《實驗化學《硝酸鉀晶體的制備》》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《實驗化學《硝酸鉀晶體的制備》(22頁珍藏版)》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。
1、專題1 物質(zhì)的分離與提純 思考1:工業(yè)上多以硝酸鈉和氯化鉀為主要原料生產(chǎn)硝酸鉀,副產(chǎn)品為氯化鈉。反應(yīng)方程為NaNO3 + KCl =NaCl + KNO3如何分離硝酸鉀和氯化鈉的混合物? 表1 NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同溫度下的溶解度(g/100g水) 溫 度( )0 10 20 30 40 60 80 100 100/20的倍數(shù)KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 110 169 246 7.85KCl 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7 1.8NaNO3 73 80 88 96 104 124 148 18
2、0 2.1NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.3 38.4 39.8 1.1溶解度的差異結(jié)晶 NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3高溫下, 達到飽和的NaCl先蒸發(fā)結(jié)晶分離;然后, 降溫, KNO3溶解度急劇減小析出,得到產(chǎn)品。蒸發(fā)溶解熱過濾結(jié)晶思路:溶解度隨溫度變化:小 大 熱過濾:趁熱過濾,得KNO3飽和溶液(回收NaCl晶體)結(jié)晶:KNO3溶液冷卻有KNO3晶體析出蒸發(fā)結(jié)晶:小火加熱至有較多晶體析出溶解:20g NaNO3 17g KCl35ml水抽濾:得KNO3晶體稱量:稱量得,粗KNO3質(zhì)量1、制備KNO3粗品 思考2:這樣得到的晶體是否純
3、凈?若不純,應(yīng)如何提純? 初次結(jié)晶得到的晶體中常會混有少量NaCl雜質(zhì)。將所得晶體溶于少量水中,然后進行冷卻、 結(jié)晶、過濾,如此反復的操作。 溶解:按KNO3 H 2O= 2 1加適量水溶解2、KNO3提純(重結(jié)晶)加熱:沸騰即止冷卻:有針狀KNO3析出抽濾:得KNO3晶體烘干:水浴烘干(在表面皿中)稱重:精品KNO3 將所得晶體溶于少量溶劑中,然后進行蒸發(fā)(或冷卻)、結(jié)晶、過濾,如此反復的操作稱為重結(jié)晶。 思考3:請設(shè)計一個實驗來檢驗兩種情況下制備得到產(chǎn)品的純度大小?0.1g粗品KNO32ml水0.1g晶體KNO32ml水無白色AgCl有白色AgCl2滴AgNO32滴AgNO33、產(chǎn)品純度的
4、檢驗 小結(jié):硝酸鉀晶體的實驗方案NaNO3 + KCl = NaCl + KNO31、實驗原理:2、基本流程:1)固體溶解2)蒸發(fā)、熱過濾3)冷卻、減壓過濾4)重結(jié)晶5)稱量6)檢驗Cl -粗KNO3提純KNO3純度的檢驗天平、燒杯、 玻璃棒、酒精燈鐵架臺、銅質(zhì)保溫漏斗吸濾瓶、安全瓶、抽氣泵、布氏漏斗 熱 過 濾 裝 置 介 紹 :濾 紙 的 折 疊保溫漏斗 注意: 熱過濾時一般不用玻璃棒引流,以免加速降溫;接受濾液的容器內(nèi)壁不要貼緊漏斗頸,以免濾液迅速冷卻析出晶體,堵 塞漏斗口。 減 壓 過 濾 ( 也 稱 抽 濾 或 吸 濾 ) 介 紹 : 快 速 得 到 較 干 燥 的 沉 淀 水蒸氣烘
5、干裝置水蒸氣烘干產(chǎn)物烘干 交流與討論:3、檢驗所得產(chǎn)品中是否含有Cl -的目的是什么?檢查產(chǎn)品中是否有氯化鈉等雜質(zhì).1、加熱濃縮,NaCl大量析出后,為什么要趁熱過濾?如果不趁熱過濾,過濾時溫度降低,KNO3也會析出來,影響KNO3的產(chǎn)率。2、熱過濾時,承接濾液的燒杯為什么要預先加2mL蒸餾水?防止降溫時NaCl析出,影響KNO3的純度。 4、如果要制備顆粒較大的硝酸鉀晶體,應(yīng)該怎樣選擇結(jié)晶條件?5、為什么選用重結(jié)晶的方法可使產(chǎn)品獲得較高的純度?重結(jié)晶時,少量的雜質(zhì)可以溶解在水中。應(yīng)該盡量緩慢地冷卻,并保持容器靜置,切不可振蕩容器,以使晶體緩慢析出,形成較大的晶體顆粒。閱讀書本P14 影響晶粒
6、生成的條件 練習:1、某實驗小組只領(lǐng)取了下列儀器或用品:鐵架臺、鐵圈、鐵夾、三角架、石棉網(wǎng)、燒杯、漏斗、分液漏斗、酒精燈、玻璃棒、量筒、蒸發(fā)皿、圓底燒瓶、火柴。只用上述儀器或用品,下列實驗操作不能進行的是( ) A、蒸發(fā) B、萃取 C、過濾 D、蒸餾CD 2、減壓吸濾裝備和普通的過濾裝置相比,除可加快過濾速度外,還具有的優(yōu)點是()A、可過濾膠狀沉淀B、可過濾顆粒更小的沉淀C、可使沉淀中的雜質(zhì)減少D、可得到較干燥的沉淀D 3、將一定濃度的硝酸鈉和氯化鉀混合溶液加熱至沸騰,有晶體析出。趁熱過濾,分離出晶體A。將上述濾液冷卻至室溫,又有晶體的B析出。(1)晶體A的主要成分是_,含有的少量雜質(zhì)是_,要
7、除去晶體 A中的少量雜質(zhì)的方法是_.(2)晶體B的主要成分是_,含有的少量雜質(zhì)是_,要除去晶體 B中的少量雜質(zhì)的方法是_.(3)用少量熱水淋洗晶體也是一種除去晶體中少量雜質(zhì)的方法,這種方法適用于晶體 _(填A或B)NaClKNO3加少量水溶解再過濾KNO3NaCl重結(jié)晶A 疑問:怎樣看溶解度曲線?(作業(yè)本13題)1.A狀態(tài)時溶質(zhì)量分數(shù) =2.A、B點隨條件怎樣改變?A點變化B點變化升高溫度降低溫度蒸發(fā)溶劑稀釋溶液向右平移向右平移沿曲線下移不動垂直下移垂直下移水平左移至曲線再沿曲線下移垂直上移至曲線后不再變化S2100+S2100%3.A到B最佳路線? 練習: 用于分離或提純物質(zhì)的已學方法有:
8、A萃取 B分液 C過濾 D加熱分解 E蒸發(fā) F蒸餾 下列各組混合物的分離或提純應(yīng)選用上述哪種方法最合 適?(把選用方法的標號填入括號內(nèi)) (1)除去Ca(OH )2溶液中懸浮的Ca(OH )2 顆粒( ) (2)把飽和食鹽水中的食鹽提取出來( ) (3)除去酒精中溶解的微量食鹽( ) (4)把溴水中的溴提取出來 ( ) (5)用自來水制取醫(yī)用蒸餾水 ( ) (6)除去氧化鈣中的碳酸鈣 ( ) (7)分離柴油和水的混合物 ( )BDA CEFF 結(jié)晶 結(jié)晶方法 適 用 對 象實例蒸發(fā)結(jié)晶降溫結(jié)晶溶解度隨溫度變化不大的溶質(zhì)蒸發(fā)溶劑濃縮溶液降低濃溶液的溫度溶解度隨溫度下降明顯減少的溶質(zhì)aClKNO3一、結(jié)晶 二、熱過濾加熱使漏斗保溫,使過濾在熱水保溫下進行 1)原理:防止因冷卻導致其它晶體析出2)目的:銅質(zhì)保溫漏斗 三、減壓過濾(也稱抽濾或吸濾) 加快過濾速度,得到較干燥的沉淀 水龍頭自來水水流卷帶裝置內(nèi)空氣,使內(nèi)壓下降低壓布氏漏斗吸濾瓶安全瓶“短進長出”抽氣泵相對2/3