2026届高三化学复习:工艺流程中分离、提纯产品的14种方法
工艺流程中分离、提纯产品的14种方法
一.常用的分离、提纯的6种物理方法:
1、过滤:分离难溶物和易溶物,根据特殊需要采用趁热过滤或者抽滤等方法;
所用玻璃仪器(三件套):普通漏斗(或布氏漏斗)、玻璃棒、烧杯。
过滤后滤液浑浊的原因:滤纸破损;漏斗中液面高于滤纸边缘。
趁热过滤的目的:防止温度降低时,目标产物(或杂质)析出,导致损失(或纯度降低)。
2、萃取和分液:利用溶质在互不相溶的溶剂里的溶解度不同提取分离物质,如用CCl4或苯萃取溴水中的溴。
注意:萃取分液过程中放出液体时,需要打开玻璃塞,保证与外界连通,确保液体顺利流出。
反萃取:萃取的逆过程,加入反萃取剂,让已经进入有机相的目标物质重新回到水相;比如进入有机层的溴单质,可以通过加入NaOH溶液,让溴单质与氢氧化钠反应以后再次进入水层;
3、结晶:主要分为蒸发结晶和冷却结晶;
(1)当溶液是单一溶质时:
①所得晶体不带结晶水(如NaCl、KNO3):蒸发、结晶;
②所得晶体带结晶水(如CuSO4.5H2O等):蒸发浓缩,大量固体析出时,冷却结晶,过滤;
(2)当溶液中有两种或以上溶质时:
①采用蒸发结晶,适合2种情况:溶解度受温度影响小,如NaCl;溶解度随温度升高而减小,如Ca(OH)₂;
操作步骤:蒸发结晶(或蒸发浓缩至大量晶体析出)→ 趁热过滤 → 洗涤 → 干燥。
②冷却结晶:适合提取溶解度随温度变化较大的溶质、易水解的溶质或结晶水合物,如KNO3、FeCl3、CuCl2、CuSO4·5H2O、FeSO4·7H2O等;
操作步骤:蒸发浓缩(至有晶膜出现)→ 冷却结晶 → 过滤 → 洗涤 → 干燥;
③特殊情况(获得无水/无结晶水产物):
如从MgCl₂·6H₂O得到无水MgCl₂,从AlCl₃溶液得到无水AlCl₃。
操作: 在干燥的HCl气流中加热。
目的:HCl气流既能抑制Mg²⁺/Al³⁺的水解,又能带走水蒸气。
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4、蒸馏或分馏:分离沸点不同且互溶的液体混合物,如分离乙醇和甘油。
适用范围 | 分离沸点相差较大且互溶的液体混合物 | |
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 |
常考的蒸馏装置
5、冷却法:利用气体液化的特点分离气体,如合成氨工业采用冷却法分离平衡混合气体中的氨气,是平衡正向移动,从而提升反应物的转化率;
6、升华:
适用范围 | 对于某种组分易升华的混合物,利用物质易升华的性质在加热条件下将其分离 | |
注意事项 | 如NaCl固体中的I2可用该方法,但NH4Cl固体中的I2不能用升华的方法分离 |
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