Conocimientos de la escuela secundaria sobre separación y purificación.
La separación y purificación de una mezcla es un punto de conocimiento común en los exámenes de química de la escuela secundaria. Se resume a continuación:
(1).
1. Tipo de separación mixta sólido-sólido: combustión, descomposición térmica, sublimación, cristalización (o recristalización).
2. Tipo de separación mixta sólido-líquido: filtración, salinización, evaporación.
3. Tipo de separación mixta líquido-líquido: extracción, separación de líquidos, destilación y diálisis.
4. Tipo de separación por mezcla gas-gas: lavado de gases.
(2) Métodos físicos para separar y purificar mezclas
Los métodos comúnmente utilizados para separar y purificar sustancias mediante métodos físicos son: Métodos de separación y purificación
Alcance de aplicación Nombre principal del instrumento
Vaso de precipitados, embudo, papel de filtro, varilla de vidrio para filtrar sólidos y líquidos insolubles
Evaporación, concentración, cristalización, recristalización Platos de evaporación para separar sólidos y líquidos disueltos, Varilla de vidrio, lámpara de alcohol, vaso de precipitados
Destilación, fraccionamiento de mezclas líquidas miscibles con diferentes puntos de ebullición Matraz de destilación, tubo condensador, tubo de cuerno Matraz Erlenmeyer, termómetro
Sublimación de sólidos y vasos de separación de sólidos para impurezas, lámparas de alcohol, malla de amianto, embudos de separación y vasos de precipitados para extracción de líquidos inmiscibles
Separación de partículas coloidales de diálisis y solutos en soluciones, membranas semipermeables y vasos de precipitados
2. Separación química y purificación de sustancias Al utilizar métodos químicos para separar y purificar sustancias, se debe prestar atención a:
① No introducir nuevas impurezas
② No perder ni reducir la cantidad; sustancias purificadas La calidad;
③La operación experimental debe ser simple y no complicada. Cuando se utilizan métodos químicos para eliminar impurezas en una solución, para eliminar la mayor cantidad posible de sustancias o iones separados, es necesario agregar el exceso de reactivos de separación en un proceso de separación de varios pasos, los reactivos agregados más tarde deben poder ser eliminados. para eliminar las sustancias irrelevantes añadidas previamente o la eliminación de iones.
Los siguientes métodos se utilizan comúnmente para separar y purificar soluciones inorgánicas:
1. Método de generación de precipitación. Por ejemplo, si hay una pequeña cantidad de impureza de MgCl2 mezclada en la solución de NaCl, se puede agregar un exceso de solución de NaOH para convertir los iones Mg2+ en Mg(OH)2 y precipitar (pero introducir una nueva impureza OH–), y filtre para eliminar el Mg(OH)
2, luego agregue la cantidad adecuada de ácido clorhídrico para ajustar el pH a neutro.
3. Método de generación de gas. Por ejemplo, hay una pequeña cantidad de Na2CO3 mezclada en la solución de Na2SO4. Para no introducir nuevas impurezas y aumentar el SO42–, se puede agregar una cantidad adecuada de H2SO4 diluido para convertir el CO32– en gas CO2 y eliminarlo.
4. Método redox. Por ejemplo, si hay una pequeña cantidad de impureza de FeCl2 en la solución de FeCl3, se puede introducir una cantidad adecuada de Cl2 para oxidar el FeCl2 a FeCl3. Si hay una pequeña cantidad de FeCl3 en la solución de FeCl2, se puede agregar una cantidad adecuada de polvo de hierro para eliminarla.
5. Método de interconversión de sal normal y sal ácida. Por ejemplo, si el sólido de Na2CO3 contiene una pequeña cantidad de impureza de NaHCO3, el sólido se puede calentar para descomponer el NaHCO3 y generar Na2CO3 y eliminar las impurezas. Si hay una pequeña cantidad de impureza de Na2CO3 mezclada en la solución de NaHCO3, se puede pasar suficiente CO2 a la solución para convertir Na2CO3 en NaHCO3.
6. Utiliza las dos propiedades de las sustancias para eliminar las impurezas.
Si hay una pequeña cantidad de impureza de Al2O3 mezclada con Fe2O3, puede usar Al2O3 como óxido anfótero y puede reaccionar con una solución alcalina fuerte. Agregue una cantidad suficiente de solución de NaOH a la muestra para convertir la mezcla. Al2O3 en NaAlO2 soluble, luego filtrar y lavar la materia insoluble, que es Fe2O3 puro.
Métodos comunes para eliminar impurezas de sustancias inorgánicas: ["( )" indica impurezas]
Mezcla de reactivos o métodos de eliminación de impurezas
C en polvo (MnO2) añadido Añadir suficiente ácido clorhídrico concentrado, calentar y filtrar
MnO2 (C en polvo) / Quemar CuO en polvo (C en polvo) / Quemar
FeCl2 (FeCl3) Añadir suficiente Fe en polvo y filtrar, evaporar , cristalizar
FeCl3 (FeCl2) Agregar suficiente Cl2, evaporar, cristalizar
NH4Cl [(NH4)2SO4] Agregar la cantidad adecuada de solución de BaCl2, filtrar
NaCl (NH4Cl) / Calentar NaCl (Na2CO3), agregar suficiente ácido clorhídrico, evaporar y cristalizar
NaCl (NaHCO3) Agregar suficiente ácido clorhídrico, evaporar y cristalizar
Na2CO3 (NaHCO3) / Calentar NaHCO3 (Na2CO3), añadir suficiente CO2, evaporar a baja temperatura y cristalizar
NaHCO3 (NaOH) Añadir suficiente CO2, cristalizar
NaOH (Na2CO3) Añadir la cantidad adecuada de cal agua, filtro
3. Separación y Purificación de Sustancias Orgánicas La purificación de sustancias orgánicas debe utilizar métodos físicos y químicos para eliminar las impurezas en función de las propiedades de las sustancias a purificar. Generalmente, se agrega un determinado reactivo para que reaccione con las impurezas y forme una sustancia que sea fácilmente soluble en agua, y luego las impurezas se eliminan mediante separación de líquidos.
Para eliminar el ácido acético y el etanol mezclados en acetato de etilo, se debe agregar una solución saturada de carbonato de sodio a la mezcla. La impureza de etanol es fácilmente soluble en agua y el ácido acético reacciona con carbonato de sodio para formar un. ácido acético que es fácilmente soluble en agua acetato de sodio (que también reduce la solubilidad del acetato de etilo), después de agitar bien, separe los líquidos con un embudo de decantación para obtener acetato de etilo puro.
Para la separación de sustancias orgánicas con puntos de ebullición similares y ambas solubles en agua, primero se puede convertir una de ellas en una sustancia menos volátil, luego destilarla y finalmente obtener la sustancia original por métodos químicos. .
Eliminación de sustancias orgánicas comunes: [Las impurezas están en "( )"]. Mezcla de reactivos y métodos de eliminación de impurezas
Éter etílico (etanol) agua, separación líquida de benceno (fenol) suficiente solución de NaOH, separación líquida
Acetato de etilo (ácido acético, etanol) cantidad suficiente de solución saturada de Na2CO3, separar los líquidos
Bromobenceno (bromo) Una cantidad suficiente de NaOH diluir la solución, lavar, separar los líquidos
Etanol (agua) CaO (recién preparado) destilación; etanol (fenol) suficiente solución de NaOH, destilación
Destilación de ácido acético (etanol); destilación de gasolina (diesel); agua de pentano (etanol), separación de líquidos
Nitrobenceno (HNO3) Agua, separación de líquidos
El producto después de la diálisis de glucosa (almidón) y la reacción de saponificación se sala y se filtra