在高考化学工艺流程题中，物质鉴别与分离提纯是核心考点，需结合实验现象分析、反应原理及操作步骤综合解决。以下为具体策略及常见方法

一、物质鉴别策略

1. 特征反应法

  • 离子鉴别：利用不同离子的专属反应，如：
  • Fe³⁺：KSCN溶液显红色，或与苯酚显紫色。
  • S²⁻：与酸反应生成臭鸡蛋气味气体（H₂S）。
  • NH₄⁺：加NaOH加热产生使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体。
  • 气体鉴别：通过颜色、气味或试纸判断，如Cl₂（黄绿色、湿润淀粉-KI试纸变蓝）、SO₂（品红溶液褪色）。

    • 2. 实验现象关联法

  • 颜色变化：如蓝色沉淀（Cu(OH)₂）、红褐色沉淀（Fe(OH)₃）等。
  • 沉淀转化：如AgCl沉淀可溶于氨水生成[Ag(NH₃)₂]⁺，而Ag₂S难溶。

    • 3. 仪器分析法

  • 焰色反应鉴别金属元素（如Na⁺黄色、K⁺紫色）。
  • 现代仪器：元素分析仪确定分子式，质谱法测相对分子质量。

    • 二、分离提纯策略

    1. 物理方法

  • 过滤：分离难溶固体与液体，如除去MnO₂中的KCl溶液。
  • 结晶法：
  • 蒸发结晶：用于溶解度随温度变化小的物质（如NaCl）。
  • 冷却结晶：用于溶解度随温度变化大的物质（如KNO₃）。
  • 蒸馏/分馏：分离沸点差异较大的液体（如乙醇与水的分离）。

    • 2. 化学方法

  • 调节pH除杂：
  • 如Fe³⁺和Al³⁺分离：调节pH至4~5，使Fe³⁺沉淀，Al³⁺留在溶液中。
  • 氧化还原法：
  • 如用ClO⁻将Fe²⁺氧化为Fe³⁺后调节pH沉淀。
  • 沉淀转化法：
  • 如用Na₂S将PbSO₄转化为更难溶的PbS。

    • 3. 实验操作要点

  • 洗涤沉淀：用冰水或乙醇洗涤减少溶解损失（如AgCl用稀硝酸洗涤）。
  • 趁热过滤：防止杂质析出（如KNO₃提纯时趁热过滤NaCl）。
  • 循环物质利用：如滤液返回流程中重复使用，降低成本并环保。

    • 三、解题技巧与注意事项

    1. 流程图分析

  • 关注箭头方向：原料→预处理→核心反应→提纯→产品。
  • 识别循环物质（如滤液、尾气回用）。

    • 2. 条件控制

  • 温度：防止热敏物质分解（如H₂O₂、NH₄HCO₃需低温）。
  • 试剂浓度：如过量NaClO₃确保Fe²⁺完全氧化。

    • 3. 绿色化学原则

  • 减少副产物：如用NaOH吸收SO₂生成NaHSO₃。
  • 资源循环：如“沉钴”后滤液回收Zn(OH)₂。

    • 四、高频考点与答题模板

    1. 沉淀洗涤是否干净

  • 答题模板：取最后一次洗涤液，加入XX试剂，若无XX现象，则洗净。

    • 2. 调节pH的目的

  • 模板：使XX离子完全沉淀，而其他离子不沉淀。

    • 3. 选择结晶方法的依据

  • 模板：根据目标物质与杂质溶解度随温度变化的差异。

    • 通过以上策略，结合真题演练（如2023年山东卷钼酸铵制备、2024年钴提取流程），可系统掌握物质鉴别与分离提纯的核心方法，提升解题效率。注意答题时紧扣流程逻辑，分步解析实验目的与操作关联性。