第三节--物质的结晶.docx

第三节 物质的结晶一、结晶1、使溶质结晶的两种方法（1）、蒸发溶剂：对溶解度受温度变化影响不大的固体溶质，一般就用蒸发溶剂的方法得到固体。（2）、冷却热饱和溶液对溶解度受温度变化影响较大的固体溶质，用冷却热饱和溶液的方法得到固体。2、晶体和结晶的概念：（1）、晶体：从溶液中析出的具有规则的几何外形的固体叫做晶体。（2）、结晶：已经溶解的溶质在溶液中形成晶体的过程叫做结晶。3、溶解和结晶是相反的两个过程：（1）结晶跟溶解是相反的两个过程：固体溶质 溶解结晶 溶液里的溶质（2）、溶解和结晶的微观分析：微粒运动状况看到的现象溶液的状态溶解速度结晶速度溶质不断溶解不饱和溶液溶解速度=结晶速度溶质既不溶解，也不析出 （溶解和结晶平衡）饱和溶液溶解速度结晶速度溶质结晶析出溶液仍是饱和溶液 （3）、溶解平衡：溶质溶解的速度等于结晶的速度，溶液这时所处的状态叫做溶解平衡。溶解平衡是一种动态平衡。【思考】1、为什么溶质不能在一定温度下一定量溶剂里无限溶解？2、为什么冷却热饱和溶液会析出晶体？二、结晶水和结晶水合物1、有关结晶水合物的概念：（1）、结晶水：物质在水溶液里析出，形成晶体时，晶体里常结合一定数目的水分子，这样的水分子叫做结晶水。（2）、结晶水合物：含有结晶水的物质叫做结晶水合物。2、常见的结晶水合物化学式化学名称俗 称CuSO45H2O五水合硫酸铜胆矾CaSO42H2O二水合硫酸钙石膏FeSO47H2O七水合硫酸亚铁绿矾KAl(SO4)212H2O十二水合硫酸铝钾明矾Na2CO310H2O十水合碳酸钠苏打（纯碱）Na2SO410H2O十水合硫酸钠芒硝 3、CuSO45H2O CuSO4 + 5H2O (蓝色） （白色） CuSO4 + 5H2O = CuSO45H2O （白色） （蓝色）结晶水合物是具有一定组成的化合物。4、风化和潮解：（1）、风化：结晶水合物失去一部分或全部结晶水的现象叫做风化。（2）、潮解：晶体能吸收空气里的水蒸气，在晶体的表面逐渐形成溶液，这个现象叫做潮解。三、有关溶解和结晶的计算：例1、50时300克KNO3饱和溶液加热蒸发掉60克水，现冷却到50，能析出多少克KNO3晶体？分析：此题的实质是求在50时60克水里溶解了多少克KNO3使溶液达到饱和，那么，在同一温度下，减少60克水，就要析出同样多的KNO3晶体。这类题的解法有三种，其中最简单的是按以下关系式解题：析出溶质的质量减少的溶剂质量 = 溶解度100克解：查KNO3的溶解度曲线，50时KNO3的溶解度是85.5克。 设在50时蒸发掉60克水能析出KNO3X克。那么： x60克 = 85.5克100克 x = 60克85.5克100克 =51.3克答：能析出KNO3晶体51.3克。2、根据溶解度差计算例2、把300克30的NH4Cl饱和溶液加热到60，还能溶解多少克NH4Cl？分析：温度升高，加入溶质溶液在高温下达到饱和，要求加入溶质的量，可按以下关系式求解：升温后加入溶质的质量升温后饱和溶液质量两种不同温度下溶解度差值（正值）克溶解度（升温后）相反，若是一定量的饱和溶液从高温降低到一定温度，求析出晶体的质量应用下面关系式求解：温度降低后析出溶质的质量高温时饱和溶液质量两种不同温度下的溶解度差值（正值）克溶解度（高温时）解：查NH4Cl的溶解度曲线，得：NH4Cl在30时的溶解度是41.4克，60时的溶解度是55.2克。设把300克30的NH4Cl饱和溶液加热到60还能溶解克NH4Cl。则：x300+x = 55.2-41.4100+55.2 155.2x = 30013.8-13.8x x =30013.8169 24（克）答：把300克30的NH4Cl饱和溶液加热到60，还能溶解24克NH4Cl。四、有关结晶水合物的计算：例1、计算硫酸铜晶体里结晶水的质量分数解：5H2OCuSO45H2O 100% =5(12+16)63.5+32+164+5(12+16)100% 36%答：硫酸铜晶体里结晶水的质量分数约是36%。例2、分析测得1.390g硫酸亚铁的结晶水合物中，含有硫酸亚铁（无水）0.760g，求硫酸亚铁晶体的化学式？解：硫酸亚铁晶体中含有结晶水： 1.390-0.760=0.63(g) 结晶水的质量分数为： 0.631.390 100%=45.3%设一个硫酸亚铁晶体分子中含有X个结晶水分子。那么： XH2OFeSO2xH2O100%=45.3%解之，得： X=7硫酸亚铁晶体的化学式是FeSO47H2O.答：硫酸亚铁晶体的化学式是FeSO47H2O。例3、90时饱和CuSO4溶液480克，加热蒸发掉20克水，再恢复到90，可析出晶体CuSO45H2O多少克？（90时无水CuSO4的溶解度是60克）分析：解这类题目必须注意两点： 、晶体析出后母液是饱和溶液，剩下的母液中溶质、溶剂质量之比等于该温度下溶解度克数与溶剂量100克水之比。 、若用折算法计算，实际是仅用一次结晶析出量折算成水合晶体的量，未考虑结晶水的析出会使溶剂减少而再结晶。所以折算法是错误的。解：设可析出X克CuSO45H2O晶体。 X克晶体中含纯CuSO4的质量分数为CuSO4CuSO45H2O=160250X克；含H2O的质量分数为 5H2O CuSO45H2O =90250x克。 在480克饱和硫酸铜溶液中含有溶质CuSO4的质量为48060100+60 = 180克，含水的质量为480-180=300（克）。依题意，得： 100：60=（300-20-90250X）：（180-160250X）解之，得： X28.30（克）答：可析出CuSO45H2O 28.30克。四、本节知识梳理： 蒸发溶剂 结晶的方法 冷却热饱和溶液 晶体：从溶液中析出的具有规则的几何外形的固体叫做晶体。 一、结晶 结晶：溶质在溶液中形成晶体的过程叫做结晶。 溶解和结晶是相反的两个过程：固体溶质溶解结晶 溶液里的溶质 结晶水：物质在水溶液中形成晶体时结合的一定 数目的水分子，叫做结晶水。物质的结晶 二、结晶水和结晶水合物 结晶水合物：含有结晶水的物质叫做结晶水合物。 风化：结晶水合物失去部分或全部结 0 晶水的现象叫风 风化和潮解 潮解：晶体吸收空气中的水蒸气，在 0 表面形成溶液的现象叫潮解。 三、有关溶解和结晶的计算作 业1、选择正确的答案填在括号里。（1）、晶体里（ ）。 一定含有结晶水；不一定都含有结晶水；不含结晶水。（2）、结晶水合物是（ ）。 具有一定组成的化合物；混合物；溶液。2、在实验室里，为什么可以用氯化钙作干燥剂？3、计算碳酸钠晶体（Na2CO310H2O）里，含结晶水的百分比是多少？4、把20的食盐饱和溶液200克，加热蒸发掉40克水，再冷却到20时，有多少克食盐结晶析出？（提示：食盐的溶