硝酸钾晶体的制备

实验化学 专题1物质的分离与提纯 课题3硝酸钾晶体的制备 硝酸钾既是一种重要的工业原料又是一种优质的无氯钾氮复合肥 在工业上硝酸钾主要用作工业原料 应用于火药 焰火 金属焊接助剂 氨催化剂 玻璃制品等等 在食品和医药行业也有一定的应用 在农业上 主要用于烟草 花卉 柑橘以及其他对氯离子敏感的经济作物 可以明显提高作物的产量和品质 还可以用来作氮磷钾复合肥 课题3硝酸钾晶体的制备 知识预备1 盐的溶解度随温度变化 随着温度的升高 大部分固体物质的溶解度增大 个别物质的溶解度减小 如Ca OH 2 个别物质的溶解度增加甚少 如NaCl 分离提纯的物理方法 课题3硝酸钾晶体的制备 知识预备2 蒸发 分离溶质和溶剂 玻璃棒的作用 加快蒸发 防止由于局部温度过高 造成液滴飞溅 玻璃棒要不断搅动 仪器有种 5 注意事项 a 蒸发皿中的溶液不超过容积的2 3 b 当析出大量晶体时就熄灭酒精灯 利用余热蒸发至干 溶解度随温度变化不大的溶质 蒸发溶剂浓缩溶液 降低浓溶液的温度 溶解度随温度下降明显减少的溶质 aCl KNO3 两种结晶方法对比 课题3硝酸钾晶体的制备 知识预备2 过滤 一贴 二低 分离固体和液体 仪器有种 分离提纯的物理方法 5 分离固体和液体 分离提纯的物理方法 抽滤 吸滤 减压过滤 安全瓶 吸滤瓶 漏斗的颈口斜面与吸滤瓶的支管口相对 长管和短管的连接顺序不要错 优点 加快过滤速度 所得较干燥固体 布氏漏斗 抽气泵给吸滤瓶减压 导致装置内部的气压降低 使过滤的速度加快 原理 抽气泵 橡胶塞插入吸滤瓶内的部分不得超过塞子高度的2 3 操作注意事项 抽滤 吸滤 减压过滤 安全瓶作用是为了防止当关闭抽气泵或水的流量突然变小时发生倒吸 使水进入吸滤瓶内污染溶液 抽滤所用滤纸应小于布氏漏斗内经 将全部小孔盖住 用倾析法先转移溶液 溶液量不应超过漏斗容量的2 3 操作注意事项 抽滤 吸滤 减压过滤 吸滤瓶内液面快达到支管口位置时 应拔掉吸滤瓶上的橡胶管 从吸滤瓶上口倒出溶液 吸滤完毕 应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管 然后关闭水龙头 当过滤的溶液具有强酸性 强碱性或强氧化性时 可用玻璃纤维代替滤纸或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗 操作注意事项 抽滤 吸滤 减压过滤 吸滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀 过滤 抽滤 比较过滤与抽滤的区别 课题3硝酸钾晶体的制备 知识预备3 影响晶粒生成的条件 溶质的溶解度越小 溶液的浓度越高 溶剂的蒸发速度越快 溶液冷却得越快 析出的晶粒就越细小 当溶液发生过饱和现象时 促使晶体析出的操作 振荡容器 用玻璃棒搅动或轻轻的摩擦器壁 或投入几粒晶种 都可促使晶体析出 思考1 工业上多以硝酸钠和氯化钾为主要原料生产硝酸钾 副产品为氯化钠 反应方程式 NaNO3 KClNaCl KNO3如何分离硝酸钾和氯化钠的混合物 问题解决 Na K NO3 Cl NaNO3 KCl KNO3 NaCl 2 加热混合溶液使溶剂不断蒸发 并保持较高温度 首先析出的溶质是什么 溶液中剩余的主要溶质是什么 KNO3 NaCl 1 NaNO3与KCl的混合溶液中 主要有哪几种离子 可以组成几种物质 39 8 回答下列问题 20 9 39 8 回答下列问题 3 对析出的NaCl热溶液进行冷却 析出的溶质主要是什么 还有什么 为什么 NaCl KNO3 KNO3的溶解度随温度下降减小得多 析出NaCl的溶液为饱和溶液 NaCl溶解度随温度下降减小得不多 提纯KNO3的方法 重结晶 思考2 这样得到的晶体是否纯净 若不纯 应如何提纯 问题解决 重结晶 将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 KNO3粗产品 热浓溶液 溶解 冷却结晶 过滤洗涤 较纯KNO3 含少量NaCl 重结晶 将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 NaCl中含少量KNO3 溶解 蒸发结晶 热过滤 洗涤 较纯NaCl 思考3 请设计一个实验来检验两种情况下制备得到产品的纯度大小 固体溶解 操作步骤 操作要点 20gNaNO3 17gKCl 35ml水 加热搅拌 加热蒸发至溶液体积减半 趁热过滤 承接滤液的烧杯加2mL蒸馏水 待滤液冷却至室温 抽滤 称量粗产品 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 经加热 溶解 冷却 抽滤 得较纯产品 称量 分别取0 1g粗产品和较纯产品溶于水 加入稀HNO3和AgNO3 观察现象 课题3硝酸钾晶体的制备 课题3硝酸钾晶体的制备 实验流程 100 10 课题3硝酸钾晶体的制备 实验流程 100 10 问题讨论 1 该实验中涉及哪些基本操作 溶解 蒸发 过滤 抽滤 重结晶 称量 纯度检测等 2 制备KNO3晶体时 为什么要趁热过滤 防止降温时有KNO3结晶析出 3 检验所得产品中是否含Cl 的目的是什么 为了检验产品中是否含NaCl 课题3硝酸钾晶体的制备 实验流程 100 10 问题讨论 4 如果要制备颗粒较大的硝酸钾晶体 应该怎样选择结晶条件 不要振荡容器或搅拌溶液 减慢溶液的冷却速度 5 承接趁热过滤的滤液的烧杯应预先加少量水 目的是什么 防止降温时氯化钠溶液达到饱和而析出 在中学阶段 有哪些实验需用到玻璃棒 其作用分别是什么