課題3硝酸鉀晶體制備

1、專題專題1物質(zhì)的分離和提出物質(zhì)的分離和提出楚中高二化學(xué)備課組楚中高二化學(xué)備課組課題課題3 3 硝酸鉀晶體的制備硝酸鉀晶體的制備練習(xí)練習(xí)：用于分離或提純物質(zhì)的已學(xué)方法有：用于分離或提純物質(zhì)的已學(xué)方法有： A A萃取萃取 B B分液分液 C C過濾過濾 D D加熱分解加熱分解 E E蒸發(fā)蒸發(fā) F F蒸餾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? ? （1 1）除去）除去Ca(OH)Ca(OH)2 2溶液中懸浮的溶液中懸浮的Ca(OH)Ca(OH)2 2 顆粒（顆粒（ ）（2 2）把飽和食鹽水中的食鹽提取出來（）把飽和食鹽水中的食鹽提取

2、出來（ ）（3 3）除去酒精中溶解的微量食鹽（）除去酒精中溶解的微量食鹽（ ）（4 4）把溴水中的溴提取出來）把溴水中的溴提取出來 （ ）（5 5）用自來水制取醫(yī)用蒸餾水）用自來水制取醫(yī)用蒸餾水 （ ）（6 6）除去氧化鈣中的碳酸鈣）除去氧化鈣中的碳酸鈣 （ ）（7 7）分離柴油和水的混合物）分離柴油和水的混合物 （ ）BDACEFF一、過濾一、過濾: :“一貼、二低、三靠一貼、二低、三靠”漏斗、燒杯、玻璃棒漏斗、燒杯、玻璃棒實驗注意事項：實驗注意事項：1 1、常壓過濾、常壓過濾缺點：缺點：速度比較緩慢速度比較緩慢濾渣不夠干燥濾渣不夠干燥2 2、減壓過濾、減壓過濾（也稱抽濾或吸濾）（也稱抽濾或

3、吸濾）P14 P14 操作向?qū)Р僮飨驅(qū)б?、過濾一、過濾: :2 2、減壓過濾、減壓過濾優(yōu)點：優(yōu)點：快速得到較干燥的沉淀快速得到較干燥的沉淀減壓過濾器減壓過濾器1 1、安裝儀器，放好濾紙、安裝儀器，放好濾紙 2 2、傾析方法，轉(zhuǎn)移溶液、傾析方法，轉(zhuǎn)移溶液3 3、打開氣泵，開始抽濾、打開氣泵，開始抽濾4 4、洗滌沉淀，關(guān)小龍頭、洗滌沉淀，關(guān)小龍頭5 5、過濾完畢，轉(zhuǎn)移沉淀、過濾完畢，轉(zhuǎn)移沉淀 步驟：步驟：注意：注意：頸口斜面與支管口相對，頸口斜面與支管口相對，濾紙蓋滿小孔、潤濕貼服濾紙蓋滿小孔、潤濕貼服溶液不超過漏斗的溶液不超過漏斗的2/32/3，分布均勻，分布均勻注意吸濾瓶液面不超過支管口位注意

4、吸濾瓶液面不超過支管口位先拔掉抽濾瓶接管，后關(guān)抽氣泵先拔掉抽濾瓶接管，后關(guān)抽氣泵 一、過濾一、過濾: :3 3、熱過濾、熱過濾熱濾漏斗熱濾漏斗 注意注意: :熱過濾時一般不用玻璃棒引流，以熱過濾時一般不用玻璃棒引流，以免免加速加速降溫降溫；濾液濾液不要貼緊不要貼緊漏斗內(nèi)壁，以免濾液迅速冷卻析出晶體，堵塞漏斗口。漏斗內(nèi)壁，以免濾液迅速冷卻析出晶體，堵塞漏斗口。二、硝酸鉀晶體的制備二、硝酸鉀晶體的制備 硝硝 酸酸 鉀鉀 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)上在工業(yè)上, ,硝酸鉀主要用作工業(yè)原料硝酸鉀主要用作工業(yè)原料, ,

5、應(yīng)用于火藥、焰火、應(yīng)用于火藥、焰火、金屬焊接助劑、氨催化劑、玻璃制品等等，金屬焊接助劑、氨催化劑、玻璃制品等等， 在食品和醫(yī)藥行業(yè)也有一定的應(yīng)用。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、柑橘以及其他對氯離子敏在農(nóng)業(yè)上，主要用于煙草、花卉、柑橘以及其他對氯離子敏感的經(jīng)濟(jì)作物，可以明顯提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還可以用來感的經(jīng)濟(jì)作物，可以明顯提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，還可以用來作氮磷鉀復(fù)合肥，被譽(yù)為硫酸鉀之后的作氮磷鉀復(fù)合肥，被譽(yù)為硫酸鉀之后的“第三代鉀肥第三代鉀肥” 在智利等地有一些在智利等地有一些硝酸鉀天然礦物硝酸鉀天然礦物稱稱硝石硝石或或火硝火硝，主要成分為，主要成分為硝酸鉀

6、硝酸鉀、氯化鈉氯化鈉等無機(jī)鹽，如何利用等無機(jī)鹽，如何利用硝石硝石制得純凈的制得純凈的KNOKNO3 3？二、硝酸鉀晶體的制備二、硝酸鉀晶體的制備1 1、冷卻熱飽和溶液制硝酸鉀、冷卻熱飽和溶液制硝酸鉀（1 1）原理：）原理：NaClNaCl的溶解度隨溫度變化不大，的溶解度隨溫度變化不大，KNOKNO3 3的溶解度隨溫度變化較大。的溶解度隨溫度變化較大。（2 2）步驟：）步驟：配成飽和溶液配成飽和溶液加熱成過飽和溶液加熱成過飽和溶液冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾洗滌洗滌重結(jié)晶重結(jié)晶2 2、以硝酸鈉、氯化鉀為原料的、以硝酸鈉、氯化鉀為原料的復(fù)分解法復(fù)分解法制硝酸鉀制硝酸鉀思考思考: :我國工業(yè)上大多以我國

7、工業(yè)上大多以硝酸鈉硝酸鈉和和氯化鉀氯化鉀為主要原料生產(chǎn)為主要原料生產(chǎn)KNOKNO3 3，副產(chǎn)品為氯化鈉。反應(yīng)方程為副產(chǎn)品為氯化鈉。反應(yīng)方程為:NaNO:NaNO3 3 + KCl =NaCl + KNO + KCl =NaCl + KNO3 3(1)(1)、反應(yīng)原理：、反應(yīng)原理： 將一定濃渡的將一定濃渡的硝酸鈉硝酸鈉和和氯化鉀氯化鉀混合溶液混合溶液加熱到沸騰加熱到沸騰，使溶液，使溶液濃縮，將有濃縮，將有氯化鈉晶體析出氯化鈉晶體析出。趁。趁熱過濾熱過濾，即可分離出氯化鈉晶體。，即可分離出氯化鈉晶體。將濾液冷卻至室溫，可使硝酸鉀晶體析出。經(jīng)將濾液冷卻至室溫，可使硝酸鉀晶體析出。經(jīng)減壓過濾減壓過濾就

8、就可以分離出硝酸鉀晶體?？梢苑蛛x出硝酸鉀晶體。 溫溫 度度0102030406080100KNO3 13.320.931.645.863.9110169246KCl 27.631.034.037.040.045.551.156.7NaNO3 73808896104124148180NaCl 35.735.836.036.336.637.338.439.8溶解度隨溫度變化：溶解度隨溫度變化：較大較大 較小較小 小小 大大(2)(2)、硝酸鉀晶體的實驗方案設(shè)計：、硝酸鉀晶體的實驗方案設(shè)計：1 1）固體溶解）固體溶解2 2）蒸發(fā)、熱過濾）蒸發(fā)、熱過濾3 3）冷卻、減壓過濾）冷卻、減壓過濾4 4）重結(jié)

9、晶）重結(jié)晶5 5）稱量）稱量6 6）檢驗）檢驗ClCl- -粗粗KNOKNO3 3提純提純KNOKNO3 3純度的檢驗純度的檢驗天平、燒杯、天平、燒杯、 玻璃棒、酒精燈玻璃棒、酒精燈鐵架臺、銅質(zhì)保溫漏斗鐵架臺、銅質(zhì)保溫漏斗布氏漏斗、吸濾瓶、安全瓶、抽氣泵布氏漏斗、吸濾瓶、安全瓶、抽氣泵2 2、以硝酸鈉、氯化鉀為原料的復(fù)分解法制硝酸鉀、以硝酸鈉、氯化鉀為原料的復(fù)分解法制硝酸鉀(1)(1)、反應(yīng)原理：、反應(yīng)原理： NaNONaNO3 3 + KCl =NaCl + KCl =NaCl + KNO + KNO3 3步驟步驟操作操作具體操作步驟具體操作步驟現(xiàn)象解釋結(jié)論等現(xiàn)象解釋結(jié)論等溶解溶解取取202

10、0克克NaNONaNO3 3和和1717克克KClKCl溶解在溶解在35ml35ml水中，加熱至沸，并不斷攪拌。水中，加熱至沸，并不斷攪拌。NaNONaNO3 3和和KClKCl溶于水后產(chǎn)生四種溶于水后產(chǎn)生四種離子，這四種離子可能組成四離子，這四種離子可能組成四種物質(zhì)種物質(zhì): : 。蒸發(fā)蒸發(fā)繼續(xù)加熱攪拌，使溶液蒸發(fā)濃縮。繼續(xù)加熱攪拌，使溶液蒸發(fā)濃縮。 有有 晶體析出。晶體析出。熱過濾熱過濾當(dāng)溶液體積減少到約原來的一半時，當(dāng)溶液體積減少到約原來的一半時，迅速趁熱過濾迅速趁熱過濾濾液中的最主要成分濾液中的最主要成分為為 。冷卻冷卻將濾液冷卻至室溫。將濾液冷卻至室溫。有有 晶體析出。晶體析出。尚有少

11、量的尚有少量的 析出。析出。減壓減壓過濾過濾按有關(guān)要求進(jìn)行操作按有關(guān)要求進(jìn)行操作得到初產(chǎn)品硝酸鉀晶體得到初產(chǎn)品硝酸鉀晶體（稱量為（稱量為m m1 1）重重結(jié)結(jié)晶晶將得到的初產(chǎn)品硝酸鉀晶體溶于適將得到的初產(chǎn)品硝酸鉀晶體溶于適量的水中，加熱、攪拌，待全部溶量的水中，加熱、攪拌，待全部溶解后停止加熱，使溶液冷卻至室溫解后停止加熱，使溶液冷卻至室溫后抽濾。后抽濾。得到純度較高的硝酸鉀晶體得到純度較高的硝酸鉀晶體（稱量為（稱量為m m2 2）檢驗檢驗分別取分別取、得到的產(chǎn)品，配置成得到的產(chǎn)品，配置成溶液后分別加入溶液后分別加入1d1mol/l1d1mol/l的的HNOHNO3 3和和2d0.1mol/l

12、2d0.1mol/l的的AgNOAgNO3 3可觀察到可觀察到、產(chǎn)品中出現(xiàn)的產(chǎn)品中出現(xiàn)的現(xiàn)象分別是現(xiàn)象分別是 承接液承接液2mL水水NaNO3 KCl NaCl KNO3NaClKNO3NaClKNO3思考：思考：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?。空堅O(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?。?.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 AgClAgCl有白色有白色 AgClAgCl2 2滴滴AgNOAgNO3 32 2滴滴AgNOAgNO3 3（1 1）檢驗所得產(chǎn)品中是否）檢驗

13、所得產(chǎn)品中是否Cl-Cl-的目的是的目的是 。 看是否硝酸鉀純凈看是否硝酸鉀純凈 結(jié)合結(jié)合、步實驗得到的產(chǎn)品質(zhì)量，計算初產(chǎn)品的純度為步實驗得到的產(chǎn)品質(zhì)量，計算初產(chǎn)品的純度為 。 m2/m1100交流與討論：交流與討論：（2 2）、制備硝酸鉀晶體時）、制備硝酸鉀晶體時, ,為什么要趁熱過濾為什么要趁熱過濾? ?防止過濾是硝酸鉀晶體析出防止過濾是硝酸鉀晶體析出(5)(5)、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？、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？應(yīng)該盡量緩慢地冷卻應(yīng)該盡量緩慢地冷卻,并保持容器靜置并保持容器靜置,切不可震蕩容器切不可震蕩容器,以使以使晶體緩慢析出

14、晶體緩慢析出,形成較大的晶體顆粒形成較大的晶體顆粒.（3 3）步驟）步驟過濾裝置如圖過濾裝置如圖1818所示，采用這種裝置所示，采用這種裝置過濾的主要目的是過濾的主要目的是 ， 這種裝置工作的主要原理是這種裝置工作的主要原理是 ， 加快過濾速度，得到較干燥的晶體加快過濾速度，得到較干燥的晶體 抽氣泵給吸濾瓶減壓，抽氣泵給吸濾瓶減壓，造成瓶被布氏漏斗液面的壓力差，從而加快過濾速度造成瓶被布氏漏斗液面的壓力差，從而加快過濾速度 （4 4）玻璃棒在實驗中一般有如下三種用途：攪拌、引流和蘸?。┎ＡО粼趯嶒炛幸话阌腥缦氯N用途：攪拌、引流和蘸取 溶液，上述實驗步驟中一般需要用到玻璃棒的是溶液，上述實驗步

15、驟中一般需要用到玻璃棒的是_ 1 1、某實驗小組只領(lǐng)取了下列儀器或用品：鐵架臺、鐵圈、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、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(jìn)行的是用品，下列實驗操作不能進(jìn)行的是( )( ) A A、蒸發(fā)、蒸發(fā) B B、萃取、萃取 C C、過濾、過濾 D D、蒸餾、蒸餾CD練習(xí)：練習(xí)：2 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、減壓吸濾裝備和普通的過濾裝置相

16、比，除可加快過濾速度外，還具有的優(yōu)點是（）外，還具有的優(yōu)點是（）A A、可過濾膠狀沉淀、可過濾膠狀沉淀B B、可過濾顆粒更小的沉淀、可過濾顆粒更小的沉淀C C、可使沉淀中的雜質(zhì)減少、可使沉淀中的雜質(zhì)減少D D、可得到較干燥的沉淀、可得到較干燥的沉淀D練習(xí)：練習(xí)：3 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、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，分離出晶體析出。趁熱過濾，分離出晶體A A。將上述濾液冷卻至室溫，又。將上述濾液冷卻至室溫，又有晶體的有晶體的B B析出。析出。(1)(1)晶體晶體A A的主要成分是的主要成分是_,_,含有的少量雜質(zhì)是含有的

17、少量雜質(zhì)是_,_,要除去晶體要除去晶體 A A中的少量雜質(zhì)的方法是中的少量雜質(zhì)的方法是_._.(2)(2)晶體晶體B B的主要成分是的主要成分是_,_,含有的少量雜質(zhì)是含有的少量雜質(zhì)是_,_,要除去晶體要除去晶體 B B中的少量雜質(zhì)的方法是中的少量雜質(zhì)的方法是_._.(3)(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，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這種方法適用于晶體 _(_(填填A(yù) A或或B)B)NaClKNO3加少量水溶解再熱過濾加少量水溶解再熱過濾KNO3NaCl重結(jié)晶重結(jié)晶A練習(xí)：練習(xí)：紙層析法紙層析法惰性支撐物惰性支撐物:濾紙或其它載

18、體濾紙或其它載體固定相固定相:流動相流動相:水水有機(jī)溶劑有機(jī)溶劑1、紙層析法組成、紙層析法組成（展開劑）（展開劑）2、紙層析法原理、紙層析法原理 樣品混合物中各組分在樣品混合物中各組分在水水或有機(jī)溶劑中的或有機(jī)溶劑中的溶解能力溶解能力各不相同，各不相同，各組分會在水與有機(jī)溶劑兩相中發(fā)生各組分會在水與有機(jī)溶劑兩相中發(fā)生溶解分配現(xiàn)象溶解分配現(xiàn)象，毛細(xì)現(xiàn)象毛細(xì)現(xiàn)象:是物質(zhì)是物質(zhì)分子間作用力分子間作用力的結(jié)果。的結(jié)果。紙層析法紙層析法1、紙層析法組成、紙層析法組成2、紙層析法原理、紙層析法原理3、紙層析法的操作方法、紙層析法的操作方法裁紙裁紙點樣點樣展開展開顯色顯色配液配液1.5cm1.5cm20cm 20cm 離濾紙末端約離濾紙末端約2cm2cm處用鉛筆畫一條細(xì)線處用鉛筆畫一條細(xì)線用毛細(xì)管取樣品，輕輕點樣于原點上，晾干，重復(fù)用毛細(xì)管取樣品，輕輕點樣于原點上，晾干，重復(fù)3 35 5次。次。斑點直徑斑點直徑小于小于0.5cm0.5cm展開劑選擇：展開劑選擇： 親脂性成分親脂性成分溶解度即不能太大也不能太小溶解度即不能太大也不能太小取展開劑：