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高中化学实验中的晶体洗涤考点
一、关于洗涤的目的
关于晶体或残渣为什么要洗涤,即洗涤的目的,常见有:①除去杂质:除去晶体表面的可溶性杂质。②提高产率: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。③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1(北京卷改编)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处FeSO4·7H2O;
II将FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,得到含FeCO3的浊液;
Ⅲ将浊液过滤;
Ⅳ用90℃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:NH4HCO3在热水中分解。
问题:IV中为什么要用热水洗涤?
解析:FeSO4溶液与稍过量的NH4HCO3溶液混合,在得到FeCO3的浊液里含有杂质离子SO42-和过量的NH4HCO3,由于NH4HCO3在热水中会分解,这样就除去了NH4HCO3,另外也可除去SO42-。所以,答案为:可以除去可溶性的杂质SO42-和NH4HCO3。
例2(江苏题):钡盐行业生产中排出大量的钡泥[主要含有BaCO3、BaSiO3、BaSO3、Ba(FeO2)2]等。某主要生产BaCl2、BaCO3、BaSO4的化工厂利用钡泥制取Ba(NO3)2,其部分工艺流程如下:
问题:上述流程中洗涤的目的是。
解析:钡泥加入稀硝酸后BaCO3、BaSiO3变为Ba2+、CO2气体、H4SiO4(或H2SiO3)沉淀,BaSO3转化为BaSO4,Ba(FeO2)2转化为Ba2+和Fe3+,加入沉淀如BaCO3,可控制溶液的PH=4~5,把Fe3+转化为Fe(OH)3沉淀,接着加入Ba(OH)2可把少量的HNO3转化为Ba(NO3)2,这里洗涤的目的是把滤渣表面的硝酸钡除去,防止污染环境,这是标准答案。笔者认为把洗涤液又加入到初始的溶液中,相当于残液又被利用,提高了原料钡泥的利用率。所以,较佳答案为: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。