过滤和结晶

过滤和结晶

一、过滤

过滤是把不溶于液体的固态物质跟液体分离的一种方法。过滤时，液体穿过滤纸上的小孔，而固态物质留在滤纸上，从而使固体和液体分离。例如，提纯粗盐时，把粗盐溶解在水里，经过过滤，把泥沙等杂质从食盐水中除去。又如，自来水厂的过滤池里，铺有几层大小不等的沙石，水通过时，固体杂质被过滤除去。

过滤的方法在实验操作部分要作介绍。

1.粗盐提纯

⑴溶解

①仪器：烧杯，玻璃棒

②玻璃棒的作用：加速溶解

⑵过滤

①仪器：带铁圈的铁架台、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒

②注意：一贴指滤纸要紧贴漏斗内壁，中间不要留有气泡；二低指滤纸边缘低于漏斗口边缘，液面低于滤纸边缘；三靠指玻璃棒的下端要轻靠三层滤纸的一边，倾倒液体时烧杯口要紧靠引流的玻璃棒，漏斗下端的管口要紧靠承接滤液的烧杯内壁。

③玻璃棒的作用：引流

⑶蒸发

①仪器：带铁圈的铁架台、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒

②注意：蒸发时等到蒸发皿中出现多量的固体时就停止加热

③玻璃棒的作用：防止液体局部过热，液体飞溅

⑷转移

玻璃棒的作用：转移固体

【思考】过滤法分离混合物的原理是什么？（固体颗粒大，不能通过滤纸或过滤层，而滤液可以通过滤纸或过滤层。）

2.过滤是把不溶于液体的固体物质跟液体分开的一种方法。

【思考】在粗盐提纯的过程中，得到纯净的食盐溶液后，还要把溶液蒸发，得到食盐晶体。我们把从溶液中获得溶质晶体的过程叫做结晶。

二、结晶

把固态溶质的水溶液加热蒸发（或慢慢挥发），溶液达到饱和以后，如果继续蒸发，过剩的溶质就能成为有一定几何形状的固体析出，这一过程称为结晶。在这一过程中形成的具有规则的几何外形的固体叫做晶体。对溶解度受温度变化影响不大的固态溶质，一般就用蒸发溶剂的方法得到晶体。例如，从海水提取食盐，就是把海水引到盐滩上，利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。又如，在用锌和稀硫酸反应制取氢气的实验中，我们可用蒸发溶剂的方法得到硫酸锌晶体。

对溶解度受温度变化影响相当大的固态溶质，一般可以用冷却热饱和溶液的方法，使溶质结晶析出（如图所示）。利用这一方法，还可以分离几种可溶固态物质的混合物。

在烧杯里加入10克硝酸钾和氯化钠的混合物（其中氯化钠的量较少）。注入15毫升水，加热使混合物完全溶解。然后冷却，观察硝酸钾晶体的析出。再进行过滤，硝酸钾晶体留在滤纸上，氯化钠仍然溶解在滤液里，为什么？

我们已经知道，硝酸钾的溶解度受温度变化的影响较大（在80℃时，硝酸钾的溶解度是169克，在20℃时为31.6克），因此较高温度下的硝酸钾饱和溶液降温时，部分硝酸钾从

溶液里结晶析出。而氯化钠的溶解度受温度变化的影响较小（在80℃时，氯化钠的溶解度是38.4克，在20℃时为36克），降温时大部分氯化钠仍溶解在溶液里。过滤时，硝酸钾晶体留在滤纸上，大部分氯化钠仍留在滤液里（这种滤液叫做母液）。从而达到了初步分离硝酸钾和氯化钠的目的。

结晶的方法在工业上有广泛的应用。例如，制糖工业中，将蔗汁或甜菜汁经除去杂质、过滤、蒸浓、结晶而制得粗糖。粗糖再经溶解、脱色、结晶等操作而得到精制糖。

在前面的学习中，将热的硝酸钾饱和溶液降低温度，有什么现象发生？

1.结晶：溶质以一定几何形状的固体析出的过程。 晶体：具有规则几何形状的固体。 2．结晶的方法

【思考】海水晒盐的原理是什么？利用日光和风力使水分蒸发，得到食盐。 【知识拓展】根据几种可溶性固态物质的溶解度随温度变化不同可采用结晶法分离。

【讨论】如何除去硝酸钾中的少量食盐？例：169g KNO 3 中混有35g NaCl ，如何提纯KNO 3 ？

⑴ 过滤法可将不溶于液体(水)的固态物质与液体(水)分开

⑵ 结晶法可将几种可溶性固态物质的混合物根据其溶解度不同分开。

【例题】

1、下列物质按溶解、过滤、蒸发的操作顺序可分离开的是（ ）

A 、氯化钠和硝酸纳

B 、碳酸钠和碳酸钙

C 、木炭和氯化铜

D 、酒精和水

2、不能用降低温度的方法使溶质从饱和溶液中析出的是（ ）

A 、KNO 3

B 、NaCl

C 、Ca(OH)2

D 、NH 4Cl

3、要从CaCO3、KNO3和少量NaCl 三种物质组成的混合物中分离出CaCO3和KNO3，加适量的水搅拌后，正确的分离方法是（ ）

A 、先结晶再过滤

B 、先过滤再结晶

C 、只需过滤

D 、只需结晶

4、有一固体物质的溶液里，在一定温度下经历如下变化，据此判断，下列结论错误的是（ ）

A 、溶液甲一定不饱和溶液

B 、溶液乙可能是饱和溶液

C 、溶液丙一定是饱和溶液

D 、溶液丙一定是浓溶液

蒸发溶剂：适用于溶解度随温度变化影响不大的固体物质，如NaCl 冷却热饱和溶液：适用于溶解度随温度变化影响比较大的固体物质，如KNO 3 80℃时

169g KNO 3 +35g NaCl

100gH 2O

20℃时 137.4g

KNO 3 晶体 降温 过滤 137.4g KNO 3 晶体

100g H 2O 、35g NaCl 、31.6g KNO 3

5．怎样除去下列混合物中的少量杂质？

⑴硫酸亚铁溶液中混有少量硫酸铜

⑵氯化钾中混有少量二氧化锰

⑶硝酸钾中混有少量氯化钠

6．右图为A、B、C三种物质的溶解度随温度变化的曲线图，S（溶解度）单位为g ，t（温度）单位为℃。

⑴在t3℃时，三种物质的溶解度由小到大的排列顺序是___________。在_____ ℃时，A、B两物质的溶解度相等。

⑵随着温度升高,A、B、C三种物质的饱和溶液中有溶质从溶液中析出的物质是_____。

⑶要将A物质从它的饱和溶液中析出，应采用的方法是_______________；如果A物质中混有少量B物质，要将A 从混合物中分离出来的方法是__________________。（填“蒸发结晶”、“冷却结晶”）。

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