高中化学 专题1 物质的分离与提纯 1.3 硝酸钾晶体的制备课件 苏教版选修6.ppt

课题3硝酸钾晶体的制备 一 实验原理1 盐的溶解度随温度的变化 氯化钠的溶解度随温度变化不大 而氯化钾 硝酸钠和硝酸钾在高温时具有较大的溶解度 温度降低时 氯化钾 硝酸钠的溶解度明显减小 而硝酸钾的溶解度则急剧下降 2 结晶 结晶是提纯固态物质的重要方法 通过蒸发溶液 减少一部分溶剂 使溶液达到饱和而析出晶体的方法称为蒸发结晶 这种方法主要用于溶解度随温度改变变化不大的物质 如氯化钠 通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体的方法称为冷却结晶 这种方法主要用于溶解度随温度下降明显减小的物质 如kno3 在实际应用中常将两种结晶方法结合使用 3 重结晶 若第一次结晶得到的晶体纯度不合乎要求 晶体中常会混有一些可溶性杂质 可将所得晶体溶于少量溶剂中 然后再进行蒸发 或冷却 结晶 过滤 如此反复的操作称为重结晶 有些物质的提纯 需经过几次重结晶才能使产品纯度合乎要求 每次过滤后的母液中均含有一些溶质 所以应将母液收集起来 进行适当处理 以提高产率 4 影响晶粒生成的条件 晶体颗粒的大小与结晶条件有关 溶质的溶解度越小 或溶液的浓度越高 或溶剂的蒸发速率越快 或溶液冷却得越快 析出的晶粒就越细小 反之 可得到较大的晶体颗粒 在实际操作中 常根据需要 控制适宜的结晶条件 以得到大小合适的晶体颗粒 当溶液发生过饱和现象时 振荡容器 用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁 或投入几粒晶体 晶种 都可促使晶体析出 二 实验仪器及试剂仪器 量筒 烧杯 试管 托盘天平 酒精灯 三脚架 漏斗 布氏漏斗 吸滤瓶 抽气泵 蒸发皿 坩埚钳 滤纸 火柴 药匙 玻璃棒 石棉网 试剂 0 1mol l 1agno3溶液 1mol l 1hno3溶液 蒸馏水 三 实验步骤1 固体溶解 在天平上分别称取nano320g和kcl17g放入100ml小烧杯中 加入35ml蒸馏水 加热至沸腾并不断搅拌 使固体溶解 在小烧杯外壁标注液面位置 2 蒸发 热过滤 继续加热 搅拌 使溶液蒸发浓缩 氯化钠晶体逐渐析出 当溶液体积减小到约为原来的一半时 迅速趁热过滤 承接滤液的烧杯应预先加2ml蒸馏水 以防降温时氯化钠溶液达饱和而析出 3 冷却 减压过滤 待滤液冷却至室温 进行减压过滤得到较干燥的粗产品硝酸钾晶体 4 重结晶 留下约0 1g粗产品 其余按粗产品 水的质量比为2 1混合 配成溶液 加热 搅拌 待晶体全部溶解后停止加热 若溶液沸腾时晶体还未全部溶解 可再加入少量蒸馏水使其溶解 等溶液冷却至室温有大量晶体析出后抽滤 得到较高纯度的硝酸钾晶体 5 称量 晶体用干燥的滤纸吸干 放在表面皿上称量 并观察其外观 分别取0 1g粗产品和重结晶后得到的硝酸钾晶体放入两支小试管中 各加入2ml蒸馏水配成溶液 6 检验cl 向溶液中分别滴入1滴1mol l 1hno3溶液酸化 再各滴入2滴0 1mol l 1agno3溶液 观察到的现象是粗产品 重结晶产品的溶液中产生浑浊的程度不同 知识点一 知识点二 转化法制备kno3 例题1 下面是四种盐在不同温度下的溶解度 g 假设 盐类共存时不影响各自的溶解度 分离晶体时 溶剂的损耗忽略不计 某同学设计用物质的量之比为1 1的nano3和kcl为原料 加入一定量的水制取kno3的实验 其流程如下图所示 知识点一 知识点二 1 在 和 的实验过程中 关键的实验条件是 2 分离出晶体的 和 两操作是 填 倾倒 蒸发 结晶 或 过滤 中的某种操作 kno3是晶体 填 a 或 c 3 粗产品中可能含有的杂质离子是 检验的方法是 4 将该粗产品提纯 可采取的方法是 知识点一 知识点二 解析 1 等物质的量的nano3和kcl溶于水后 所形成的四种物质皆易溶于水 要分离它们只能根据不同温度下溶解度的不同进行 因此实验 和 的关键条件是温度 2 分离kno3 nacl 晶体与溶液的操作为过滤 根据题目所给溶解度数据 100 时蒸发水后得到nacl晶体 nacl溶解度最小 冷却后得到的主要是kno3 溶解度之差最大 故c是kno3 3 在100 时nacl溶液已饱和 故降温冷却过程中 在得到kno3晶体的同时 有少量nacl析出 即晶体中含na cl na 用焰色反应检验 cl 用agno3溶液和稀硝酸检验 4 对含有少量nacl杂质的kno3可用重结晶的方法提纯 答案 1 温度 2 过滤c 3 na cl na 用焰色反应检验 cl 用agno3溶液和稀硝酸检验 4 重结晶 知识点一 知识点二 针对训练1 纯净的氯化钠是不潮解的 但家庭所用的食盐却很容易潮解 这主要是因为含有杂质mgcl2 为取得纯净的氯化钠 有人设计了这样一个实验 把买来的食盐放入纯nacl饱和溶液中一段时间 过滤 即得纯净的氯化钠固体 下列说法中正确的是 a 食盐的晶粒大一些有利于提纯b 设计实验的根据是mgcl2比nacl易溶于水c 设计实验的根据是nacl的溶解平衡d 在整个过程中 nacl的浓度会变大答案c 知识点一 知识点二 粗盐的提纯 例题2 为除去粗盐中的ca2 mg2 fe3 1 判断bacl2已过量的方法是 2 第 步中 相关反应的离子方程式是 3 若先用盐酸调ph再过滤 将对实验结果产生影响 其原因是 知识点一 知识点二 4 为检验精盐纯度 需配制150ml0 2mol l 1nacl 精盐 溶液 如图是该同学转移溶液的示意图 图中的错误是 知识点一 知识点二 知识点一 知识点二 答案 1 取第 步中加入bacl2后的上层清液1 2滴滴于点滴板上 再滴入1 2滴bacl2溶液 若溶液未变浑浊 则表明bacl2已过量 3 在此酸度条件下 会有部分沉淀溶解 从而影响制得精盐的纯度 4 未用玻璃棒引流 不能用100ml容量瓶 知识点一 知识点二 过滤 加过量的naoh溶液 加适量盐酸 加过量na2co3溶液 加过量bacl2溶液a b c d 知识点一 知识点二 解析除杂过程中 有时为能将杂质全部除去 所用除杂试剂往往稍过量 但过量的试剂最终要能被其他试剂除尽 必须了解各个实验步骤的目的 才能分清操作顺序 加入过量的naoh溶液的目的是除去