硝酸钾晶体的制备(可用)

1、 练习练习： 用于分离或提纯物质的已学方法有：用于分离或提纯物质的已学方法有： A萃取萃取 B分液分液 C过滤过滤 D加热分解加热分解 E蒸发蒸发 F蒸馏蒸馏 下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合 适适?（把选用方法的标号填入括号内）（把选用方法的标号填入括号内） （1）除去）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的溶液中悬浮的Ca(OH)2 颗粒（颗粒（ ） （2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（）把饱和食盐水中的食盐提取出来（ ） （3）除去酒精中溶解的微量食盐（）除去酒精中溶解的微量食盐（ ） （4）把溴水中的溴提取出来）把溴水中的溴提取出

2、来 （ ） （5）用自来水制取医用蒸馏水）用自来水制取医用蒸馏水 （ ） （6）除去氧化钙中的碳酸钙）除去氧化钙中的碳酸钙 （ ） （7）分离柴油和水的混合物）分离柴油和水的混合物 （ ）BDACEFF思考思考1:工业上多以工业上多以硝酸钠和氯化钾硝酸钠和氯化钾为主要原料为主要原料生产硝酸钾，副产品为氯化钠。反应方程为生产硝酸钾，副产品为氯化钠。反应方程为NaNO3 + KCl =NaCl + KNO3如何分离硝酸钾和氯化钠的混合物？如何分离硝酸钾和氯化钠的混合物？表表1 NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同温度下的溶解度（在不同温度下的溶解度（g/100g水）水） 溶解度的差异溶解度

3、的差异结晶结晶 NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3 高温下高温下, 达到饱和的达到饱和的NaCl先结先结晶分离；然后晶分离；然后, 在低温下在低温下, KNO3达饱和，得到产品。达饱和，得到产品。蒸发蒸发 溶解溶解热过滤热过滤结晶结晶思路：思路：溶解度随温度变化：溶解度随温度变化： 大大 小小 小小 大大原理：原理：NaNONaNO3 3+KCl NaCl+KNO+KCl NaCl+KNO3 3 计算时假定：计算时假定：盐类共存时不影响各自的溶解度；盐类共存时不影响各自的溶解度；过滤晶体时，溶剂损耗忽略不计。过滤晶体时，溶剂损耗忽略不计。取取34.0 g (0.4mol)NaN

4、03和和29.8 g (0.4mol)KCl，加，加70.0 gH20，加热溶解，在，加热溶解，在100时蒸发掉时蒸发掉50.0 gH20，维持该温度，过滤析出晶体，计算所得晶体的质量维持该温度，过滤析出晶体，计算所得晶体的质量(m高温高温)；将滤液冷却到；将滤液冷却到10，待充分结晶后过滤，计，待充分结晶后过滤，计算所得晶体的质量算所得晶体的质量(m低温低温)。表表2 KNO3等四种盐等四种盐在不同温度下的溶解度（在不同温度下的溶解度（g/100g水）水） m m高温高温NaCl=15.58gNaCl=15.58gm m低温低温NaCl=0.68gNaCl=0.68gm m低温低温KNOKN

5、O3 3=36.22g=36.22g热过滤：热过滤：趁热过滤，趁热过滤，得得KNO3饱和溶液饱和溶液（回收（回收NaCl晶体）晶体）结晶：结晶：KNO3溶液冷却溶液冷却有有KNO3晶体晶体析出析出蒸发结晶：蒸发结晶： 小火加热小火加热 至有较多至有较多晶体析出晶体析出 溶解：溶解：20g NaNO3 17g KCl 35ml水水抽滤：抽滤：得得KNO3晶体晶体称量：称量：称量得称量得 ，粗粗KNO3质量质量1、制备、制备KNO3粗品粗品加热蒸发的量有什加热蒸发的量有什么要求？么要求？溶解度随温度变溶解度随温度变化不大的溶质化不大的溶质蒸发溶剂蒸发溶剂浓缩溶液浓缩溶液降低浓溶降低浓溶液的温度液的

6、温度溶解度随温溶解度随温度下降明显度下降明显减少的溶质减少的溶质aClKNO3一、结晶一、结晶二、热过滤二、热过滤加热使漏斗保温，使过滤在热水保温下加热使漏斗保温，使过滤在热水保温下进行进行 1）原理：）原理：防止因冷却导致其它防止因冷却导致其它晶体析出晶体析出2）目的：）目的：铜质保温漏斗铜质保温漏斗三、减压过滤（也称抽滤或吸滤）三、减压过滤（也称抽滤或吸滤） 快速得到较干燥的沉淀快速得到较干燥的沉淀 水龙头水龙头自自来来水水水流卷带水流卷带装置内空装置内空气，使内气，使内压下降压下降低低压压布氏漏斗布氏漏斗吸滤瓶吸滤瓶安安全全瓶瓶“短进长出短进长出”抽气泵抽气泵相相对对2/3思考思考2：这

7、样得到的晶体是否纯净？若这样得到的晶体是否纯净？若不纯，应如何提纯？不纯，应如何提纯？ 初次结晶得到的晶体中常会混有少量初次结晶得到的晶体中常会混有少量NaCl杂杂质。将所得晶体溶于少量水中，然后进行冷质。将所得晶体溶于少量水中，然后进行冷却、却、 结晶、过滤，如此反复的操作。结晶、过滤，如此反复的操作。 下面是四种盐在不同温度下的溶解度下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g)：某同学设计用物质的量之比为某同学设计用物质的量之比为11的的NaNO3和和KCl为原料，加入一定量的水制取为原料，加入一定量的水制取KNO3的实验，的实验，其流程如图所示。其流程如图所示。(1)在在和和的实验过程中，关键

8、的实验条件是的实验过程中，关键的实验条件是_。(2)在的实验过程中，需要进行的操作依次在的实验过程中，需要进行的操作依次是是 、 、 。KNO3是晶体是晶体_(填填“A”或或“C”)。(3)粗产品中可能含有的杂质离子是粗产品中可能含有的杂质离子是_，检，检验的方法是验的方法是_。（4）将该粗产品提纯，可采取的方法是将该粗产品提纯，可采取的方法是_。温度温度CNa、ClNa用焰色反应检验，用焰色反应检验，Cl用用AgNO3溶液和稀溶液和稀HNO3检验检验重结晶重结晶加水溶解、蒸发浓缩、趁热过滤加水溶解、蒸发浓缩、趁热过滤溶解：溶解：按按KNO3 H2O= 2 1 加适量水溶解加适量水溶解2、KN

9、O3提纯（重结晶）提纯（重结晶）加热：加热：沸腾沸腾 即止即止冷却：冷却：有针状有针状KNO3析出析出抽滤：抽滤：得得KNO3晶体晶体 烘干：烘干：水浴烘干水浴烘干 (在表面皿中）在表面皿中）称重称重:精品精品KNO3 将所得晶体溶于少量溶剂中，然后进行蒸发（或冷将所得晶体溶于少量溶剂中，然后进行蒸发（或冷却）、结晶、过滤，如此反复的操作称为重结晶。却）、结晶、过滤，如此反复的操作称为重结晶。 思考思考3：请设计一个实验来检验两种情况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？下制备得到产品的纯度大小？0.1g粗品粗品 KNO32ml水水0.1g晶体晶体 KNO32ml水水无白色无白

10、色 AgCl有白色有白色 AgCl2滴滴AgNO32滴滴AgNO33、产品纯度的检验、产品纯度的检验 小结：硝酸钾晶体的实验方案小结：硝酸钾晶体的实验方案NaNO3 + KCl = NaCl + KNO31、实验原理：、实验原理：2、基本流程基本流程：1）固体溶解）固体溶解2）蒸发、热过滤）蒸发、热过滤3）冷却、减压过滤）冷却、减压过滤4）重结晶）重结晶5）称量）称量6）检验）检验Cl-粗粗KNO3提纯提纯KNO3纯度的检验纯度的检验天平、烧杯、天平、烧杯、 玻璃棒、酒精灯玻璃棒、酒精灯铁架台、铜质保温漏斗铁架台、铜质保温漏斗吸滤瓶、安全瓶、抽气泵、布氏漏斗吸滤瓶、安全瓶、抽气泵、布氏漏斗交流

11、与讨论：交流与讨论：2、检验所得产品中是否含有、检验所得产品中是否含有Cl-的目的是什么？的目的是什么？检查产品中是否有氯化钠等杂质检查产品中是否有氯化钠等杂质.1、制备硝酸钾晶体时、制备硝酸钾晶体时,为什么要趁热过滤为什么要趁热过滤?如果不趁热过滤如果不趁热过滤,其他杂质会结晶析出其他杂质会结晶析出,使硝酸钾晶使硝酸钾晶体中混有其他杂质体中混有其他杂质3、如果要制备颗粒较大的硝酸钾晶体，应该、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？怎样选择结晶条件？4、为什么选用重结晶的方法可使产品获得较高的纯度？、为什么选用重结晶的方法可使产品获得较高的纯度？此方法可以除去晶体中微量的杂质，

12、使晶体纯度提高。此方法可以除去晶体中微量的杂质，使晶体纯度提高。应该尽量缓慢地冷却应该尽量缓慢地冷却,并保持容器静置并保持容器静置,切不可振荡容切不可振荡容器器,以使晶体缓慢析出以使晶体缓慢析出,形成较大的晶体颗粒形成较大的晶体颗粒.练习：练习：1、某实验小组只领取了下列仪器或用品：铁、某实验小组只领取了下列仪器或用品：铁架台、铁圈、铁夹、三角架、石棉网、烧架台、铁圈、铁夹、三角架、石棉网、烧杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。只用上量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。只用上述仪器或用品，下列实验操作不能进行的述仪器或用品，下列实验操

13、作不能进行的是是( ) A、蒸发、蒸发 B、萃取、萃取 C、过滤、过滤 D、蒸馏、蒸馏CD2、减压吸滤装备和普通的过滤装置相比，除、减压吸滤装备和普通的过滤装置相比，除可加快过滤速度外，还具有的优点是（）可加快过滤速度外，还具有的优点是（）A、可过滤胶状沉淀、可过滤胶状沉淀B、可过滤颗粒更小的沉淀、可过滤颗粒更小的沉淀C、可使沉淀中的杂质减少、可使沉淀中的杂质减少D、可得到较干燥的沉淀、可得到较干燥的沉淀D3.某溶液含有较多的某溶液含有较多的Na2SO4和少量的和少量的Fe2(SO4)3。若用该溶。若用该溶液制取芒硝，可供选择的操作有：加适量液制取芒硝，可供选择的操作有：加适量H2SO4溶液，

14、溶液，加金属加金属Na，结晶，加过量，结晶，加过量NaOH溶液，加强热脱溶液，加强热脱结晶水，过滤。正确的操作步骤是结晶水，过滤。正确的操作步骤是()A BC DB侯德榜制碱法生产工艺流程可简要表示如下：侯德榜制碱法生产工艺流程可简要表示如下：请回答下列问题：请回答下列问题：(1) (1) 沉淀池中发生的化学反应方程式是沉淀池中发生的化学反应方程式是。(2) (2) 写出上述流程中写出上述流程中X X物质的分子式物质的分子式。(3) (3) 使原料氯化钠的利用率从使原料氯化钠的利用率从70%70%提高到提高到90%90%以上，主以上，主要是设计了要是设计了 （填上述流程中的编号）的循环。从（填

15、上述流程中的编号）的循环。从沉淀池中取出沉淀的操作是沉淀池中取出沉淀的操作是 。NHNH3 3COCO2 2H H2 2O ONaCl=NHNaCl=NH4 4ClClNaHCONaHCO3 3 过滤过滤 COCO2 2(4)(4)侯氏制碱法中关键的一步是把侯氏制碱法中关键的一步是把NHNH4 4ClCl从几乎饱和的从几乎饱和的NaHCONaHCO3 3溶液里分离出来，为此根据溶液里分离出来，为此根据NaClNaCl和和NHNH4 4ClCl溶解度的溶解度的差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，差异，向混合溶液中通入某种气体，同时加入磨细的食盐，可析出不含可析出不含NaHCONa

16、HCO3 3的的NHNH4 4ClCl。 往母液中通入该气体的作用：往母液中通入该气体的作用：_ 往母液中加入食盐的作用：往母液中加入食盐的作用：_ NaCl NaCl和和NHNH4 4ClCl共同存在时的溶解度曲线如下图所示，以下共同存在时的溶解度曲线如下图所示，以下操作正确的是操作正确的是( )( )加入加入NaClNaCl固体后，增大了溶液中固体后，增大了溶液中的的ClCl- -浓度使浓度使NHNH4 4ClCl溶解平衡向左移动，溶解平衡向左移动，析出更多的析出更多的NHNH4 4Cl Cl 更多地析出；更多地析出；使使NaHCONaHCO3 3转化为转化为NaNa2 2COCO3 3，提高析出的，提高析出的NHNH4 4ClCl纯度纯度增大增大NHNH4 4的浓度，使的浓度，使NHNH4 4ClClD D 22(6)(6)下图为某同学模拟工业生产碳酸氢钠晶体这一过程所设计的下图为某同学模拟工业生产碳酸氢钠晶体这一过程所设计的实验装置，请你考虑如何实施？实验装置，请你考虑如何实施？(5)(5)所得的所得的NHNH4 4ClCl晶体中常含有