内容正文:
红色
8种分离提纯方法总结
一实验总结思维导图(带答案版)
D过滤
②蒸馏
③重结晶
④萃取分液
3升华
⑥固体灼烧
⑦离子交换
⑧色谱
为填空题答案【蓝色为重点结论【适用于高中化学有机化学实验复习
普通过滤
玻璃仪器三件套
。
烧杯、漏斗、玻璃棒
一贴二低三靠
·一贴:滤纸紧贴漏斗内壁
·二低:滤纸边缘低于漏斗边缘;液面低于滤纸边缘
·三靠:烧杯紧靠玻璃棒;玻璃棒紧靠三层滤纸处;漏斗下端尖嘴紧靠烧杯
抽滤
(减压过滤吸滤)
·原理:在较低压强下将晶体滤出,快速、充分分离晶体与母液
·布氏漏斗:陶瓷材质,配圆形滤纸(直径略小于漏斗内径)
分离提纯之过滤
。装置:布氏漏斗+吸滤瓶(布氏烧瓶)+安全瓶+抽气泵
砂芯漏斗抽滤【江浙考点】
砂芯滤板:高硼硅玻璃,耐酸耐碱性强,抗腐蚀性优越
不用普通漏斗和滤影纸而改用砂芯漏斗的原因:滤纸会被强氧化性/强腐蚀性溶液腐蚀
趁热过滤&其他方法
趁热过滤
使用保温漏斗,好处:防止溶质在过滤时析出(结晶在滤纸上)
考法三问
。判断沉淀完全:取上层清液少许于试管,继续滴加沉淀剂,若无沉淀生成则沉
淀完全
·洗涤沉淀:向过滤器中加蒸馏水至浸没沉淀,待水自然流下,重复2~3次
·判断洗净:取最后一次洗涤液少许于试管,检验杂质离子,无特征现象说明洗
净
内壁
装置常见错误:①玻璃棒未靠在三层滤纸上:②漏斗下端尖嘴未紧靠烧杯内壁
抽滤优点:速度快,产品易干操
操作顺序:抽滤完成应先断开抽滤瓶与抽气泵之间的导管(打开安全瓶活塞通大气),后
关闭抽气泵(防倒吸)
两处常见错误:①布氏漏斗斜面未对准抽滤瓶支管口;②安全瓶导管长短接反(应短进长
出)
砂芯漏斗耐酸耐氧化剂腐蚀
其他分离方法
·倾析法:沉淀颗粒大、静置后易沉降
·渗析:用半透膜分离胶体和溶液
·离心:利用离心力加速沉淀分离
标准蒸馏装置
·仪器:蒸馏烧瓶+温度计+冷凝管+牛角管+锥形瓶
·加热:垫石棉网(不能直接加热)
减压蒸馏
·目的:降低沸点,防止物质受热分解/氧化(如H2O2提纯)
。装置:克氏蒸馏头+毛细管+冷凝管+接收瓶+真空泵
分离提纯之蒸馏
水蒸气蒸馏(外蒸汽法)
原理:将水蒸气通入不溶或难溶于水的有机物中,使有机物在低于100°C
蒸馏出来
·适用:具有挥发性、不溶/难溶于水、不与水反应的有机物
四个关键填空
·①温度计水银球与蒸馏烧瓶支管口相平
·②沸石作用:防止暴沸:忘加沸石:停止加热,冷却至室温后再补加
·③冷凝水下进上出;忘了通冷凝水:停止加热,冷却后再通冷凝水
·④不能将馏分蒸干
毛细管作用:引入微小气泡作为气化中心,防止暴沸,同时起搅拌作用
克氏蒸馏头优点:防止减压蒸馏时液体暴沸冲入冷凝管(双颈设计)
蛇形冷疑管接触面积大,水气分离更充分(适用于H2O2等易分解物)】
随水蒸气
故障处理:过程中若出现堵塞,长导管中液面上升,应打开弹簧夹(通大气),移去热
源,排除堵塞后再继续实验
重结晶基本流程
·加热溶解(配热饱和溶液)一趁热过滤(除不溶杂质)→冷却结晶→过滤→洗涤→
实例:苯甲酸重结晶
加热溶解→趁热过滤一冷却结晶→过滤洗涤干燥
两种类型对比
KNO型(溶解度随温度变化大)
。
蒸发浓缩(至产生晶膜)
→冷却结晶一过滤一冰水(冷水)洗涤一减压干
燥
如何促进晶体析出?
·磷酸易形成过饱和溶液难结晶:向过饱和溶液中加入晶种(少量该物质晶体)促进结
晶
分离提纯之重结晶
其他方法:用玻璃棒摩擦容器内壁(产生微晶)
如何得到大晶体?
关键要点:缓慢降温(温度梯度小)、溶液浓度不宜过高、
静置不要搅拌晶种完整
干燥
Nacl型(溶解度随温度变化小)
蒸发结晶→趁热过滤一热水洗涤→干燥
实验3-3:CuS04+氨水
现象:先有蓝色沉淀(Cu(0H2),加过量氨水沉淀溶解(生成深蓝色
[Cu(NH)4]2+)
·加入乙醇(极性较小溶剂):析出晶体(降低溶剂极性,减小溶解度)
曼生长才能形成大而规整的晶体
萃取剂的三个要求
·①溶质在其中溶解度要远大于在原溶剂中的溶解度
。
②与原溶剂互不相溶也不反应且密度不同
。
③一般较易挥发(便于后续分离回收)
萃取操作
·步骤:加萃取剂→振荡萃取→静置分层→分液
·振荡时边振荡边放气(倒转分液漏斗,打开活塞放出气体,防止内部
萃取原理&提高萃取率
·相似相溶原理
分离提纯之萃取分液
·分配系数:溶质在两相中的浓度比为常数
特殊萃取:索氏提取器
(脂肪提取器)
·应用:从茶叶中连续萃取咖啡因
·原理:溶剂受热蒸发→冷凝一滴入滤纸套筒浸泡样品→液面达虹吸管高
到烧瓶,循环进行
分液操作
压力过大)
·分液前:先打开上口玻璃塞(或使塞上凹槽对准漏斗小孔),使内外大气相通
·然后分液:下层液体从下口放出,上层液体从上口倒出
提高萃取率方法:多次萃取(分多次加入萃取剂,少量多次优于一次大量
优点:萃取效率高;使用溶剂量少(连续萃取,溶剂饭反复利用)
度→虹吸回流
乙醇作萃取剂优点:沸点低易蒸馏除去;对咖烟溶解度好;能与水互溶(后续易处理)
升华
原理:国体物质不经过液态直接变为气态,遇冷凝华收集(如碘、萘、樟脑
。
装置:蒸发皿+盛冷水的圆底烧瓶(收集冷凝),可减压升华
适用于:具有升华性质且杂兴质不升华的国体混合物分离
固体灼烧
主要仪器:
坩埚、泥三角、坩埚钳、酒精灯/酒精喷灯、三脚架、玻璃棒
·冷却:干燥器中冷却(防止吸水)
离子交换法
阳离子交换树脂(酸性)
反应:2R-SO3H+Ca2+→(R-SO3)2Ca+2Ht
分离提纯(续
阴离子交换树脂(碱性)
。反应:R一NH3OH+C→R一NH3CI+OH
色谱(柱色谱/纸上层析)
柱色谱
·固定相:硅胶、氧化铝等吸附剂
·流动相:洗脱剂
·原理:不同组分吸附能力不同,随洗脱剂移动速度不同而分离
红磷)
注意:瓷坩埚(含SiO2)不能熔融NaOH(会反应),应用铁坩埚或镍坩埚
经过阳离子交换树脂后,水中阳离子总数增大(1个Cā2+交换出2个H+)
顺序:先阳后阴(先除阳离子再除阴离子);净化后水的导电性显著降低
再生:用稀酸浸泡阳离子树脂,用稀碱浸泡阴离子树脂
吸附剂除氧化铝、硅胶外,还可选b.活性炭(颗粒细、表面积大、不溶于洗脱剂)
纸上层析(沪科/浙科)
·原理:"毛细现象",利用物质在水(固定相)和有机溶剂(流动相)中分配比不
同分离
·滤纸作惰性载体,水为国定相,有机溶剂为展开剂