高中实验中常见洗涤问题

高中实验中常见洗涤问题化学高考试题中，经常涉及对所得晶体或固体残渣进行洗涤，洗涤大有讲究，要考虑几个方面，如：为什么要洗涤用什么洗涤怎样洗涤怎样证明已经洗涤干净［思考］硫酸钡中含有氯化钠杂质，如何将其提纯过滤完毕后，为什么要洗涤沉淀(即洗涤沉淀的目的)一、关于洗涤的目的提高纯度。若滤渣是所需的物质，则洗涤的目的是：除去晶体表面的可溶性杂质，得到更纯净的晶体。提高产率。若滤液是所需的物质，则洗涤的目的是：洗涤过滤所得到的残渣，把有用的物质，如目标产物尽可能洗出来。防止污染环境。如果滤渣表面有一些对环境有害的物质，如重金属离子或CN-,为了防止污染环境，往往对残渣进行洗涤。例题：钡盐行业生产中排出大量的钡泥［主要含有BaCO、BaSiO、BaSO、Ba(FeO)2等］。某主要生产BaCl、BaCO、BaSO的化工厂利用钡泥制取Ba(NO)，其部分工艺流程3432如下：(1)酸溶后溶液中pH=l,Ba(FeO2)2与HNO3的反应化学方程式为酸溶时通常控制反应温度不超过70°C，且不使用浓硝酸，原因是—、—。该厂结合本厂实际，选用的X为(填化学式)；中和I使溶液中(填离子符号)的浓度减少(中和I引起的溶液体积变化可忽略)。上述流程中洗涤的目的是。答案：(l)Ba(FeO)+8HNO=Ba(NO)+2Fe(N0)+4H0。22332332防止反应速率过快；浓HNO3易挥发、分解(凡合理答案均可)。BaCO；Fe3+、H+3减少废渣中可溶性钡盐对环境的污染；提高原料钡泥的利用率。解析：钡泥加入稀硝酸后BaCO、BaSiO变为Ba2+、CO气体、HSiO(或HSiO)沉淀，TOC\o"1-5"\h\z324423BaSO转化为BaSO,Ba(FeO)转化为Ba2+和Fe3+,加入沉淀如BaCO,可控制溶液的pH=4〜42235,把Fe3+转化为Fe(OH)沉淀，接着加入Ba(OH)可把少量的HNO转化为Ba(NO)，这里32332洗涤的目的是把滤渣表面的硝酸钡除去,防止污染环境；同时把洗涤液又加入到初始的溶液中,相当于残液又被利用,提高原料钡泥的利用率。二、洗涤的方法正确方法是：让过滤后的晶体继续留在过滤器中,加洗涤剂浸没过晶体,让洗涤剂自然流下,重复2〜3次即可。注意点：在洗涤过程中不能搅拌,因为滤纸已经很润湿,如果搅拌就很容易搅破滤纸,这样晶体会流失,从而造成晶体损失。三、关于洗涤的试剂常用洗涤试剂：①蒸馏水；②冷(热)水；③有机溶剂，如酒精、丙酮等；④该物质的饱和溶液。一般常用的洗涤剂是蒸馏水,如果用其他的洗涤剂,必有其“独特”之处。1．冷水洗。适用范围：产物不溶于水；目的：除去晶体表面附着的杂质；可适当降低晶体因为溶解而造成损失。例题：用铁和硫酸制备FeSO・7H0晶体，用少量冰水洗涤FeSO・7H0晶体，其目的242是。解析：冰水作为洗涤剂，应该从两方面来说明。首先它是水，可以将某些可溶性的杂质溶解而除去；其次，要说明作为冰水温度低有什么好处。参考答案：洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质；用冰水洗涤可降低洗涤过程中FeSO・7HO的损耗。422．热水洗。适用范围：有特殊的物质其溶解度随温度升高而下降的，可以采用热蒸馏水洗涤。例题：以富含硫酸亚铁的工业废液为原料生产氧化铁的工艺如下（部分操作和条件略）：I•从废液中提纯并结晶出FeSO・7HO。TOC\o"1-5"\h\z2将FeSO・7HO配制成溶液。42FeSO溶液与稍过量的NHHCO溶液混合，得到含FeCO的浊液。4433W.将浊液过滤，用90°C热水洗涤沉淀，干燥后得到FeCO3固体。V.煅烧FeCO3，得到Fe2O3固体。已知：NHHCO在热水中分解。43问题：IV中为什么要用热水洗涤解析：FeSO溶液与稍过量的NHHCO溶液混合，在得到FeCO的浊液里含有杂质离子4433S02-和过量的NHHCO，由于NHHCO在热水中会分解，这样就除去了NHHCO，另外也可除4434343去SO2－。4答案：可以除去可溶性的杂质S02-和NHHCO。4433.酒精洗。适用范围：晶体易溶于水，难溶于酒精。用酒精等有机溶剂洗涤的好处常见有：①降低晶体因溶解而造成损失，②除去表面的可溶性杂质和水分，③酒精易挥发，晶体易干燥。例题：“硫酸亚铁铵［(NH)SO・FeSO・6HO］的制备”将硫酸铵饱和溶液加入到硫酸42442亚铁溶液中，搅拌、蒸发、浓缩、冷却，即有晶体析出。抽滤，并用酒精洗去晶体表面附着的水分。酒精洗涤目的是减少晶体溶解；利用乙醇的挥发性除去晶体表面的水分。解析：由于摩尔盐属于无机盐，在水中的溶解度大于在乙醇中，用乙醇洗涤可以降低摩尔盐因为溶解而造成损失；其次，由于水易溶于乙醇，用乙醇可以除去水，并把可晶体表面的杂质“冲走”；另外，酒精易挥发，很容易使晶体保持干燥。又如：高铁酸钾易溶于水，工业上常用如下方法制备高铁酸钾：以铁丝网为阳极电解氢氧化钠溶液，然后在阳极液中加50%的氢氧化钾溶液，充分反应后过滤，用异丙醇洗涤、干燥，即可制得。用异丙醇代替水洗涤产品的好处是。答案：减少洗涤时产品的损失且产品易干燥。4．酒精—水的混合物洗。适用范围：晶体在水中溶解度大，在乙醇中难溶，杂质在水中溶解度比在乙醇中大，即杂质比晶体在水中和乙醇中溶解度都大。00例题：洗涤氯化钠晶体表面的少量的氯化钾杂质为什么用75%的乙醇溶液。解析：75%的乙醇溶液中含有少量的水可以作为溶剂电离溶质,Cl的溶解度大于NaCl,所以KCl更易发生电离从而溶解，而电离出来的Cl-抑制NaCl的电离溶解。从而分离NaCl和KCl。5．滤液洗。适用范围：过滤时冲洗烧杯内残留晶体；滤液洗涤目的是减少晶体溶解。（常用于晶体的转移）例如（2011浙江高考）二苯基乙二酮常用作医药中间体及紫外线固化剂，可由二苯基羟乙酮氧化制得，反应的化学方程式及装置图如下：（略）在反应装置中，加入原料及溶剂，搅拌下加热回流。反应结束后加热煮沸，冷却后即有二苯基乙二酮粗产品析出，用70％乙醇水溶液重结晶提纯。重结晶过程：加热溶解一活性炭脱色一趁热过滤一冷却结晶一抽滤一洗涤一干燥，烧杯中的二苯基乙二酮晶体转入布氏漏斗时，杯壁上往往还粘有少量晶体，需选用液体将杯壁上的晶体冲洗下来后转入布氏漏斗，下列液体最合适的是。A.无水乙醇B.饱和NaCl溶液C.70%乙醇水溶液D.滤液四、关于洗净的标志是一种可限量使用的铁物理方法：溶液是否有颜色、焰色反应化学方法：取最后一次洗涤液来做实验怎样判断沉淀是否洗涤干净：取最后一次洗涤液少许于试管中，滴加，若产生，说明沉淀已洗净。是一种可限量使用的铁例题：富马酸亚铁（分子式C4H2O4Fe，结构简式

强化剂。1）如图为实验室模拟工业制取富马酸亚铁的流程图廉列井柞丫LOorjsiMfl!搏凰fiUMh拂水1）如图为实验室模拟工业制取富马酸亚铁的流程图廉列井柞丫LOorjsiMfl!搏凰fiUMh拂水IS■璃战的卫rax富马it•｛更喜马融亚铁产曲①绿矶（Fe^・7屯°）在保存过程中形成的杂质主要有（填写化学式）。②操作Y包括、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等。③判断操作Y中富马酸亚铁产品已“洗涤”干净的实验方法是。（2）设计一个实验方案，证明所得富马酸亚铁产品属于亚铁盐（可供选用的试剂有KSCN溶液、KMnO溶液、稀硫酸，已知SCN-能被MnO-氧化）。填写下表相应空格:44步骤实验操作与现象①取富马酸亚铁产品1.5g加入稀硫酸25mL,用水稀释至50mL,加热使其完全溶解并反应，冷却后过滤（除去生成的富马酸及可能过量的反应物），保存滤液。②③④答案：①Fe（SO）、Fe（OH）等；②蒸发浓缩；③取最后一