物质的分离与提纯(结晶).ppt

第2课时 第2讲物质的分离和提纯 物质分离 提纯的常用物理方法 结晶法 1 蒸发结晶 加热蒸发溶剂 使溶液迅速浓缩 最终析出晶体 2 降温结晶 冷却结晶 先将溶液蒸发浓缩后 再降低温度 冷却结晶 使溶液冷却达到过饱和状态而使晶体析出 适用于随温度变化溶解度变化不大的物质 如NaCl等 适用于随温度变化溶解度变化大的物质 如KNO3等 2 结晶 定义 利用不同固体物质在同一溶剂里溶解度的不同 将其分离的方法 作用 可分离可溶性混合物或除去可溶性杂质 搅拌 防止液体局部过热而飞溅 余热 目的 例1 KNO3 NaCl的溶解度随温度变化如图所示 思考从混合溶液中提取KNO3晶体 需经历哪些步骤 蒸发浓缩 趁热过滤 冷却结晶 过滤 不纯 注意事项 要使晶体洁净 应对晶体进行洗涤 要得到高纯度的晶体 可进行重结晶操作 即把晶体用溶剂重新溶解 经过滤 蒸发 冷却等操作步骤后重新获得的晶体 纯度可进一步提高 重结晶 问题1 如何除去硝酸钾晶体中的少量氯化钠 将混合物溶于水 蒸发浓缩 此时无晶体析出 冷却结晶 过滤 得到晶体 冷却热饱和溶液 问题2 如何除去氯化钠晶体中的少量硝酸钾 将混合物溶于水 蒸发浓缩至有大量晶体析出 趁热过滤 得到晶体 问题3 如何从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体 蒸发溶液直至有晶膜出现 停止加热 降温结晶 过滤 得到结晶水合物的方法 归纳 结晶法制备物质的一般流程 从溶液中分离晶体的方法 过滤 抽滤 倾析法等 结晶 反应器中合成制备反应实验 分离 洗涤 干燥 例2 以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程 操作 的名称是 操作 根据KMnO4和K2CO3两物质在 填性质 上的差异 采用 填操作步骤 趁热过滤得到KMnO4粗晶体 过滤 溶解度 蒸发浓缩 例3 下表是四种盐在不同温度下的溶解度 g 100g水 某同学设计用物质的量之比为1 1的硝酸钠和氯化钾为原料 加入一定量的水制取硝酸钾的实验 其流程如下图所示 1 在 和 的实验过程中 需要控制的关键的实验条件是 在上述晶体中 填 A 或 C 应为硝酸钾晶体 2 在 的实验过程中 需要进行的操作依次是 温度 C 加水溶解蒸发浓缩趁热过滤 3 粗产品中可能含有杂质离子 检验其中一种离子的方法是 4 为了洗涤所得的硝酸钾晶体 下列溶剂可用作洗涤剂的是 填编号 a 热水b 冰水c 95 的酒精d 四氯化碳 Na Cl 取粗产品少许 加水配成溶液 加入硝酸酸化的硝酸银溶液 若有白色沉淀产生 证明有Cl bc 例4 碳酸钠是造纸 玻璃 纺织 制革等行业的重要原料 工业碳酸钠 纯度度约98 中含有Ca2 Mg2 Fe3 Cl 和SO42 等杂质 提纯工艺路线如下 已知碳酸钠的溶解度 S 随温度变化的曲线如下图所示 回答下列问题 1 滤渣的主要成分为 Fe OH 3 Mg OH 2 CaCO3 2 趁热过滤 的原因是 3 若在实验室进行 趁热过滤 可采取的措施是 写出1种 4 若 母液 循环使用 可能出现的问题及其原因是 防止温度下降时Na2CO3 H2O溶解 避免析出Na2CO3 10H2O 或Na2CO3 7H2O 预热过滤装置 产品纯度降低 因为循环使用时母液中Cl 与SO42 累积 导致产品含NaCl或Na2SO4杂质 例5 工业上采用 NH4 2SO4与KCl为原料制备氯化铵及无氯钾肥 其工艺流程如下 已知四种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示 1 无氯钾肥的化学式为 合成时所涉及的操作有 填操作名称 K2SO4 蒸发浓缩 趁热过滤 冷却结晶 2 简述此工艺可制得氯化铵的原因 K2SO4的溶解度随温度升高变化不大 且高温时溶解度最小 故蒸发浓缩时K2SO4最先达到饱和析出 又因NH4Cl的溶解度随温度变化最大且高温时溶解度大 冷却时析出大量晶体 3 制得的氯化铵中常伴有 析出 原因是 除去该杂质的方法是 涉及到的操作步骤有 K2SO4 降温前K2SO4已达饱和 降温过程中K2SO4的溶解度会减小 析出少量晶体 重结晶 蒸发浓缩 冷却结晶 过滤 4 不用其它试剂 检查NH4Cl产品是否纯净的方法及操作是 加热法 取少量氯化铵产品于试管底部 加热 若试管底部无残留物 表明氯化铵产品纯净 萃取分液蒸馏玻璃棒 漏斗 烧杯 冷水B 加快过滤速度 下图是A B C三种固体物质的溶解度随温度变化的曲线图 根据图回答 1 S表示物质的溶解度 在 时SA SB SC 2 t3