课题3硝酸钾晶体的制备详解

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
③ 热过滤 当溶液体积减少到约原来的一半时，滤液中的最主要成分
迅速趁热过滤
承接液2mL水 为 KNO3 。
④ 冷却 将滤液冷却至室温。
有 KNO3 晶体析出。 尚有少量的 NaCl 析出。
⑤ 减压 按有关要求进行操作 过滤
得到初产品硝酸钾晶体 （称量为m1）
⑥重 结 晶
将得到的初产品硝酸钾晶体溶于适 得到纯度较高的硝酸钾晶体 量的水中，加热、搅拌，待全部溶 （称量为m2） 解后停止加热，使溶液冷却至室温 后抽滤。
专题1 物质的分离和提出
课题3 硝酸钾晶体的制备
楚中高二化学备课组
练习：用于分离或提纯物质的已学方法有：
A．萃取
B．分液
C．过滤
D．加热分解 E．蒸发
F．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适?
（1）除去Ca(OH)2溶液中悬浮的Ca(OH)2 颗粒（ C ） （2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（ E ） （3）除去酒精中溶解的微量食盐（ F ） （4）把溴水中的溴提取出来 （ A ） （5）用自来水制取医用蒸馏水 （ F ） （6）除去氧化钙中的碳酸钙 （ D ） （7）分离柴油和水的混合物 （ B ）
过滤的主要目的是 加快过滤速度，得到较干燥的晶体
，
这种装置工作的主要原理是 抽气泵给吸滤瓶减压，
，
造成瓶被布氏漏斗液面的压力差，从而加快过滤速度
（4）玻璃棒在实验中一般有如下三种用途：搅拌、引流和蘸取 溶液，上述实验步骤中一般需要用到玻璃棒的是_①__②__③__⑥___
(5)、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？
一、过滤:
3、热过滤
热滤漏斗
注意:热过滤时一般不用玻璃棒引流，以免加速降温；
滤液不要贴紧漏斗内壁，以免滤液迅速冷却析出晶体，堵塞漏斗口。
二、硝酸钾晶体的制备
硝酸钾
既是一种重要的工业原料又是一种优质的无氯钾氮复合肥. 在工业上,硝酸钾主要用作工业原料,应用于火药、焰火、 金属焊接助剂、氨催化剂、玻璃制品等等， 在食品和医药行业也有一定的应用。 在农业上，主要用于烟草、花卉、柑橘以及其他对氯离子敏 感的经济作物，可以明显提高作物的产量和品质，还可以用来 作氮磷钾复合肥，被誉为硫酸钾之后的“第三代钾肥”
2、以硝酸钠、氯化钾为原料的复分解法制硝酸钾 (1)、反应原理： NaNO3 + KCl ==NaCl↓ + KNO3 (2)、硝酸钾晶体的实验方案设计：
1）固体溶解 天平、烧杯、 玻璃棒、酒精灯
2）蒸发、热过滤 铁架台、铜质保温漏斗
3）冷却、减压过滤 布氏漏斗、吸滤瓶、安全瓶、抽气泵
4）重结晶
提纯KNO3
在智利等地有一些硝酸钾天然矿物称 硝石或火硝，主要成分为硝酸钾、氯化钠 等无机盐，如何利用硝石制得纯净的KNO3？
二、硝酸钾晶体的制备
1、冷却热饱和溶液制硝酸钾 （1）原理： NaCl的溶解度随温度变化不大， KNO3的溶解度随温度变化较大。 （2）步骤：
配成饱和溶液 加热成过饱和溶液
冷却结晶 过滤 洗涤 重结晶
粗KNO3
6）检验Cl- 纯度的检验
步骤 操作
具体操作步骤
现象解释结论等
Fra Baidu bibliotek
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。
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.
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
⑦ 检验 分别取⑤、⑥得到的产品，配置成 可观察到⑤、⑥产品中出现的 溶液后分别加入1d1mol/l的HNO3和 现象分别是 2d0.1mol/l的AgNO3
思考：
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？
0.1g粗品 KNO3＋2ml水2A滴gNO3 0.1g晶体 KNO3＋2ml水2A滴gNO3
有白色 AgCl↓ 无白色 AgCl↓
（1）检验所得产品中是否Cl-的目的是 看是否硝酸钾纯净 。
结合⑤、⑥步实验得到的产品质量，计算初产品的纯度为
。
m2/m1Ⅹ100％
交流与讨论：
（2）、制备硝酸钾晶体时,为什么要趁热过滤?
防止过滤是硝酸钾晶体析出
（3）步骤③过滤装置如图1—8所示，采用这种装置
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
2、以硝酸钠、氯化钾为原料的复分解法制硝酸钾
思考:我国工业上大多以硝酸钠和氯化钾为主要原料生产KNO3，
↓ 副产品为氯化钠。反应方程为:NaNO3 + KCl ==NaCl + KNO3
溶解度随温度变化： 较大 较小 小
大
(1)、反应原理：
将一定浓渡的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热到沸腾，使溶液
浓缩，将有氯化钠晶体析出。趁热过滤，即可分离出氯化钠晶体
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