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填空题突破2　 化工流程中物质的分离和提纯
【高考必备知识】
1．过滤：固液分离的一种方法，主要有常压过滤、减压过滤、热过滤
(1)常压过滤：通过预处理、调节pH等工序可实现对杂质的去除，但值得注意的是需要分析对产品的需求及生产目的的综合考虑，准确判断经过过滤后产生的滤液、滤渣的主要成分，准确判断是留下滤液还是滤渣
适用范围 把不溶性固体与液体进行分离
主要仪器 铁架台(含铁圈)、烧杯、漏斗、滤纸
注意事项 一贴 滤纸紧贴漏斗内壁，中间不留有气泡
二低 滤纸上缘低于漏斗口
液面低于滤纸上缘
三靠 倾倒液体的烧杯紧靠玻璃棒
玻璃棒紧靠三层滤纸处
漏斗下端紧靠盛接滤液的烧杯内壁
①若滤液浑浊，需更换滤纸，重新过滤，直至溶液澄清透明为止②浑浊的原因可能是：滤纸破损、滤液超过滤纸边缘、仪器不干净
(2)减压过滤(抽滤)：减压过滤和抽滤是指一种操作，其原理与普通的常压过滤相同。相比普通过滤，抽滤加快了过滤的速度。抽滤的优点是快速过滤，有时候还可以过滤掉气体，并能达到快速干燥产品的作用
由于水流的作用，使装置a、b中气体的压强减小，故使过滤速率加快
(3)趁热过滤：趁热过滤指将温度较高的固液混合物直接使用常规过滤操作进行过滤，但是由于常规过滤操作往往耗时较长，这样会导致在过滤过程中因混合物温度降低而使溶质析出，影响分离效果。因此可使用热过滤仪器、将固液混合物的温度保持在一定范围内进行过滤，所以又称为热过滤
它由单层玻璃漏斗和金属(铜)夹套组成。将单层玻璃漏斗置于铜夹套内，由铜夹套的注水口注入水、并通过使用酒精灯对加热处进行加热，达到使金属夹套中的水升温、进而间接加热漏斗中混合物来保持过滤在一定温度下进行
2．蒸发结晶
(1)适用范围：提取溶解度随温度变化不大的溶质，如：NaCl
(2)蒸发结晶的标志：当有大量晶体出现时，停止加热，利用余热蒸干
(3)实例
①从NaCl溶液中获取NaCl固体
a．方法：蒸发结晶
b．具体操作：加热蒸发，当析出大量NaCl晶体时，停止加热，利用余热蒸干
②NaCl溶液中混有少量的 KNO3溶液
a．方法：蒸发结晶、趁热过滤、洗涤、干燥
b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发一段时间，析出的固体主要是NaCl，母液中是KNO3和少量NaCl，这样就可以分离出大部分NaCl
c．趁热过滤的目的：防止KNO3溶液因降温析出，影响NaCl的纯度
3．冷却结晶
(1)适用范围：提取溶解度随温度变化较大的物质(KNO3)、易水解的物质(FeCl3)或结晶水化合物(CuSO4·5H2O)
(2)蒸发浓缩的标志：当有少量晶体(晶膜)出现时
(3)实例：KNO3溶液中混有少量的 NaCl溶液
a．方法：蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
b．具体操作：若将混合溶液加热蒸发后再降温，则析出的固体主要是KNO3，母液中是NaCl和少量KNO3，这样就可以分离出大部分KNO3
4．重结晶：将结晶得到的晶体溶于溶剂制得饱和溶液，又重新从溶液结晶的过程
5．改变溶剂结晶
(1)盐析法：在溶液中加入大量无机盐，使某些物质的溶解度降低而析出，与其他成分分离的方法。如肥皂的制备、蛋白质的分离和提纯等
(2)醇析法：在溶液中加入有机溶剂乙醇使晶体析出的方法。如向硫酸铜溶液中滴加氨水，生成蓝色沉淀，继续滴加氨水，沉淀溶解，得到深蓝色透明溶液，最后向该溶液中加入一定量乙醇，析出[Cu(NH3)4]SO4·H2O晶体
6．蒸馏：蒸馏是利用液体混合物中各组分的沸点不同，给液体混合物加热，使其中的某一组分变成蒸气再冷凝成液体，跟其他组分分离的操作
适用范围 分离沸点相差较大且互溶的液体混合物
主要仪器 铁架台(含铁圈、铁夹)、酒精灯、石棉网、蒸馏烧瓶、温度计、直形冷凝管、牛角管、接收器(锥形瓶)
注意事项 ①温度计的水银球在蒸馏烧瓶的支管口处②蒸馏烧瓶中要加沸石或碎瓷片，目的是防止暴沸③冷凝管水流方向为下口进，上口出④蒸馏烧瓶里盛液体的用量最好不要超过烧瓶容量的，也不少于⑤实验开始时，先通冷却水，后加热。实验结束时，先停止加热，后关冷却水。溶液不可蒸干
7．萃取与反萃取
(1)萃取是一种分离、纯化物质的方法。通常分为液液萃取与固液萃取两种方式
①液液萃取：利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同，用一种溶剂(萃取剂)把溶质从它与另一种溶剂组成的溶液里提取出来的过程
主要仪器 铁架台(含铁圈)、烧杯、分液漏斗
萃取剂的选择 ①溶质在萃取剂中的溶解度比在原溶剂中大的多②萃取剂与原溶剂不反应、不相溶③萃取剂与溶质不反应
注意事项 ①分液漏斗使用之前必须检漏②放液时，分液漏斗颈上的玻璃塞打开或使塞上的凹槽和小孔要对齐③分液时，下层液体从下口放出，上层液体从上口倒出，下端尖嘴处要紧靠烧杯内壁④常用的萃取剂是苯或CCl4，一般不用酒精作萃取剂
②固液萃取：利用固态吸附剂，将液相中之某些溶质吸附于其上，达成分离或纯化之效果
(2)反萃取
在溶剂萃取分离过程中，当完成萃取操作后，为进一步纯化目标产物或便于下一步分离操作的实施，往往需要将目标产物转移到水相。这种调节水相条件，将目标产物从有机相转入水相的萃取操作称为反萃取，可看作是萃取的逆过程
如：用反萃取法从碘的CCl4溶液提取碘单质
7．冷却法：利用气体易液化的特点分离气体，如合成氨工业采用冷却法分离氨与氮气、氢气
【真题演练】
1．(2025·重庆卷)硒(Se)广泛应用于农业和生物医药等领域，一种利用H2Se热解制备高纯硒的流程如下：
已知H2Se的沸点为231K，回答下列问题：
热解反应：H2Se(g)Se(g)＋H2(g) ΔH＞0。冷凝时，将混合气体温度迅速降至500K得到固态硒Se由气态直接转变为固态的过程称为_______。迅速降温的目的_______；冷凝后尾气的成分为_______(填化学式)
2．(2025·山东卷)采用两段焙烧—水浸法从铁锰氧化矿(要含 Fe2O3、MnO2及Co、Cu、Ca、Si等元素的氧化物)分离提取Cu、Co、Mn等元素，工艺流程如下：
已知：该工艺条件下，(NH4)2SO4低温分解生成NH4HSO4，高温则完全分解为气体；Fe2(SO4)3在650℃完全分解，其他金属硫酸盐分解温度均高于700℃
“沉锰”所得滤液并入“吸收”液中，经处理后所得产品导入_______(填操作单元名称)循环利用
3．(2025·河南卷)一种从预处理得到的贵金属合金粉[主要成分为Fe、Rh(铑)、Pt，含有少量SiO2]中尽可能回收铑的工艺流程如下：
“酸溶1”的目的是_________________________，“酸溶3”的目的是____________________________
4．(2025·河北卷)铬盐产品广泛应用于化工、医药、印染等领域。通过闭环生产工艺将铬铁矿转化为重铬酸钾同时回收利用钾资源，可实现绿色化学的目标。过程如下：
滤渣Ⅱ可返回_______工序(填工序名称)
5．(2025·甘肃卷)研究人员设计了一种从铜冶炼烟尘(主要含S、As2O3及Cu、Zn、Pb的硫酸盐)中高效回收砷、铜、锌和铅的绿色工艺，部分流程如下：
已知：As2O3熔点314℃，沸点460℃
分解温度：CuO 1100℃，CuSO4 560℃，ZnSO4 680℃，PbSO4高于1000℃
Ksp(PbSO4)＝1.8×10－8
(1)酸浸的目的为_______
(2)从浸出液得到Cu的方法为_______(任写一种)
6．(2025·湖北卷)氟化钠是一种用途广泛的氟化试剂，通过以下两种工艺制备：
Ⅰ
Ⅱ
已知：①室温下，TiO2是难溶酸性氧化物，CaTiO3的溶解度极低
②20℃时，NaF的溶解度为4.06/100g水，温度对其溶解度影响不大
从滤液Ⅱ获取NaF晶体的操作为_______(填标号)
a．蒸发至大量晶体析出，趁热过滤 b．蒸发至有晶膜出现后冷却结晶，过滤
7．(2025·安徽卷)由SrCl2 6H2O制备无水SrCl2的最优方法是_______(填标号)
a．加热脱水 b．在HCl气流中加热 c．常温加压 d．加热加压
8．(2025·四川卷)为了节约资源，减少重金属对环境的污染，一研究小组对某有色金属冶炼厂的高氯烟道灰(主要含有CuCl2、ZnCl2、CuO、ZnO、PbO、Fe2O3、SiO2等)进行研究，设计如下工艺流程。实现了铜和锌的分离回收
CuCl可以通过_______(填标号)将其溶解，并返回到_______步骤中
a．盐酸酸化、双氧水氧化 b．硫酸酸化、KMnO4氧化
c．硝酸酸化和氧化 d．硫酸酸化、双氧水氧化
9．(2024·湖北卷)铍用于宇航器件的构筑。一种从其铝硅酸盐[Be3Al2(SiO3)6]中提取铍的路径为：
已知：Be2+＋4HABeA2(HA)2＋2H+
为了从“热熔、冷却”步骤得到玻璃态，冷却过程的特点是_____________
10．(2024·江西卷)稀土是国家的战略资源之一。以下是一种以独居石[主要成分为CePO4.含有Th3(PO4)4、U3O8和少量镭杂质]为原料制备CeCl3 nH2O的工艺流程图。
已知：ⅰ．Ksp[Th(OH)4]＝4.0×10﹣45，Ksp[Ce(OH)3]＝1.6×10﹣20，Ksp[Ce(OH)4]＝2.0×10﹣48
ⅱ．镭为第ⅡA族元素
浓缩结晶后，得到的晶体产物为Na3PO4 12H2O，滤液可用于 _______阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水
11．(2024·贵州卷)煤气化渣属于大宗固废，主要成分为Fe2O3、Al2O3、SiO2及少量MgO等。一种利用“酸浸—碱沉—充钠”工艺，制备钠基正极材料NaFePO4和回收Al2O3的流程如下：
已知：①25℃时，Ksp[Fe(OH)3]＝2.8×10－39，Ksp[Al(OH)3]＝1.3×10－33，Ksp[Mg(OH)2]＝5.6×10－12
②2Na[Al(OH)4](aq)Al2O3 3H2O(s)＋2NaOH(aq)
“除杂”时需加入的试剂X是_______
12．(2024·福建卷)锂云母的主要成分为K(Li1.5Al1.5)(AlSi3O10)(OH)xF2－x，实验室探索一种碱浸分解锂云母制备LiOH的工艺流程如下：
“操作Z”为加热、趁热过滤和_________；趁热过滤的主要目的是_____________(LiOH分解温度约为1000℃)
13．(2023·湖北卷)SiCl4是生产多晶硅的副产物。利用SiCl4对废弃的锂电池正极材料LiCoO2 进行氯化处理以回收Li、Co等金属，工艺路线如下：
鉴别洗净的“滤饼3”和固体Na2CO3常用方法的名称是___________________
14．(2022·福建卷)粉煤灰是火电厂的大宗固废。以某电厂的粉煤灰为原料(主要含SiO2、Al2O3和CaO等)提铝的工艺流程如下：
“水浸”后得到的“滤液2”可返回__________工序循环使用
【题组训练】
1．某矿渣的成分为Cu2O、Al2O3、Fe2O3、FeO、SiO2，工业上用该矿渣获取铜和胆矾的操作流程如图所示。
操作1主要包括:　　　　　　　、　　　　　　、　　　　　
2．天空课堂第二课中航天员展示了金属锆(40Zr)在无容器实验柜中从液体变成固体时的“再辉”现象。以锆英石(主要成分是ZrSiO4，还含有少量Al2O3、SiO2、Fe2O3等杂质)为原料生产锆的流程如图所示。
已知：常温下，ZrCl4是白色固体，604 K升华，遇水强烈水解，ZrCl4＋9H2O===ZrOCl2·8H2O＋2HCl，在浓盐酸中会析出ZrOCl2·8H2O沉淀。请回答下列问题
(1)分馏过程中，为防止产品变质,一定需要注意的是　　　　　　　　　　　
(2)由于锆铪(Hf)矿石共生，这样制得的锆中常含有少量的铪，需要进一步分离提纯
溶解分离：将样品溶于氢氟酸后再加入一定量KOH溶液，锆和铪均以[MF6]2－存在
①已知在水中K2HfF6比K2ZrF6的溶解度大，且K2ZrF6的溶解度随温度的升高而增大，可以利用　　　方法进行分离
②离子交换法：利用强碱型酚醛树脂R－N(CH3)Cl－阴离子交换剂进行交换分离，原理是
2RN(CH3)3Cl＋K2ZrF6===[RN(CH3)3]2ZrF6＋2KCl；
2RN(CH3)3Cl＋K2HfF6===[RN(CH3)3]2HfF6＋2KCl。然后再用HF和HCl混合溶液为淋洗剂，先后将这两种阴离子淋洗下来，达到分离的目的。这种方法能够将锆、铪分离的原因是 　
③将所得溶液与有机相磷酸三丁酯(TBP)充分混合、振荡,可以使Zr与Hf分离。这种分离方法是
3．闭环循环有利于提高资源利用率和实现绿色化学的目标。利用氨法浸取可实现废弃物铜包钢的有效分离，同时得到的CuCl可用于催化、医药、冶金等重要领域。已知：室温下的Ksp(CuCl)＝10－6.8。工艺流程如下：
真空干燥的目的为_____________
4．以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)[Fe(CN)6]颜料。工艺流程如下：
工序①的名称为　　　　　　　，所得母液循环使用
5．处理并利用硫酸尾气NOx制备工业原料亚硝酸钠和硝酸钠的工艺如下：
在分离池中分离出NaNO2的操作为：蒸发浓缩、　　　　　、过滤洗涤
6．我国芒硝(Na2SO4·10H2O)资源丰富。工业上以芒硝为原料可制备NaHCO3和NaHSO4，实验室模拟其流程如下
(1)转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O。操作a的步骤为蒸发浓缩、　　　　　、过滤、洗涤、干燥
(2)转化Ⅲ加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、　　　　　　　　　　
7．用含少量铁的氧化铜制取氯化铜晶体(CuCl2·xH2O)。有如下操作：
pH Fe(OH)3 Cu(OH)2 Fe(OH)2
开始沉淀 2.7 5.4 8.1
沉淀完全 3.7 6.9 9.6
(1)“过滤”步骤中，试剂B的作用是__________
A．提高溶液的pH B．降低溶液的pH C．使Fe3+完全沉淀 D．使Cu2+完全沉淀
(2)“过滤”步骤，为提高产品纯度并减少原料损耗，应将溶液pH范围控制在　　≤pH＜　　
(3)“过滤”步骤，要得到较纯的产品，试剂B可选用　　　　　　　　　　
A．NaOH B．FeO C．CuO D．Fe2O3
(4)从滤液中得到晶体的步骤：　　　　　　→冷却结晶→过滤→　　　　　　→低温烘干
8．萃取剂对Al3＋、Co2＋萃取率与pH的关系如图所示。萃取分离钴、铝的实验操作：向萃取分液后的有机相中加稀硫酸调pH＝3～4，分液可得CoSO4溶液；__________________，可得Al2(SO4)3溶
9．实验室从含碘废液(除H2O外，含有CCl4、I2、I－等)中回收碘，其实验过程如图所示。
向含碘废液中加入稍过量的Na2SO3溶液，将废液中的I2还原为I－，其离子方程式：________________________，
该操作将I2还原为I－的目的是____________________________________________________
10．粗氢氧化钴Co(OH)3是以铜钴矿为原料湿法提取而得到的粗制钴盐中间品，含有MnOOH以及Al2O3、Fe3O4、Mg等杂质，粗氢氧化钴湿法制取精制硫酸钴流程如下：
在萃取剂一定量的情况下，提高萃取率的措施有__________________(答出一点即可)，萃取后水相溶液中存在的金属离子有__________________
11．稀土(RE)包括镧、钇等元素，是高科技发展的关键支撑。我国南方特有的稀土矿可用离子交换法处理，一种从该类矿(含铁、铝等元素)中提取稀土的工艺如下：
已知：月桂酸(C11H23COOH)熔点为44℃；月桂酸和(C11H23COO)3RE均难溶于水。该工艺条件下，稀土离子保持
＋3价不变；(C11H23COO)2Mg的Ksp＝1.8×10－8，Al(OH)3开始溶解时的pH为8.8；有关金属离子沉淀的相关pH见下表
离子 Mg2+ Fe3+ Al3+ RE3+
开始沉淀时的pH 8.8 1.5 3.6 6.2～7.4
沉淀完全时的pH / 3.2 4.7 /
②“操作X”的过程为：先_______，再固液分离
12．利用废镍电池的金属电极芯(主要成分为Co、Ni，还含少量Fe、Al等)生产醋酸钴晶体、硫酸镍晶体的工艺流程如下
已知：部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH如下表：
沉淀物 Fe(OH)3 Fe(OH)2 Co(OH)2 Co(OH)3 Al(OH)3 Ni(OH)2
开始沉淀pH 2.2 7.4 7.6 0.1 4.0 7.6
完全沉淀pH 3.2 8.9 9.2 1.1 5.2 9.2
由“母液4”获取NiSO4·7H2O的操作是 、 、过滤、洗涤。
13．以焙烧黄铁矿FeS2(杂质为石英等)产生的红渣为原料制备铵铁蓝Fe(NH4)Fe(CN)6颜料。工艺流程如下：
工序①的名称为________________________，所得母液循环使用
14．钛(Ti)及其合金是理想的高强度、低密度结构材料。以钛渣(主要成分为TiO2，含少量V、Si和Al的氧化物杂质)为原料，制备金属钛的工艺流程如下：
已知“降温收尘”后，粗TiCl4中含有的几种物质的沸点：
物质 TiCl4 VOCl3 SiCl4 AlCl3
沸点/℃ 136 127 57 180
““除硅、铝”过程中，分离TiCl4中含Si、Al杂质的方法是_______
15．钼(Mo)是重要的过渡金属元素，具有广泛用途。由钼精矿(主要成分是MoS2)湿法回收钼酸铵[(NH4)2MoO4]部分工艺流程如图：
“滤液2”先加入有机溶剂“萃取”，再加氨水“反萃取”，进行“萃取”和“反萃取”操作的目的是______
________________________________________________________________________
16．氟碳铈矿(主要成分为CeFCO3)是提取稀土化合物、冶炼铈的重要矿物原料，以氟碳铈矿为原料提取铈的工艺流程如图所示。回答下列问题：
(1)HT是一种难溶于水的有机溶剂，则操作Ⅰ的名称为__________
(2)有机物HT能将Ce3＋从水溶液中提取出来，该过程可表示：Ce3＋(水层)＋3HT(有机层)CeT3(有机层)＋3H＋(水层)。向CeT3(有机层)中加入稀硫酸能获得较纯的含Ce3＋水溶液，从平衡角度解释其原因：_____________
_____________________________________________________________________________________________
17．精对苯二甲酸(PTA)是生产聚酯纤维的重要化工原料。生产过程产生的氧化残渣主要含有苯甲酸、对苯二甲酸、钴锰催化剂等。采用以下工艺流程可实现PTA残渣中有效成分苯甲酸和Co2+、Mn2+的回收与纯化，达到废物再利用的目的
操作I的方法是_________；实验室进行操作Ⅱ主要用的玻璃仪器有________________________
18．铈(Ce)的氧化物在半导体材料、高级颜料及汽车尾气的净化器方面有广泛应用。以氟碳铈矿(含CeFCO3、BaO、SiO2等)为原料制备CeO2的工艺流程如图，回答下列问题：
(1)实验室进行操作①所需的玻璃仪器有烧杯、　　　　　　　　
(2)“系列操作”包含下图几个过程：
已知：Ce3＋不能溶于有机物TBP；CeF3＋能溶于有机物TBP，且存在反应CeF3＋＋TBPCeTBP4＋＋F－。“滤液A”中加入有机物TBP后的分离方法是　　　　
19．(2022·湖北卷)全球对锂资源的需求不断增长，“盐湖提锂”越来越受到重视。某兴趣小组取盐湖水进行浓缩和初步除杂后，得到浓缩卤水(含有Na+、Li+、Cl－和少量Mg2+、Ca2+)，并设计了以下流程通过制备碳酸锂来提取锂。回答下列问题：
25℃时相关物质的参数如下：
化合物 Mg(OH)2 Ca(OH)2 CaCO3 Li2CO3
Ksp 5.6×10－12 5.5×10－6 2.8×10－9 2.5×10－2
LiOH的溶解度：12.4 g/100 g H2O
为提高Li2CO3的析出量和纯度，“操作A”依次为___________、___________、洗涤
【填空题突破2　 化工流程中物质的分离和提纯】答案
【真题演练】
1．凝华 减少H2Se生成，提高Se产率 H2，H2Se
解析：从气态变为固态的过程为凝华；已知热解正向是吸热反应，降温时，为避免平衡逆向移动，需要迅速冷凝Se蒸汽，故目的是减少H2Se生成，提高Se产率；尾气种含有H2以及少量的H2Se；
2．低温焙烧
解析：由分析可知，沉锰过程中，加入碳酸氢铵，生成碳酸锰，二氧化碳，硫酸铵等，过滤后滤液中的硫酸铵可并入吸收液中，经过处理后导入低温焙烧循环使用，故答案为：低温焙烧。
3．溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离 除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn
解析：原料合金粉主要成分为Fe、Rh、Pt和少量SiO2，Fe易溶于酸(如盐酸或硫酸)，而Rh和Pt在常温下不易被非氧化性酸溶解，SiO2不溶于酸，因此“酸溶1”使用非氧化性酸溶解Fe生成可溶性盐，过滤后Fe(II)进入滤液，剩余滤渣主要为Rh、Pt和SiO2，实现初步分离，故答案为：溶解Fe，使其进入溶液，从而通过过滤实现分离。
由于“二次还原”过程中，为确保[Rh(SnCl3)5]4－完全反应，加入的Zn需过量，过滤后剩余Zn和生成物Rh、Sn存在于滤渣中，因此再向滤渣中加入浓盐酸的目的为：除去滤渣中未反应的Zn及生成的Sn。
4．煅烧
解析：滤渣Ⅱ含有Cr(OH)3和Fe(OH)3可返回煅烧工序。
5．(1)分离硫酸铅，得到纯净的硫酸铜溶液
(2)电解法或置换法
解析：(1)酸浸时，硫酸铅不溶于硫酸，氧化铜与硫酸反应转化成硫酸铜，过滤分离，浸出渣为硫酸铅，浸出液主要为硫酸铜，故酸浸的目的为分离硫酸铅，得到纯净的硫酸铜溶液；
(2)浸出液主要为硫酸铜，经过电解或置换法转化为铜，故从浸出液得到Cu的方法有：电解法或置换法；
6．a
解析：由上一问可知，滤液Ⅱ主要是NaF溶液，因NaF溶解度受温度影响小(题干说明)，故蒸发至大量晶体析出，趁热过滤即可得到NaF晶体，故选a；其溶解度随温度变化不明显，冷却结晶无法析出更多晶体，故不选b；
7．a
解析：Ca(OH)2为强碱，则Sr(OH)2也是强碱，Sr2+不水解，排除b，由平衡移动原理可知SrCl2 6H2O制备无水SrCl2的方法加压不利于脱水，排除c、d，故选a。
8．a 碱浸脱氯
解析：CuCl要溶解并返回到前面的流程中，不能引入新的杂质离子，故应使CuCl转化为CuCl2，返回到“碱浸脱氯”。a．盐酸酸化和双氧水氧化能使CuCl转化为CuCl2，a正确；b．KMnO4氧化会引入Mn2+、K+等杂质离子，b错误；c．硝酸酸化和氧化会引入NO，c错误；d．硫酸酸化、双氧水氧化，将CuCl氧化为Cu2+，引入SO， d错误；故答案为：a；碱浸脱氯。
9．快速冷却
解析：熔融态物质冷却凝固时，缓慢冷却会形成晶体，快速冷却会形成非晶态，即玻璃态，所以从“热熔、冷却”中得到玻璃态，其冷却过程的特点为：快速冷却。
10．热分解
解析：稀释过滤后的滤液中含有Na+、PO，滤液浓缩结晶后，得到的晶体产物化学式为：Na3PO4 12H2O，滤液可用于热分解阶段循环利用，避免产生大量的高碱度废水；
11．NaOH溶液
解析：“除杂”时需要沉淀镁离子、得Na[Al(OH)4]，所以加入的试剂X是NaOH溶液；
12．蒸发结晶 除去Ca(OH)2杂质
解析：滤液2中溶质主要为氢氧化锂，还有少量的氢氧化钙，由于氢氧化钙的溶解度随温度升高而减小，加热升温会析出氢氧化钙晶体，故趁热过滤的主要目的是除去Ca(OH)2杂质；除杂后的滤液主要含LiOH，通过蒸发结晶得到LiOH固体；
13．焰色试验
解析：洗净的“滤饼3”的主要成分为Li2CO3，常用焰色反应鉴别Li2CO3和Na2CO3，Li2CO3的焰色反应为紫红色，而Na2CO3的焰色反应为黄色。故鉴别“滤饼3”和固体Na2CO3常用方法的名称是焰色试验。
14．沉铝
解析：“水浸”后得到的“滤液2”成分为K2SO4，可在沉铝工序循环使用。
【题组训练】
1．蒸发浓缩　冷却结晶　过滤　
解析：由于硫酸铜晶体加热容易失去结晶水，所以由硫酸铜溶液制取硫酸铜晶体需要蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥
2．(1)保持干燥
(3)①重结晶　
②锆、铪配离子与阴离子交换树脂的结合能力不同　
③萃取
解析：(1)由题意知，,ZrCl4遇水强烈水解，分馏过程中，为防止产品变质，一定需要注意的是保持干燥
(3)①已知在水中K2HfF6比K2ZrF6的溶解度大，且K2ZrF6的溶解度随温度的升高而增大，可以利用重结晶方法进行分离。
②题述方法能够将锆、铪分离的原因是锆、铪配离子与阴离子交换树脂的结合能力不同。
③将所得溶液与有机相磷酸三丁酯(TBP)充分混合、振荡，可以使Zr与Hf分离，这种分离方法是萃取。
3．防止干燥过程中CuCl被空气中的O2氧化
解析：氯化亚铜易被空气中的氧气氧化，所以为了防止干燥过程中氯化亚铜被氧化，应采用真空干燥的方法干燥，故答案为：防止干燥过程中CuCl被空气中的O2氧化。
4．蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤
解析：分析可知，工序①的名称为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤，所得母液溶质主要为FeSO4和H2SO4，可以循环利用。
5．重结晶
解析：在分离池中分离出NaNO2的操作：蒸发浓缩、重结晶、过滤洗涤；
6．(1)冷却结晶
(2)坩埚、坩埚钳
解析：(1)转化Ⅱ结束后，将其反应液通过操作a制得Na2SO4·(NH4)2SO4·2H2O，即从溶液中获得晶体，故操作a的步骤为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥；(2)转化Ⅲ为灼烧操作，加热时用到的仪器有泥三角、三脚架、酒精灯、玻璃棒、坩埚、坩埚钳；
7．(1)AC
(2)3.7≤pH＜5.4
(3)C
(4) 蒸发浓缩 洗涤
解析：(1)由分析可知，向溶液中加入氧化铜调节溶液pH在3.7≤pH＜5.4的范围内的目的是提高溶液的pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，故选AC；
(2)向溶液中加入氧化铜调节溶液pH在3.7≤pH＜5.4的范围内的目的是提高溶液的pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而铜离子不转化为氢氧化铜沉淀；
(3)向溶液中加入氧化铜调节溶液pH在3.7≤pH＜5.4的范围内的目的是提高溶液的pH，将溶液中的铁离子转化为氢氧化铁沉淀，而铜离子不转化为氢氧化铜沉淀，不选用氢氧化钠溶液的原因是会引入新杂质，故选C；
(4)氯化铜溶液经蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、低温烘干得到氯化铜晶体；
8．继续向萃取分液后的有机相中加稀H2SO4调pH＝0.5以下(或1以下)，然后分液　
9．SO＋I2＋H2O===2I－＋2H＋＋SO　使四氯化碳中的碘进入水层
10．分多次加入萃取剂　Mn2＋
11．冷却结晶
解析： “操作X”的结果是分离出月桂酸，由信息可知，月桂酸(C11H23COOH)的熔点为44 ℃，故“操作X”的过程为先冷却结晶，再固液分离，故答案为：冷却结晶；
14．蒸馏
解析：AlCl3、SiCl4与TiCl4沸点差异较大，“除硅、铝"过程中可采用蒸馏方法分离AlCl3、SiCl4，故答案为：3VOCl3＋Al===3VOCl2＋AlCl3；蒸馏；
15．富集钼酸根离子(或将钼酸根离子和其他杂质分离)
16．(1)分液
(2)向有机层中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡向形成Ce3＋水溶液方向移动
解析：(1)加入萃取剂后经操作Ⅰ可分离出有机层和硫酸铈稀溶液，则操作Ⅰ为分液。
(2)由Ce3＋(水层)＋3HT(有机层)CeT3(有机层)＋3H＋(水层)，可知向有机层中加入稀硫酸，c(H＋)增大，平衡向形成Ce3＋水溶液方向移动，从而获得较纯的含Ce3＋水溶液。
17．过滤 分液漏斗、烧杯
解析：经分析可知，操作I的方法是过滤；操作Ⅱ是分液，分液主要用的玻璃仪器有分液漏斗、烧杯。
18．(1)漏斗、玻璃棒　
(2)分液　
解析：(1)操作①为固液分离，是过滤操作，实验室进行操作①所需的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。(2)滤液A中的CeF3＋能溶于有机物TBP，振荡静置后的水层与有机层采用分液的方法进行分离。
19．蒸发浓缩 趁热过滤
解析 ：由Li2CO3的溶解度曲线可知，温度升高，Li2CO3的溶解度降低，即在温度高时，溶解度小，有利于析出，所以为提高Li2CO3的析出量和纯度，需要在较高温度下析出并过滤得到沉淀，即依次蒸发浓缩，趁热过滤，洗涤。故答案为：蒸发浓缩，趁热过滤；
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