内容正文:
2026届高三复习——实验专题
——分离提纯的应用与拓展
福州高级中学
刘立宇
2026.04.28
提纯有术 应用无界
分离提纯一般思路
根据混合物的状态
固体混合物
重结晶、升华等
过滤
萃取、分液、蒸馏、析出固体等
洗气
固液混合物
混合溶液
气态混合物
1.分离I2和NaCl的固体混合物
2. 粗苯甲酸的提纯
4.分离苯和溴苯的混合物
5.提纯Al(OH)3胶体
分离提纯固液混合物
防止温度降低后有三氯化六氨合钴晶体析出
分离提纯固液混合物
(3)步骤Ⅱ,过滤去除杂质需趁热进行的原因是_______。
防止遇冷后产物析出而损失
析出固体1——加沉淀剂
[2022湖北卷18题节选]
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。
(2)向“滤液1”中加入适量固体 Li2CO3 的目的是 。
将 Ca2+ 转化成 CaCO3 沉淀除去,
同时不引入新杂质
CO32- + Ca2+ = CaCO3↓
沉淀剂
析出固体2——调pH
[2017海南卷节选]工业上用硼镁泥制取七水硫酸镁的工艺流程如图:
(2)向溶液中加入 MgO 的作用是 。
将 Fe3+ 、Al3+ 转化成 Fe(OH)3 、Al(OH)3
沉淀除去,同时不引入新杂质
Fe3+ + 3H2O Fe(OH)3 + 3H+
Al3+ + 3H2O Al(OH)3+ 3H+
+ MgO
MgO SiO2 FeO、 Fe2O3 CaO Al2O3 B2O3
30%~40% 20%~25% 5%~15% 2%~3% 1%~2% 1%~2%
硼镁泥的主要成分如下表:
析出固体3——调节溶剂极性
CuSO4溶液
Cu(OH)2沉淀
氨水
[Cu(NH3)4](OH)2
深蓝色溶液
氨水
[Cu(NH3)4]SO4·H2O
深蓝色沉淀
乙醇
减小溶剂的极性,使溶质溶解度减小,析出晶体。
【拓展应用】
析出固体3——调节溶剂极性
[2023全国卷节选]实验室由安息香制备二苯乙二酮的反应式如下:
(6)若粗品中混有少量未氧化的安息香,可用少量 洗涤的方法除去(填标号)。若要得到更高纯度的产品,可用重结晶的方法进一步提纯。
a.热水 b.乙酸 c.冷水 d.乙醇
a
【拓展应用】
如何除去二苯乙二酮中的安息香?
析出固体4——结晶
冷却结晶 草酸晶体
(2020·全国II卷改编)实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
1.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
2.……
实验步骤
实验室制备并提纯苯甲酸
①哪些杂质需要除去?
问题1:如何除去苯甲酸钾中的杂质?
②如何除去上述杂质?
1.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
2.
3.
实验步骤
实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
实验室制备并提纯苯甲酸
KMnO4 MnO2
①哪些杂质需要除去?
问题1:如何除去苯甲酸钾中的杂质?
②如何除去上述杂质?
1.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
2.
3.
实验步骤
实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
实验室制备并提纯苯甲酸
KMnO4 MnO2
①哪些杂质需要除去?
问题1:如何除去苯甲酸钾中的杂质?
②如何除去上述杂质?
③用少量热水洗涤滤渣的目的?
1.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
2.停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。
3.合并滤液和洗涤液,用浓盐酸酸化…
实验步骤
实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
实验室制备并提纯苯甲酸
KMnO4 MnO2
先加入还原性物质,再趁热过滤
减少苯甲酸钾损失
1.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
2.停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。
3.合并滤液和洗涤液,用浓盐酸酸化……
实验步骤
问题2:如何分离苯甲酸?
实验室可通过甲苯氧化制苯甲酸,其反应原理简示如下:
1.在装有温度计、冷凝管和搅拌器的三颈烧瓶中加入1.5 mL甲苯、100 mL水和4.8 g(约0.03 mol)高锰酸钾,慢慢开启搅拌器,并加热回流至回流液不再出现油珠。
2.停止加热,继续搅拌,冷却片刻后,从冷凝管上口慢慢加入适量饱和亚硫酸氢钠溶液,并将反应混合物趁热过滤,用少量热水洗涤滤渣。
3.合并滤液和洗涤液,于冰水浴中冷却,然后用浓盐酸酸化至苯甲酸析出完全。将析出的苯甲酸过滤,用少量冷水洗涤,放在沸水浴上干燥。称量,粗产品为1.0 g。
实验步骤
问题3:如何纯化含有色杂质的苯甲酸?
实验室制备并提纯苯甲酸
降温结晶并过滤
重结晶
分离提纯方案设计
学以致用用
3.(2024新课标卷)吡咯类化合物在导电聚合物、化学传感器及药物制剂上有着广泛应用。一种合成1-(4-甲氧基苯基)-2,5-二甲基吡咯(用吡咯X表示)的反应和方法如下:
实验装置如图所示,将100 mmol己-2,5-二酮(熔点:-5.5℃,密度:0.737g∙cm-3)与 100 mmol
4-甲氧基苯胺(熔点:57℃)放入①中,搅拌。
分离提纯方案设计
学以致用用
待反应完成后,加入50%的乙醇溶液,析出浅棕色固体。加热至65℃,至固体溶解,加入脱色剂,回流20 min,趁热过滤。滤液静置至室温,冰水浴冷却,有大量白色固体析出。经过滤、洗涤、干燥得到产品。
回答下列问题:
(5)使用的“脱色剂”是_______。
(6)“趁热过滤”的目的是_________________;用______________洗涤白色固体。
(7)若需进一步提纯产品,可采用的方法是_______。
(5)活性炭 (6)除去不溶性杂质,避免固体产物析出 50%的乙醇溶液 (7)重结晶
分离提纯的思维模型
查找并对比杂质与待提纯物质的相关信息
找出杂质
根据性质差异选择提纯方法
▷除杂原则:不增、不减、易分离
分离提纯方案设计
思维提升用
C
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