硝酸鉀晶體的制備

1、實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)專題專題1 1 物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備 硝酸鉀既是一種重要的工業(yè)原料又是一種優(yōu)硝酸鉀既是一種重要的工業(yè)原料又是一種優(yōu)質(zhì)的無氯鉀氮復(fù)合肥。在工業(yè)上硝酸鉀主要用作質(zhì)的無氯鉀氮復(fù)合肥。在工業(yè)上硝酸鉀主要用作工業(yè)原料，工業(yè)原料，應(yīng)用于火藥、焰火、金屬焊接助劑、應(yīng)用于火藥、焰火、金屬焊接助劑、氨催化劑、玻璃制品等等，氨催化劑、玻璃制品等等，在食品和醫(yī)藥行業(yè)也在食品和醫(yī)藥行業(yè)也有一定的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)上，主要用于煙草、花卉、有一定的應(yīng)用。在農(nóng)業(yè)上，主要用于煙草、花卉、柑橘以及其他對(duì)氯離子敏感的經(jīng)濟(jì)作物，可以明柑橘以及其他對(duì)氯離子敏感

2、的經(jīng)濟(jì)作物，可以明顯提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還可以用來顯提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還可以用來作氮磷鉀作氮磷鉀復(fù)合肥。復(fù)合肥。課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備知識(shí)預(yù)備知識(shí)預(yù)備1 1：鹽的溶解度隨溫度變化鹽的溶解度隨溫度變化隨著溫度的升高：隨著溫度的升高：大部分固體物質(zhì)的溶解度增大，大部分固體物質(zhì)的溶解度增大，個(gè)別物質(zhì)的溶解度減小【如個(gè)別物質(zhì)的溶解度減小【如Ca(OH)2，個(gè)別物質(zhì)的溶解度增加甚少個(gè)別物質(zhì)的溶解度增加甚少(如如NaCl)。分離提純的物理方法分離提純的物理方法課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備知識(shí)預(yù)備知識(shí)預(yù)備2 2：蒸發(fā)分離溶質(zhì)和溶劑分離溶質(zhì)和溶劑 玻

3、璃棒的作用：玻璃棒的作用：加快蒸發(fā)加快蒸發(fā) 防止由于局部溫度過高，防止由于局部溫度過高， 造成液滴飛濺。造成液滴飛濺。玻璃棒要玻璃棒要不斷攪動(dòng)不斷攪動(dòng)儀器有儀器有 種種5 注意事項(xiàng)注意事項(xiàng): :a a、蒸發(fā)皿中的溶液不超過容積的、蒸發(fā)皿中的溶液不超過容積的2 23 3；b b、當(dāng)析出大量晶體時(shí)就熄滅酒精燈，利用余熱蒸發(fā)至干。、當(dāng)析出大量晶體時(shí)就熄滅酒精燈，利用余熱蒸發(fā)至干。冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶)兩種結(jié)晶方法對(duì)比兩種結(jié)晶方法對(duì)比課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備知識(shí)預(yù)備知識(shí)預(yù)備2 2：過濾一貼一貼二低二低三靠三靠分離固體和液體分離固體和液體儀器有儀器有 種種分離提純的物理方法分離提

4、純的物理方法5分離固體和液體分離固體和液體分離提純的物理方法分離提純的物理方法抽濾（吸濾、減壓過濾）安全瓶安全瓶吸濾瓶吸濾瓶漏斗的頸口斜面與漏斗的頸口斜面與吸吸濾瓶的支管口相對(duì)濾瓶的支管口相對(duì)長(zhǎng)長(zhǎng)管和管和短管的連短管的連接順序不要錯(cuò)接順序不要錯(cuò)優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：加快過濾速度，所得較干燥固體。加快過濾速度，所得較干燥固體。布氏漏斗布氏漏斗抽氣泵給吸濾瓶減壓，導(dǎo)致裝置內(nèi)部的抽氣泵給吸濾瓶減壓，導(dǎo)致裝置內(nèi)部的氣氣壓壓降低，使過濾的速度加快。降低，使過濾的速度加快。原理：原理：抽氣泵抽氣泵橡膠塞插入吸濾瓶?jī)?nèi)的部分橡膠塞插入吸濾瓶?jī)?nèi)的部分 不得超過不得超過塞子高度的塞子高度的2/3。操作注意事項(xiàng)：操作注意事項(xiàng)

5、：抽濾（吸濾、減壓過濾）安全瓶作用是為了防止當(dāng)關(guān)安全瓶作用是為了防止當(dāng)關(guān)閉抽氣泵或水的流量突然變小閉抽氣泵或水的流量突然變小時(shí)發(fā)生倒吸，使水進(jìn)入吸濾瓶時(shí)發(fā)生倒吸，使水進(jìn)入吸濾瓶?jī)?nèi)污染溶液內(nèi)污染溶液。抽濾所用濾紙應(yīng)小于布氏漏斗內(nèi)經(jīng)，將全部抽濾所用濾紙應(yīng)小于布氏漏斗內(nèi)經(jīng)，將全部 小孔蓋住。小孔蓋住。用傾析法先轉(zhuǎn)移溶液，溶液用傾析法先轉(zhuǎn)移溶液，溶液量不應(yīng)超過漏斗容量的量不應(yīng)超過漏斗容量的2/3。操作注意事項(xiàng)：操作注意事項(xiàng)：抽濾（吸濾、減壓過濾）吸濾瓶?jī)?nèi)液面快達(dá)到支吸濾瓶?jī)?nèi)液面快達(dá)到支 管口位置時(shí)，應(yīng)拔掉吸濾管口位置時(shí)，應(yīng)拔掉吸濾 瓶上的橡膠管，從吸濾瓶瓶上的橡膠管，從吸濾瓶 上口倒出溶液。上口倒出溶

6、液。吸濾完畢，應(yīng)先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶吸濾完畢，應(yīng)先拆下連接抽氣泵和吸濾瓶的橡膠管，然后關(guān)閉水龍頭。的橡膠管，然后關(guān)閉水龍頭。當(dāng)過濾的溶液具有強(qiáng)酸性、當(dāng)過濾的溶液具有強(qiáng)酸性、強(qiáng)堿性或強(qiáng)氧化性時(shí)，可用強(qiáng)堿性或強(qiáng)氧化性時(shí)，可用玻璃纖維代替濾紙或用玻璃玻璃纖維代替濾紙或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗。砂漏斗代替布氏漏斗。 操作注意事項(xiàng)：操作注意事項(xiàng)：抽濾（吸濾、減壓過濾）吸濾不宜用于過濾膠狀沉淀吸濾不宜用于過濾膠狀沉淀或顆粒太小的沉淀?；蝾w粒太小的沉淀。過濾過濾抽濾抽濾比較過濾與抽濾的區(qū)別比較過濾與抽濾的區(qū)別課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備知識(shí)預(yù)備知識(shí)預(yù)備3 3：影響晶粒生成的條件影

7、響晶粒生成的條件溶質(zhì)的溶解度越小溶質(zhì)的溶解度越小溶液的濃度越高溶液的濃度越高溶劑的蒸發(fā)速度越快溶劑的蒸發(fā)速度越快溶液冷卻得越快溶液冷卻得越快析出的晶粒就越細(xì)小析出的晶粒就越細(xì)小當(dāng)溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象時(shí)，促使晶體析出的操作：當(dāng)溶液發(fā)生過飽和現(xiàn)象時(shí)，促使晶體析出的操作：振蕩容器，用玻璃棒攪動(dòng)或輕輕的摩擦器壁，或投振蕩容器，用玻璃棒攪動(dòng)或輕輕的摩擦器壁，或投入幾粒晶種，都可促使晶體析出入幾粒晶種，都可促使晶體析出 。Na+、K+、NO3-、 Cl-；NaNO3 、KCl 、KNO3 、NaCl 2.加熱混合溶液使溶劑加熱混合溶液使溶劑不斷蒸發(fā)，并保持較高不斷蒸發(fā)，并保持較高溫度，首先析出的溶質(zhì)溫度，首

8、先析出的溶質(zhì)是什么？溶液中剩余的是什么？溶液中剩余的主要溶質(zhì)是什么？主要溶質(zhì)是什么？KNO3NaCl1.NaNO3 與與KCl 的混合溶液中，主要有哪幾種的混合溶液中，主要有哪幾種離子？可以組成幾種物質(zhì)？離子？可以組成幾種物質(zhì)？溶解度溶解度10100KNO320.9246KCl31.056.7NaNO380180NaCl35.839.839.8溶解度溶解度10100KNO320.9246KCl31.056.7NaNO380180NaCl35.839.820.939.83.對(duì)析出的對(duì)析出的NaCl熱溶液進(jìn)行冷卻，析出的溶質(zhì)熱溶液進(jìn)行冷卻，析出的溶質(zhì) 主要是什么？還有什么？為什么？主要是什么？還有

9、什么？為什么？NaClKNO3KNO3的溶解度隨溫度的溶解度隨溫度下降減小得多；析出下降減小得多；析出NaCl的溶液為飽和溶的溶液為飽和溶液，液，NaCl溶解度隨溫溶解度隨溫度下降減小得不多。度下降減小得不多。提純提純KNO3的方法的方法-重結(jié)晶重結(jié)晶思考思考2：這樣得到的晶體是否純凈？這樣得到的晶體是否純凈？ 若不純，應(yīng)如何提純？若不純，應(yīng)如何提純？重結(jié)晶：重結(jié)晶：將晶體溶于少量溶劑中，然后再進(jìn)行將晶體溶于少量溶劑中，然后再進(jìn)行蒸發(fā)（或蒸發(fā)（或冷卻）、冷卻）、結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操作稱為重結(jié)晶。作稱為重結(jié)晶。 KNO3粗產(chǎn)品粗產(chǎn)品熱濃熱濃溶液溶液溶解溶解冷卻結(jié)晶冷卻

10、結(jié)晶 過濾洗滌過濾洗滌較純較純KNO3含少量含少量NaCl重結(jié)晶：重結(jié)晶：將晶體溶于少量溶劑中，然后再進(jìn)行將晶體溶于少量溶劑中，然后再進(jìn)行蒸發(fā)（或蒸發(fā)（或冷卻）、冷卻）、結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操作稱為重結(jié)晶。作稱為重結(jié)晶。 NaCl中中含含少量少量KNO3溶解溶解 蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶 熱過濾、洗滌熱過濾、洗滌較純較純NaCl思考思考3：請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)兩種情況請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)兩種情況下制備得到產(chǎn)品的純度大??？下制備得到產(chǎn)品的純度大?。?.1g0.1g粗品粗品 KNOKNO3 32ml2ml水水0.1g0.1g晶體晶體 KNOKNO3 32ml2ml水水無白色無白色

11、 AgClAgCl有白色有白色 AgClAgCl2 2滴滴AgNOAgNO3 32 2滴滴AgNOAgNO3 3固體溶解固體溶解蒸發(fā)、熱過濾蒸發(fā)、熱過濾冷卻、抽濾冷卻、抽濾重結(jié)晶、稱重重結(jié)晶、稱重檢驗(yàn)檢驗(yàn)Cl-操作步驟：操作步驟：操作要點(diǎn)：操作要點(diǎn)：20g NaNO20g NaNO3 3+17g KCl+35ml+17g KCl+35ml水，加熱攪拌。水，加熱攪拌。加熱蒸發(fā)至溶液體積減半，趁熱過濾。加熱蒸發(fā)至溶液體積減半，趁熱過濾。承接濾液的燒杯加承接濾液的燒杯加2mL2mL蒸餾水。蒸餾水。待濾液冷卻至室溫，抽濾，稱量粗產(chǎn)品。待濾液冷卻至室溫，抽濾，稱量粗產(chǎn)品。留下約留下約0.1g0.1g粗產(chǎn)

12、品，其余按粗產(chǎn)品、水粗產(chǎn)品，其余按粗產(chǎn)品、水的質(zhì)量比為的質(zhì)量比為2 2:1 1混合配成溶液，經(jīng)加熱、混合配成溶液，經(jīng)加熱、溶解、冷卻、抽濾，得較純產(chǎn)品。稱量。溶解、冷卻、抽濾，得較純產(chǎn)品。稱量。分別取分別取0.1g粗產(chǎn)品和較純產(chǎn)品溶于水，粗產(chǎn)品和較純產(chǎn)品溶于水，加入稀加入稀HNO3和和AgNO3，觀察現(xiàn)象，觀察現(xiàn)象。課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)流程：10010課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)流程：10010問題討論：?jiǎn)栴}討論：（1 1）該實(shí)驗(yàn)中涉及哪些基本操作？該實(shí)驗(yàn)中涉

13、及哪些基本操作？溶解、蒸發(fā)、過濾、抽濾、重結(jié)晶、稱量、純度檢測(cè)等溶解、蒸發(fā)、過濾、抽濾、重結(jié)晶、稱量、純度檢測(cè)等（2 2）制備制備KNO3晶體時(shí)，為什么要晶體時(shí)，為什么要趁熱過濾趁熱過濾？防止降溫防止降溫時(shí)有時(shí)有KNO3結(jié)晶析出結(jié)晶析出（3 3）檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含 Cl-的目的是什么？的目的是什么？為了檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含為了檢驗(yàn)產(chǎn)品中是否含NaCl。課課 題題 3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備實(shí)驗(yàn)流程：實(shí)驗(yàn)流程：10010問題討論：?jiǎn)栴}討論：（4 4）如果）如果要制備顆粒較大的硝酸鉀晶體，應(yīng)該怎樣選要制備顆粒較大的硝酸鉀晶體，應(yīng)該怎樣選擇結(jié)晶條件擇結(jié)晶條件？不要振蕩容器或攪拌溶液、減慢溶液的冷卻速度。不要振蕩容器或攪拌溶液、減慢溶液的冷卻速度。（5 5）承接承接趁熱過濾趁熱過濾的濾液的燒杯應(yīng)預(yù)先加少量水，的濾液的燒杯應(yīng)預(yù)先加少量水，目的是目的是什么？什么？防止降溫時(shí)氯化鈉溶液達(dá)到飽和而析出。防止降溫時(shí)氯化鈉溶液達(dá)到飽和而析出。 在中學(xué)階段，有哪些實(shí)驗(yàn)需用到玻璃棒，在中學(xué)階段，有哪些實(shí)驗(yàn)需用到玻璃棒，其作用分別是什么？其作用分別