試管中，滴加適量BaCl2溶液，沒有產(chǎn)生白色沉淀，說明沉淀已經(jīng)洗滌干凈。第十六頁，共二十二頁?！镜淅?】實驗室制備甲酸銅晶體［Cu(HCOO)2·4H2O］的流程如下：Cu2(OH)2CO3固體70℃～80℃的熱水Cu(HCOO)2·4H2O1mol膽礬2mol小蘇打甲酸約50℃的熱水研磨冷卻、操作a洗滌攪拌Ⅱ趁熱過濾冷卻、過濾、無水乙醇洗滌、晾干攪拌ⅠCO2（2）用無水乙醇洗滌晶體的目的

。除去甲酸并減少甲酸銅晶體損失，加速晶體的干燥第十七頁，共二十二頁?！镜淅?】亞氯酸鈉（NaClO2）主要用于棉紡、造紙業(yè)的漂白劑，也用于食品消毒、水處理等，亞氯酸鈉受熱易分解。以氯酸鈉等為原料制備亞氯酸鈉的工藝流程如下：(1)提高“反應(yīng)1”反應(yīng)速率的措施有___________、________________________________________等。(2)采取“減壓蒸發(fā)”而不用“常壓蒸發(fā)”，原因是

。適當升高溫度、增大吸收液的濃度、增大SO2與吸收液的接觸面積常壓蒸發(fā)溫度過高，NaClO2受熱易分解，減壓蒸發(fā)溫度低，受熱不易分解。第十八頁，共二十二頁?！镜淅?】CoCl2·6H2O在飼料、醫(yī)藥工業(yè)上有廣泛的用途。下列是以含鈷廢料（含少量Fe、Al等雜質(zhì)）為原料制取CoCl2·6H2O的一種新工藝流程：已知：①鈷與鹽酸反應(yīng)的化學方程式為：Co＋2HCl=CoCl2＋H2↑②CoCl2·6H2O熔點86℃，易溶于水；常溫下穩(wěn)定無毒，加熱至110~120℃時，失去結(jié)晶水變成有毒的無水氯化鈷。第十九頁，共二十二頁。③部分陽離子以氫氧化物形式沉淀時溶液的pH見下表：沉淀物Fe(OH)3Fe(OH)2Co(OH)2Al(OH)3開始沉淀2.77.57.63.8完全沉淀3.29.79.25.2⑴加入碳酸鈉調(diào)節(jié)pH至a，a的范圍是

。⑵操作Ⅰ包含3個基本實驗操作，它們是

、