(浙江专用)2018年高中化学专题1物质的分离与提纯课题三硝酸钾晶体的制备教学案苏教版选修6
高中化学 专题一 物质的分离与提纯 课题3 硝酸钾晶体
课题3 硝酸钾晶体的制备一、重结晶的要点1.重结晶:利用重结晶法提纯物质,不受杂质种类的影响,只要杂质是少量的,可溶的,溶液冷却后杂质在溶剂中尚未饱和皆可用此法提纯。
被提纯物在该溶剂中的溶解度随温度改变有明显变化时,收率较高。
有些盐(如氯化钠)的溶解度随温度的改变变化不大,在溶液冷却过程中析出晶体的量很少,对这些晶体进行提纯时不宜采用重结晶法。
23(1)减慢降温速度,减慢结晶速度,使晶体中包附的杂质离子减少;(2)充分过滤,使母液和晶体尽可能分开,可采用抽滤;(3)正确操作,减少实验过程中药品的损失;(4)母液的回收再利用。
4.重结晶与蒸发结晶的比较结晶是提纯物质的重要方法之一。
常用的方法有两种:一种是蒸发法,即通过蒸发或汽化,减少一部分溶剂,使溶液达到饱和而析出晶体,此法主要用于溶解度随温度改变变化不大的物质(如氯化钠);另一种是冷却法,即通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体,这种方法主要用于溶解度随温度下降而明显减小的物质(如硝酸钾),有时需要将两种方法结合起来使用。
假如第一次得到的晶体纯度不符合要求,可将所得到的晶体溶于少量溶剂中,然后进行蒸发(或冷却)、结晶、分离,如此反复的操作称为重结晶。
有些物质的纯化,需要经过几次重结晶才能使产品合乎要求。
由于每次的母液中都含有一些溶质,所以应收集起来加以适当处理,以提高产率。
【例1】下表是几种物质在指定温度下的溶解度(g)。
现将相同物质的量的NaCl、CO2、NH3在30 ℃时制成溶液,此时溶液中无晶体,当降温至某温度时,开始析出晶体,此晶体是(A443C.NaHCO3 D.NaCl解析:相同物质的量的NaCl、CO2、NH3溶于水,首先发生反应CO2+NH3+H2O===NH4HCO3,从阴、阳离子两两对应的角度来说,Na+、Cl-、HCO-3、NH+4可以组成等物质的量的NH4Cl和NaHCO3或等物质的量的NH4HCO3和NaCl。
这四种物质中,在相同温度下溶解度最小的是NaHCO3。
高中化学专题一物质的分离与提纯课题3硝酸钾晶体的制备作业苏教版选修6(2021学年)
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专题一物质的分离与提纯课题3 硝酸钾晶体的制备1.下列实验操作中正确的是( )A.用重结晶法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠B.用湿润的pH试纸测定Na2CO3溶液的pHC.Zn和硫酸反应时,为了使制取氢气的速度加快,可向稀硫酸中加入一定量的水D.在氢氧化铁胶体中加入过量的盐酸最终会产生沉淀2.下列除去括号内杂质的有关操作中正确的有( )A.苯(苯酚):加浓溴水、振荡、分液B.肥皂液(甘油):加食盐凝聚,过滤C.NaNO3(KCl):加沸水配成饱和溶液,冷却结晶,重结晶D.福尔马林(甲酸):加纯碱溶液、分液3.下列说法中正确的是( )A.用玻璃棒搅拌过饱和溶液,可防止晶体析出B.减压过滤可加快过滤速度C.胶状沉淀最好用减压过滤,效果好D.根据绿色化学的要求,实验中绝不能用任何有毒化学药品4.如下图所示是几种盐的溶解度曲线,下列说法中正确的是( )A.40 ℃时,将35 g食盐溶于100g水中,降温至0 ℃时,可析出氯化钠晶体B.20 ℃时,硝酸钾饱和溶液的质量百分比浓度是31.6%C.60 ℃时,200 g水中溶解80 g硫酸铜达饱和,当降温至30 ℃时,可析出30 g硫酸铜晶体D.30℃时,将35 g硝酸钾和35g食盐同时溶于100g水中,蒸发时,先析出的是氯化钠5.粗盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥沙等不溶性杂质。
【精编】高中化学专题一物质的分离与提纯课题三硝酸钾晶体的制备习题(苏教版选修6)7
课题三硝酸钾晶体的制备(时间:45分钟)1.利用重结晶法得到KNO3晶体时,如用较多量的蒸馏水洗涤将会( ) A.提高收率和纯度B.降低收率和纯度C.提高收率和降低纯度D.降低收率和提高纯度解析利用重结晶法得到的KNO3晶体中仍然含有少量NaCl,此时,可利用20 ℃以下KNO3的溶解度小于NaCl的特点,用少量蒸馏水洗涤晶体。
但如用较多量的蒸馏水洗涤将会降低收率和提高纯度。
答案 D2.如用重结晶法除去某产品中杂质,要选择合适的溶剂。
溶剂的下列特点中不可取的是( )A.杂质在溶剂中的溶解度常温或加热时都很大B.在室温时,产品在溶剂中易溶,而杂质不易溶解C.产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大,杂质的溶解度变化不大D.在同一溶剂中,产品比杂质易溶解析重结晶实验过程中要注意溶解、过滤、蒸发、结晶几个环节的操作,此外,还要注意选择适宜的溶剂,产品在溶剂中易溶,并且溶解度随温度升高而迅速增大,产品要比杂质更易溶。
答案 A3.下列实验方法中,不可能达到预期目的的是( )A.用盐析法分离皂化反应的产物B.用升华法分离碘和氯化铵的混合物C.用结晶法分离硝酸钾和氯化钠的混合物D.用分液法分离水和硝基苯的混合物解析加热条件下碘易升华,冷却后碘凝华,NH4Cl受热分解为NH3和HCl,冷却后又化合为NH4Cl,无法分开。
答案 B4.已知某盐在不同温度下的溶解度如下表。
若把质量分数为22%的该盐溶液由50 ℃逐渐冷却,则开始析出晶体的温度范围是( )温度/℃0 10 20 30 40溶解度/(g/100 g水) 11.5 15.1 19.4 24.4 37.6A.0~10 ℃ B.10~20 ℃C.20~30 ℃ D.30~40 ℃解析若22%是饱和溶液的质量分数,则其溶解度为S=22%1-22%×100%=28.2 g,对照表,可知开始析出晶体的温度范围是30~40 ℃。
答案 D5.下列有关实验的说法中错误的是( )A.在蒸馏的实验中,温度计的水银球位于支管口处是为了测出馏分的沸点B.用直接蒸馏的方法不能得到无水乙醇C.在重结晶的实验中,使用短颈漏斗趁热过滤是为了减少被提纯物质的损失D.作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶剂中的溶解度受温度影响应该很大解析作为重结晶实验的溶剂,杂质在此溶剂中的溶解度很小或很大,而被提纯的有机物在此溶剂中的溶解度受温度影响较大,D错误,选D。
【复习必备】(浙江专用)2019-2020年高中化学 专题1 物质的分离与提纯 课题3 硝酸钾晶体的制备教学案 苏教
课题3 硝酸钾晶体的制备[浙江选考·加试要求]————————————————————————————————————1.用硝酸钠和氯化钾制取硝酸钾的原理及操作流程。
2.用结晶或重结晶的方法提纯固态物质的原理及操作。
3.减压过滤的实验方法。
4.晶粒生长的条件。
1.结晶原理从固体物质的不饱和溶液里析出晶体,一般要经过下列步骤:不饱和溶液→饱和溶液→过饱和溶液→晶核的发生→晶体生长等过程。
制取饱和溶液是溶质结晶的关键,下面应用溶解度曲线加以说明。
图中曲线S 表示某物质的溶解度曲线。
P 表示未达饱和时的溶液,使这种溶液变成过饱和溶液,从而析出晶体的方法有两种:(1)恒温蒸发,使溶剂的量减少,P 点所表示的溶液变为饱和溶液,即变成S 曲线上的A 点所表示的溶液。
在此时,如果停止蒸发,温度也不变,则A 点的溶液处于溶解平衡状态,溶质不会由溶液里析出。
若继续蒸发,则随着溶剂量的继续减少,原来用A 点表示的溶液必需改1.理解实验室中制取硝酸钾的原理——水溶液中利用离子相互反应和溶解度的差异来制备无机化合物的一般原理和步骤。
2.学会利用结晶或重结晶的方法提纯固态物质。
3.学习减压过滤,了解热过滤。
4.进一步掌握并能熟练运用溶解、过滤、加热蒸发、结晶等常用实验操作。
———————实验要素先知道用A′点表示,这时的溶液是过饱和溶液,溶质可以自然地由溶液里析出晶体。
(2)若溶剂的量保持不变,使溶液的温度降低,假如P点所表示的不饱和溶液的温度由t1℃降低到t2℃时,则原P点所表示的溶液变成了用S曲线上的B点所表示的饱和溶液。
在此时,如果停止降温,则B点的溶液处于溶解平衡状态,溶质不会由溶液里析出。
若使继续降温,由t2℃降到了t3℃时,则原来用B点表示的溶液必需改用B′点表示,这时的溶液是过饱和溶液,溶质可自然地由溶液里析出晶体。
2.重结晶提纯法的一般过程(1)选择适宜的溶剂在选择溶剂时应根据“相似相溶”的一般原理。
课题3-硝酸钾晶体的制备
练习:
1、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。只用上述仪器或 用品,下列实验操作不能进行的是( CD )
A、蒸发
B、萃取
C、过滤
D、蒸馏
2、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( D ) A、可过滤胶状沉淀 B、可过滤颗粒更小的沉淀 C、可使沉淀中的杂质减少 D、可得到较干燥的沉淀
实验方案组织
1、称取、溶解:称取20g NaNO3 和17g KCl放入100mL
小烧杯中,加入35mL蒸馏水。加热至沸并不断搅拌
考虑:如何加快固体的溶解?
2、蒸发结晶析出NaCl: 继续加热、搅拌,减少水量
考虑:蒸发到什么时候? 溶液减少约为原来一半
考虑:此时如何分离除去氯化钠晶体以得到KNO3 溶液?若用过滤对KNO3溶液的分离是否有影响? 过滤存在问题:因过滤速度慢,导致KNO3溶液温度降 低而使KNO3晶体析出。
原理:循环水真空泵使吸滤瓶内减压,由于瓶内与布氏漏斗液面 上形成压力差,因而加快了过滤速度,并使沉淀抽吸得较干燥。
注意漏斗的斜口与吸滤瓶 的支管相对,便于抽滤。
防倒吸两则: 1、增加安全瓶(注意进 出管长短); 2、先拆抽气泵与吸虑瓶 之间的橡皮管,再关闭 水龙头。
实验方案组织
3、趁热过滤:当溶液体积减少到约为原来一半时,迅 速趁热过滤。承接滤液的烧杯应预先加2mL蒸馏水。
重结晶:将所得的晶体溶于少量的水,然后再
进行蒸发结晶或冷却结晶、过滤的过程叫重结晶。
5、重结晶,提纯KNO3晶体:留下约0.1g粗产品,其余 粗产品和水按照质量比2:1混合,溶解、加热浓缩、 再冷却结晶、过滤得到较高纯度的硝酸钾晶体。
2017_2018学年高中化学专题一物质的分离与提纯课题3硝酸钾晶体的制备作业苏教版选修6
专题一物质的分离与提纯课题3 硝酸钾晶体的制备1.下列实验操作中正确的是( )A.用重结晶法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠B.用湿润的pH试纸测定Na2CO3溶液的pHC.Zn和硫酸反应时,为了使制取氢气的速度加快,可向稀硫酸中加入一定量的水D.在氢氧化铁胶体中加入过量的盐酸最终会产生沉淀2.下列除去括号内杂质的有关操作中正确的有( )A.苯(苯酚):加浓溴水、振荡、分液B.肥皂液(甘油):加食盐凝聚,过滤C.NaNO3(KCl):加沸水配成饱和溶液,冷却结晶,重结晶D.福尔马林(甲酸):加纯碱溶液、分液3.下列说法中正确的是( )A.用玻璃棒搅拌过饱和溶液,可防止晶体析出B.减压过滤可加快过滤速度C.胶状沉淀最好用减压过滤,效果好D.根据绿色化学的要求,实验中绝不能用任何有毒化学药品4.如下图所示是几种盐的溶解度曲线,下列说法中正确的是( )A.40 ℃时,将35 g食盐溶于100 g水中,降温至0 ℃时,可析出氯化钠晶体B.20 ℃时,硝酸钾饱和溶液的质量百分比浓度是31.6%C.60 ℃时,200 g水中溶解80 g硫酸铜达饱和,当降温至30 ℃时,可析出30 g硫酸铜晶体D.30 ℃时,将35 g硝酸钾和35 g食盐同时溶于100 g水中,蒸发时,先析出的是氯化钠5.粗盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥沙等不溶性杂质。
我们食用的精盐是用粗盐提纯而得到的。
通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验,回答下列问题。
(1)粗盐溶解,过滤后除去的杂质是____________。
SO ?______________________。
如果有,(2)如何运用最简单的方法检验溶液中有无24应该如何除去?_______________________________________。
(3)在经过操作(2)后的溶液中滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止。
请问这步操作的目的是___________________________________________________。
(浙江专用)2018_2019版高中化学专题1物质的分离与提纯课题三硝酸钾晶体的制备教案(选修6)
课题三 硝酸钾晶体的制备【学考报告】一、硝酸钾晶体的制备原理 1.盐的溶解度随温度的变化氯化钠的溶解度随温度变化不大,而氯化钾、硝酸钠和硝酸钾在高温时具有较大的溶解度。
温度降低时,氯化钾、硝酸钠的溶解度明显减小,而硝酸钾的溶解度则急剧下降。
本实验利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理,用NaNO 3和KCl 通过复分解反应来制取KNO 3,其反应的化学方程式为NaNO 3+KCl=====常温KNO 3↓+NaCl 。
在NaNO 3和KCl 的混合溶液中,同时存在Na +、K +、Cl -和NO -3四种离子。
若将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,使溶液浓缩,将有NaCl 晶体析出。
趁热过滤,即可分离出NaCl 晶体。
将滤液冷却至室温,可使KNO 3晶体析出。
经减压过滤分离出的硝酸钾粗产品可用重结晶法加以提纯。
2.结晶和重结晶结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,其原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度减小,从而使晶体析出,分为蒸发结晶和冷却结晶。
将第一次结晶得到的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。
3.影响晶粒生成的条件晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发速率越快,或溶液冷却的越快,析出的晶粒就越细小。
在实际操作中,常根据需要,控制适宜的结晶条件,以得到大小合适的晶体颗粒。
当溶液发生过饱和现象时,振荡容器,用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁,或投入几粒晶体(晶种),都可促使晶体析出。
思考1: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?提示溶质的溶解度越大,或溶液的浓度越小,或溶剂蒸发速率越慢,或溶液冷却得越慢,析出的晶粒就越大。
二、硝酸钾晶体的制备实验步骤1.固体溶解称取NaNO3 20 g,KCl 17 g,加入35 mL蒸馏水,加热至沸腾并不断搅拌,使固体溶解,在小烧杯外壁标注液面位置。
高中化学专题一物质的分离与提纯1.3硝酸钾晶体的制备教案苏教版选修6(2021学年)
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硝酸钾晶体的制备一、教学目的中制取硝酸钾的原理-—水溶液中利用离子相互反应和溶解度的差异来制备无机化合物的一般原理和步骤。
②学会利用结晶或重结晶的方法提纯固态物质.③学习减压过滤,了解热过滤。
④进一步掌握并能熟练运用溶解、过滤、加热蒸发、结晶等常用实验操作⑤加深对制备实验的认识,初步体会科学研究的过程。
二、实验原理制备KNO3是利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理。
在NaNO3和KCl的混合溶液中,同时存在Na+、K+、Cl—和NO3—四种离子。
升高温度,NaCl的溶解度几乎没有多大改变,而KNO3的溶解度却增大得很快。
在高温下,蒸发溶剂,达到饱和的NaCl先结晶分离.然后,冷却降温,KNO3达到饱和,析出晶体,得到粗产品。
初次结晶得到的晶体中常会混有些可溶性杂质。
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。
重结晶作为提纯固态物质的常用方法,在化学实验中占据着重要地位.三、教学重难点①理解实验室中制取硝酸钾的原理——水溶液中利用离子相互反应和溶解度的差异来制备无机化合物的一般原理和步骤。
②学会利用结晶或重结晶的方法提纯固态物质。
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课题三硝酸钾晶体的制备【学考报告】知识条目加试要求①硝酸钠和氯化钾制取硝酸钾的原理及操作流程②结晶或重结晶的方法提纯固态物质的原理及操作③减压过滤的实验方法④晶粒生长的条件b b a a一、硝酸钾晶体的制备原理1.盐的溶解度随温度的变化氯化钠的溶解度随温度变化不大,而氯化钾、硝酸钠和硝酸钾在高温时具有较大的溶解度。
温度降低时,氯化钾、硝酸钠的溶解度明显减小,而硝酸钾的溶解度则急剧下降。
本实验利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理,用NaNO3和KCl通过复分解反应来制取KNO3,其反应的化学方程式为NaNO3+KCl错误!KNO3↓+NaCl。
在NaNO3和KCl的混合溶液中,同时存在Na+、K+、Cl-和NO错误!四种离子。
若将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,使溶液浓缩,将有NaCl晶体析出.趁热过滤,即可分离出NaCl晶体。
将滤液冷却至室温,可使KNO3晶体析出。
经减压过滤分离出的硝酸钾粗产品可用重结晶法加以提纯。
2.结晶和重结晶结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,其原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度减小,从而使晶体析出,分为蒸发结晶和冷却结晶.将第一次结晶得到的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。
课题3硝酸钾晶体的制备详解
粗KNO3
6)检验Cl- 纯度的检验
等
① 溶解 取20克NaNO3和17克KCl溶解在35ml NaNO3和KCl溶于水后产生四种 水中,加热至沸,并不断搅拌。 离子,这四种离子可能组成四 种物质: NaNO3 KCl Na。Cl KNO3
② 蒸发 继续加热搅拌,使溶液蒸发浓缩。 有 NaCl 晶体析出。
B、萃取
C、过滤
D、蒸馏
练习:
2、减压吸滤装备和普通的过滤装置相比,除可加快过滤速度
将滤液冷却至室温,可使硝酸钾晶体析出。经减压过滤就
可以分离出硝酸钾晶体。
温 度 0 10 20
30
40
60 80
100
KNO3 13.3 20.9 31.6 45.8 63.9 110 169 246 KCl 27.6 31.0 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7
NaNO3 73 80 88 96 104 124 148 180 NaCl 35.7 35.8 36.0 36.3 36.6 37.3 38.4 39.8
一、过滤: 漏斗、烧杯、玻璃棒
实验注意事项: “一贴、二低、三靠”
1、常压过滤 缺点:①速度比较缓慢
②滤渣不够干燥 2、减压过滤 (也称抽滤或吸滤)
P14 操作向导
一、过滤:
2、减压过滤
减压过滤器 注意: 优点:快速得到较干燥的沉淀 颈口斜面与支管口相对, 步骤:1、安装仪器,放好滤纸 滤纸盖满小孔、润湿贴服 2、倾析方法,转移溶液 溶液不超过漏斗的2/3,分布均匀 3、打开气泵,开始抽滤 注意吸滤瓶液面不超过支管口位 4、洗涤沉淀,关小龙头 5、过滤完毕,转移沉淀 先拔掉抽滤瓶接管,后关抽气泵
应该尽量缓慢地冷却,并保持容器静置,切不可震荡容器,以使 晶体缓慢析出,形成较大的晶体颗粒.
(浙江专用)高中化学专题1物质的分离与提纯课题三硝酸钾晶体的制备同步课时限时训练苏教版选修6
课时限时训练忧化*递进・达标(时间:45分钟)1 •粗盐提纯使用的主要仪器有()A. 漏斗、烧杯、蒸发皿、酒精灯B. 量筒、烧杯、试管夹、蒸发皿C. 玻璃棒、蒸发皿、漏斗、集气瓶D. 铁架台、天平、长颈漏斗、酒精灯解析粗盐提纯主要包括溶解、过滤、蒸发、洗涤几步。
用到的主要仪器有:烧杯、漏斗、蒸发皿、坩埚钳、酒精灯等。
答案A2. 减压吸滤装置和普通的过滤装置相比,除可加快过滤速率外,还具有的优点是()A. 可过滤胶状沉淀B. 可过滤颗粒更小的沉淀C. 可使沉淀中的杂质减少D. 可得到较干燥的沉淀答案D3. 利用重结晶法得到KNO晶体时,如用较多量的蒸馏水洗涤将会()A. 提高收率和纯度B. 降低收率和纯度C. 提高收率和降低纯度D. 降低收率和提高纯度解析利用重结晶法得到的KNO晶体中仍然含有少量NaCl,此时,可利用20 C以下KNO的溶解度小于NaCl的特点,用少量蒸馏水洗涤晶体。
但如用较多量的蒸馏水洗涤将会降低收率和提高纯度。
答案D4. 如用重结晶法除去某产品中杂质,要选择合适的溶剂。
溶剂的下列特点中不可取的是()A. 杂质在溶剂中的溶解度常温或加热时都很大B. 在室温时,产品在溶剂中易溶,而杂质不易溶解C. 产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大,杂质的溶解度变化不大D. 在同一溶剂中,产品比杂质易溶解析重结晶实验过程中要注意溶解、过滤、蒸发、结晶几个环节的操作,此外,还要注意选择适宜的溶剂,产品在溶剂中易溶,并且溶解度随温度升高而迅速增大,产品要比杂质更易溶。
答案A5. 下表是几种物质在指定温度下的溶解度(g)。
现将相同物质的量的NaCI、CO、NH在30 C时制成溶液,此时溶液中无晶体,当降温至某温度时,开始析出晶体,此晶体是()A. NHCIB. NHHCOC. NaHCOD. NaCI解析相同物质的量的NaCI、CO、NH溶于水,首先发生反应CO + NH+ H2O===N4H CO,从阴、阳离子两两对应的角度来说,Na*、C「、HCO、N才可以组成等物质的量的NHCI和NaHCO,或等物质的量的NHHCO和NaCI。
最新年高中化学 专题1课题三 硝酸钾晶体的制备教学案 苏教版选修6(考试必备)
课题三 硝酸钾晶体的制备【学考报告】一、硝酸钾晶体的制备原理 1.盐的溶解度随温度的变化氯化钠的溶解度随温度变化不大,而氯化钾、硝酸钠和硝酸钾在高温时具有较大的溶解度。
温度降低时,氯化钾、硝酸钠的溶解度明显减小,而硝酸钾的溶解度则急剧下降。
本实验利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理,用NaNO 3和KCl 通过复分解反应来制取KNO 3,其反应的化学方程式为NaNO 3+KCl=====常温KNO 3↓+NaCl 。
在NaNO 3和KCl 的混合溶液中,同时存在Na +、K +、Cl -和NO -3四种离子。
若将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,使溶液浓缩,将有NaCl 晶体析出。
趁热过滤,即可分离出NaCl 晶体。
将滤液冷却至室温,可使KNO 3晶体析出。
经减压过滤分离出的硝酸钾粗产品可用重结晶法加以提纯。
2.结晶和重结晶结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,其原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度减小,从而使晶体析出,分为蒸发结晶和冷却结晶。
将第一次结晶得到的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。
3.影响晶粒生成的条件晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发速率越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越细小。
在实际操作中,常根据需要,控制适宜的结晶条件,以得到大小合适的晶体颗粒。
当溶液发生过饱和现象时,振荡容器,用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁,或投入几粒晶体(晶种),都可促使晶体析出。
思考1: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?提示溶质的溶解度越大,或溶液的浓度越小,或溶剂蒸发速率越慢,或溶液冷却得越慢,析出的晶粒就越大。
二、硝酸钾晶体的制备实验步骤1.固体溶解称取NaNO3 20 g,KCl 17 g,加入35 mL蒸馏水,加热至沸腾并不断搅拌,使固体溶解,在小烧杯外壁标注液面位置。
(浙江专用)2018_2019版高中化学专题1物质的分离与提纯专题整合提升教案(选修6)
专题整合提升[知识网络]
物质提纯方法归纳
[专题探究]
专题一常见的分离、提纯的方法
专题二物质分离、提纯的基本原则
1.物质的分离和提纯的含义与区别
将相互混在一起的不同物质彼此分开而得到相应的各个组分的过程叫分离,分开以后的各物质应该尽量减少损失,而且是比较纯净的。
采用物理或化学方法把物质中混有的杂质除去的过程叫提纯,它和分离的主要区别在于除掉后的杂质可以不进行恢复。
分离和提纯物质的方法主要有结晶、萃取、蒸馏、沉淀、离子交换、色谱以及电化学分离等。
2.在进行物质分离和提纯的实验操作时,应遵循三个基本原则:(1)不能引入新的杂质。
分离、提纯后的物质应是纯净物,不能有其他物质混入其中。
(2)分离、提纯时不减少被提纯物质的质量。
分离、提纯时所加试剂只与杂质反应。
(3)实验操作简单易行。
选择分离、提纯方法应遵循先简单后复杂的原则,先考虑物理方法,再考虑化学方法。
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课题三 硝酸钾晶体的制备
【学考报告】
一、硝酸钾晶体的制备原理
1.盐的溶解度随温度的变化
氯化钠的溶解度随温度变化不大,而氯化钾、硝酸钠和硝酸钾在高温时具有较大的溶解度。
温度降低时,氯化钾、硝酸钠的溶解度明显减小,而硝酸钾的溶解度则急剧下降。
本实验利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理,用NaNO 3和KCl 通过复分解
反应来制取KNO 3,其反应的化学方程式为NaNO 3+KCl=====常温KNO 3↓+NaCl 。
在NaNO 3和KCl 的混合溶液中,同时存在Na +、K +、Cl -和NO -3四种离子。
若将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,使溶液浓缩,将有NaCl 晶体析出。
趁热过滤,即可分离出NaCl 晶体。
将滤液冷却至室温,可使KNO 3晶体析出。
经减压过滤分离出的硝酸钾粗产品可用重结晶法加以提纯。
2.结晶和重结晶
结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程,其原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里溶解度的不同,通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度减小,从而使晶体析出,分为蒸发结晶和冷却结晶。
将第一次结晶得到的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。
3.影响晶粒生成的条件
晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发速率越快,或溶液冷却得越快,析出的晶粒就越细小。
在实际操作中,常根据需要,控制适宜
的结晶条件,以得到大小合适的晶体颗粒。
当溶液发生过饱和现象时,振荡容器,用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁,或投入几粒晶体(晶种),都可促使晶体析出。
思考1: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?
提示溶质的溶解度越大,或溶液的浓度越小,或溶剂蒸发速率越慢,或溶液冷却得越慢,析出的晶粒就越大。
二、硝酸钾晶体的制备实验步骤
1.固体溶解
称取NaNO3 20 g,KCl 17 g,加入35 mL蒸馏水,加热至沸腾并不断搅拌,使固体溶解,在小烧杯外壁标注液面位置。
用到的仪器:烧杯、玻璃棒、三脚架、石棉网、酒精灯。
2.蒸发、热过滤
继续加热、搅拌,使溶液蒸发浓缩,氯化钠晶体逐渐析出。
当溶液体积减小到约为原来的一半时,迅速趁热过滤。
承接滤液的烧杯应预先加2 mL蒸馏水,以防降温时氯化钠溶液达饱和而析出。
用到的仪器及用品:铁架台、石棉网、烧杯、酒精灯、玻璃棒、漏斗、滤纸。
3.冷却、减压过滤
待滤液冷却至室温,进行减压过滤得到较干燥的粗产品硝酸钾晶体。
用到的仪器及用品:布氏漏斗、滤纸、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵。
思考2:冷却、减压过滤得到的KNO3晶体纯度如何?主要含有什么杂质?
提示冷却、减压过滤得到的是KNO3粗产品,含有NaCl杂质。
4.重结晶
留下约0.1 g粗产品(作纯度对比检验用),其余按粗产品、水的质量比为2∶1混合,配成溶液,加热、搅拌,待晶体全部溶解后停止加热(若溶液沸腾时晶体还未全部溶解,可再加入少量蒸馏水使其溶解)。
等溶液冷却至室温有大量晶体析出后减压过滤,得到较高纯度的硝酸钾晶体。
5.称量
晶体用干燥的滤纸吸干,放在表面皿上称量,并观察其外观。
分别取0.1 g粗产品和重结晶后得到的硝酸钾晶体放入两支小试管中,各加入2 mL蒸馏水配成溶液。
6.检验Cl-
向溶液中分别滴入1滴1 mol·L-1 HNO3溶液酸化,再各滴入2滴0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,观察到的现象是粗产品、重结晶产品的溶液中产生浑浊的程度不同。