2022年高考化學微專題復習《結晶解題模型》

1、2022年高考化學微專題復習結晶解題模型【學習目標】1 .1 .通過通過“鹽花鹽花”、“夏日采鹽，冬日撈堿夏日采鹽，冬日撈堿”等生活情境，結等生活情境，結合合氯化鈉、氯化鈉、硝酸鉀硝酸鉀溶解度的曲線。溶解度的曲線。初步建立結晶模型。初步建立結晶模型。2.2.通過海水提鎂的流程，引發(fā)學生思考，結晶過程需考慮物質通過海水提鎂的流程，引發(fā)學生思考，結晶過程需考慮物質的性質，如穩(wěn)定性、水解等，選擇結晶方式以及溫度、壓強等的性質，如穩(wěn)定性、水解等，選擇結晶方式以及溫度、壓強等條件的選擇，完善結晶模型。條件的選擇，完善結晶模型。3.3.通過一水合硫酸四氨合銅晶體的提取，滲透平衡思想，拓展通過一水合硫酸四氨

2、合銅晶體的提取，滲透平衡思想，拓展結晶模型，建立結晶知識網絡。結晶模型，建立結晶知識網絡。我國最大的鹽湖察爾汗鹽湖鹽湖中震撼世界的“花”鹽花，鹽花是大自然賜給人類的絕妙作品，像珊瑚，像貝殼，晶瑩如玉，姿態(tài)萬千，把鹽湖裝飾得宛如仙境。鹽花的形成是自然界中的什么現(xiàn)象？察爾汗鹽湖被譽為青藏高原的“聚寶盆”。湖中蘊藏有豐富的氯化鈉、氯化鉀、氯化鎂等無機鹽，總儲量達20多億噸。鹽業(yè)是當地的支柱產業(yè)。鹽湖的采鹽人都知道“夏天曬鹽，冬天撈堿?！蹦阒榔渲械幕瘜W原理嗎？采鹽船人工撈堿一、基于溶解度曲線一、基于溶解度曲線初建結晶模型初建結晶模型問題問題1.NaCl溶液溶液 NaCl固體固體蒸發(fā)結晶蒸發(fā)結晶解 釋

3、:“夏天曬鹽” 的化學原理【結晶模型初建結晶模型初建】 模型一：蒸發(fā)結晶溶解性隨溫度變化不大（氯化鈉型）加熱至大量晶體析出，余熱蒸干適量水溶解，蒸發(fā)結晶、趁熱過濾。適量水溶解，蒸發(fā)結晶、趁熱過濾。問題問題2.提純提純NaCl晶體晶體(含含少量少量KNO3)操作方法：操作方法：蒸發(fā)結晶，趁熱過濾重結晶重結晶【方法導引】【方法導引】 結晶結晶 方式方式過濾過濾方式方式主要溶質主要溶質的溶解性的溶解性問題問題3.KNO3溶液溶液 KNO3晶體晶體蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾模型二：模型二：溶解性隨溫度變化較大（硝酸鉀型）溶解性隨溫度變化較大（硝酸鉀型）冷卻結晶冷卻結晶加熱濃縮（晶

4、膜形成），加熱濃縮（晶膜形成），冷卻結晶，過濾冷卻結晶，過濾問題問題4.提純提純KNO3晶體晶體(含含少量少量NaCl) 重結晶重結晶操作方法：操作方法： 適量水溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、適量水溶解，蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾過濾。解釋“冬天撈堿” 的化學原理【思考與討論思考與討論】 某同學用硝酸鈉和氯化鉀為原料某同學用硝酸鈉和氯化鉀為原料， 制取硝酸鉀，實驗步驟如下制取硝酸鉀，實驗步驟如下：（1 1）分別稱?。┓謩e稱取20.0g20.0g硝酸鈉和硝酸鈉和17.0g17.0g氯化鉀，氯化鉀，加入加入35ml35ml水溶解。水溶解。（2 2）對（）對（1 1）所得溶液）所得溶液_，得固體得固體A

5、A和濾液和濾液B B。（3 3）對（）對（2 2）中濾液）中濾液_過濾得溶質過濾得溶質C C。（4 4）將溶質）將溶質C C重結晶。重結晶。結合溶解度曲線回答下列問題結合溶解度曲線回答下列問題：1.1.溶質溶質A A、溶質、溶質C C分別是什么物質分別是什么物質? ?解釋原因。解釋原因。2.2.將步驟（將步驟（2 2）、（）、（3 3）中的操作補充完整。）中的操作補充完整。NaCl、KNO3蒸發(fā)結晶、趁熱過濾蒸發(fā)結晶、趁熱過濾冷卻結晶冷卻結晶二、源于物質性質二、源于物質性質完善結晶模型完善結晶模型 鹽湖曬鹽后的母液可提取制鎂的原料氯化鎂，制鎂廠工人對母液蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾，結果卻獲得了氫

6、氧化鎂。（已知氯化鎂的溶解度如圖所示）問題問題1.解釋未獲得氯化鎂的原因，怎樣改進操作？解釋未獲得氯化鎂的原因，怎樣改進操作？ 1.你還知道那些物質因易水解而采用相同的結晶方式？你還知道那些物質因易水解而采用相同的結晶方式？2.某同學某同學用用CuSO4溶液制備膽礬，溶液制備膽礬，怎么制備？怎么制備？為什么？為什么？鎂鋁鐵銅的硝酸鹽、氯化物（揮發(fā)性酸的弱堿鹽）鎂鋁鐵銅的硝酸鹽、氯化物（揮發(fā)性酸的弱堿鹽） 蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。溫度/0 020406080100溶解度/g41.854.170.474.875.2.80.5在在HClHCl氣氛中加熱氣氛中加熱MgCl2

7、溶液溶液 MgCl26H2OMgCl2 MgCl2+2H2O Mg(OH)2+2HCl 【思考與討論】【思考與討論】 防止失去結晶水防止失去結晶水邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。邊滴加濃鹽酸邊蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾。問題問題2. 實驗室制氫氣的廢液實驗室制氫氣的廢液(ZnSO4溶液溶液)可制備可制備ZnSO47H2O晶體晶體(已知溶解度如圖已知溶解度如圖）,操作方法為操作方法為 _ 過濾、洗滌、干燥過濾、洗滌、干燥。（注意蒸發(fā)溫度的選擇注意蒸發(fā)溫度的選擇）在在60下蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、下蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、若要獲得若要獲得ZnSO4H2O晶體呢？晶體呢？_ZnSO47H2OZnSO4

8、H2O在在80-90下蒸發(fā)結晶、趁熱過濾下蒸發(fā)結晶、趁熱過濾【思考與討論】【思考與討論】問題問題3. 從含硫酸鎂的從含硫酸鎂的“母液母液”中中獲取獲取MgSO4H2O晶體：晶體：_。(已知已知硫酸硫酸鎂的溶解度隨鎂的溶解度隨溫度變化如下圖，溫度變化如下圖，且溶液的沸點隨壓強增大而增大且溶液的沸點隨壓強增大而增大)。加壓蒸發(fā)結晶、趁熱過濾加壓蒸發(fā)結晶、趁熱過濾問題問題4.怎樣怎樣從含堿式硫酸鐵從含堿式硫酸鐵Fe(OH)SO4溶液中獲得堿式硫溶液中獲得堿式硫酸鐵酸鐵？ (已知堿式硫酸鐵中已知堿式硫酸鐵中Fe3+會水解，且水解程度隨溫度升高增大會水解，且水解程度隨溫度升高增大)減壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶

9、減壓蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶 【完善結晶模型完善結晶模型】【思考與討論】【思考與討論】三、源于平衡思想三、源于平衡思想拓展結晶模型拓展結晶模型【思考與討論思考與討論】1.某同學用某同學用“蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮”硫酸四氨合銅溶液的方法制備硫酸四氨合銅溶液的方法制備Cu(NH3)4SO4H2O晶體，結果得到黑色固體。晶體，結果得到黑色固體。（1）試分析實驗失敗的原因。）試分析實驗失敗的原因。（2）幫該同學改進實驗操作）幫該同學改進實驗操作_2.油脂皂化反應所得的皂化液中分離出高級脂肪酸鈉的油脂皂化反應所得的皂化液中分離出高級脂肪酸鈉的操作方法為操作方法為_加入乙醇，過濾加入乙醇，過濾鹽析、過濾鹽析、過濾Cu

10、2+4NH3 Cu(NH3)42+Cu2+2NH3H2O Cu(OH)2+2NH4+【結晶模型拓展】【結晶模型拓展】模型三模型三常溫結晶常溫結晶物質在不同溶劑中溶解度差別較大物質在不同溶劑中溶解度差別較大平衡移動原理如同離子效應平衡移動原理如同離子效應鹽析、醇析等鹽析、醇析等1.高氯酸銨高氯酸銨(NH4ClO4)是復合火箭推進劑的是復合火箭推進劑的重要成分，實驗室可通過下列反應制取重要成分，實驗室可通過下列反應制取: NaClO4(aq)+NH4Cl(aq)=NH4ClO4(aq)+NaCl (aq)反應得到的混合溶液中反應得到的混合溶液中NH4ClO4和和NaCl的的質量分數分別為質量分數分

11、別為0.30和和0.15(相關物質的溶相關物質的溶解度曲線見右圖解度曲線見右圖)。從混合溶液中獲得較多。從混合溶液中獲得較多NH4ClO4晶體的實驗操作依次為晶體的實驗操作依次為(填操作名填操作名) _干燥干燥蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌蒸發(fā)濃縮、冷卻結晶、過濾、冰水洗滌、四、感受高考四、感受高考應用結晶模型應用結晶模型 2.重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦重鉻酸鉀是一種重要的化工原料，一般由鉻鐵礦制備，鉻鐵礦的主要成分為的主要成分為FeOCr2O3，還含有硅、鋁等雜質。制備流程：，還含有硅、鋁等雜質。制備流程：有關物質的溶解度如圖所示。向濾液有關物質的溶解度如圖所示。向濾液“3”中加入適量中加入適量KCl，_過濾得到過濾得到K2Cr2O7固體。冷卻到