熱點強化6 利用溶解度進行物質分離
1．常見物質的溶解度曲線
2．根據溶解度受溫度影響選擇不同的物質分離方法 (1)對于大多數固體物質，溶解度隨溫度升高而增大，如KNO3，應采取蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾的方法結晶。 (2)對于溶解度隨溫度變化不大的固體物質，如NaCl，應采取蒸發結晶的方法結晶。 (3)若KNO3溶液中混有NaCl，結晶的方法是蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾，從而得到較純凈的KNO3固體。 (4)若NaCl溶液中混有KNO3，結晶的方法是蒸發濃縮至有較多固體析出時趁熱過濾，從而得到較純凈的NaCl固體。 (5)帶有結晶水的晶體，一般采取蒸發濃縮、冷卻結晶的方法。
1．如圖是MgSO4、NaCl的溶解度曲線。下列說法正確的是( )
A．MgSO4的溶解度隨溫度升高而增大 B．NaCl的溶解度比MgSO4的溶解度大 C．在t2 ℃時，MgSO4的飽和溶液通過降溫或升溫均能析出晶體 D．把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2 ℃時，會有晶體析出 答案 C 解析 A項，t2 ℃之前，MgSO4的溶解度隨溫度的升高而增大，t2 ℃之后，隨溫度的升高而降低；B項，t1 ℃、t3 ℃時，NaCl、MgSO4的溶解度相等；C項，t2 ℃時MgSO4的溶解度最大，溫度升高或降低，溶解度均減小；D項，把MgSO4飽和溶液的溫度從t3 ℃降至t2 ℃時，由飽和溶液變成不飽和溶液，不會有晶體析出。 2．有關物質的溶解度如圖所示。向含Na2Cr2O7的濾液中加入適量KCl，蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到________(填字母)得到的K2Cr2O7固體產品最多。
A．80 ℃ B．60 ℃ C．40 ℃ D．10 ℃ 答案 D 解析 發生反應為2KCl＋Na2Cr2O7===K2Cr2O7＋2NaCl，根據題圖，可知溫度越低，K2Cr2O7的溶解度越小，析出的重鉻酸鉀固體越多，即冷卻到10 ℃左右時得到的K2Cr2O7固體最多，故D項正確。 3．硫酸錳在不同溫度下結晶可分別得到MnSO4·7H2O、MnSO4·5H2O和MnSO4·H2O。硫酸錳在不同溫度下的溶解度和該溫度范圍內析出晶體的組成如圖所示。
從過濾所得的濾液中獲得較高純度MnSO4·H2O的操作是控制溫度在80～90 ℃之間蒸發結晶，________，使固體MnSO4·H2O與溶液分離，________、真空干燥。 答案 趁熱過濾 用80～90℃的蒸餾水洗滌2～3次 解析 據溶解度曲線圖，要從過濾所得濾液中獲得較高純度的MnSO4·H2O晶體，應在80～90 ℃之間進行蒸發結晶、趁熱過濾，再用80～90℃的蒸餾水洗滌MnSO4·H2O晶體2～3次，最后真空干燥。 4．工業上制取氯酸鉀的主要步驟為 Ⅰ.將Cl2通入石灰漿，在75 ℃左右充分反應，然后過濾； Ⅱ.向濾液中加入稍過量的KCl固體，進行適當操作可析出KClO3固體。 下圖是有關物質的溶解度曲線。
步驟Ⅱ中，若溶液中KClO3的含量為147 g·L－1，則KClO3的物質的量濃度為________。從該溶液中盡可能多地析出KClO3 固體的方法是________。 答案 1.2 mol·L－1 蒸發濃縮、冷卻結晶 解析 若溶液中KClO3的含量為147 g·L－1，則1 L溶液中含有KClO3的物質的量是＝1.2 mol，因此物質的量濃度為1.2 mol·L－1。由于氯酸鉀的溶解度隨溫度的升高而增大，所以從該溶液中盡可能多地析出KClO3固體的操作應該是蒸發濃縮、冷卻結晶。 5．Mg(ClO3)2常用作催熟劑、除草劑等，下圖為制備少量Mg(ClO3)2·6H2O的方法：
已知：①鹵塊的主要成分為MgCl2·6H2O，含有MgSO4、FeCl2等雜質。 ②幾種化合物的溶解度(S)隨溫度(T)的變化曲線如上圖。 (1)加入BaCl2的目的是除________(填離子符號)，如何判斷該離子已除盡：________。 (2)加入NaClO3飽和溶液會發生反應：MgCl2＋2NaClO3===Mg(ClO3)2＋2NaCl↓，請利用該反應，結合溶解度圖，制取Mg(ClO3)2·6H2O的實驗步驟依次為①取樣，加入NaClO3飽和溶液充分反應；②蒸發濃縮；③________；④冷卻結晶；⑤過濾、洗滌，獲得Mg(ClO3)2·6H2O晶體。 答案 (1)SO 靜置，取少量上層清液于試管中，加入BaCl2溶液，若無白色沉淀生成，則SO已沉淀完全 (2)趁熱過濾 解析 (2)Mg(ClO3)2的溶解度受溫度變化影響大，溫度高時溶解度較大，溫度低時溶解度較小，所以需要趁熱過濾除去氯化鈉。 |
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