2025年高二化學選擇性必修2（人教版）同步課件 第三章 研究與實踐 明礬晶體的制備

研究與實踐明礬晶體的制備第三章<<<【研究目的】在日常生活中，常見到色彩和外形都很漂亮的晶體。我們可以通過化學實驗的方法制備晶體，學習用飽和溶液制備大晶體的方法?！狙芯咳蝿铡?.晶體生長過程的階段晶體生成的一般過程是先生成晶核，而后再逐漸長大，一般認為晶體在液相或氣相中的生長有三個階段：(1)介質(zhì)達到過飽和，過冷卻階段；(2)成核階段；(3)生成階段。2.晶種：在結(jié)晶過程中加入的預先自成的晶核(晶體微粒)，可以使從晶核成長的晶體達到均勻一致，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。3.制備明礬晶體的實驗步驟(1)在玻璃杯中放入比室溫高10~20℃的水，并加入明礬晶體[KAl(SO4)2·12H2O]，用筷子攪拌，直到有少量晶體不能再溶解。此時得到的溶液為飽和溶液。(2)待溶液自然冷卻到比室溫略高3~5℃時，把溶液倒入潔凈的碗中，用硬紙片蓋好，靜置一夜。(3)從碗中選取2~3粒形狀完整的小晶體作為晶核。將所選的晶核用細線輕輕系好。(4)把明礬溶液倒入玻璃杯中，向溶液中補充適量明礬，使其成為比室溫高10~15℃的飽和溶液。待其自然冷卻到比室溫略高3~5℃時，把小晶體懸掛在玻璃杯中央(如下圖左)，注意不要使晶核接觸杯壁。用硬紙片蓋好玻璃杯，靜置過夜。(5)每天把已形成的小晶體輕輕取出，重復第(4)項操作，直到晶體長到一定大小。(6)將所得明礬晶體放進鉻鉀礬的飽和溶液中，使鉻鉀礬晶體[KCr(SO4)2·12H2O]在明礬晶體表面上生長，長到一定厚度后，再將所得晶體放到明礬飽和溶液中去，使鉻鉀礬晶體表面再覆蓋一層明礬晶體。

結(jié)果與討論1.明礬晶體的顏色和外形。答案明礬是無色透明的晶體，呈八面體形狀。2.在上述實驗中，為什么所用儀器都要用蒸餾水洗凈？用硬紙片蓋好玻璃杯的目的是什么？答案若儀器不干凈或塵埃落入，都會干擾結(jié)晶。

結(jié)果與討論3.為什么晶種一定要懸掛在溶液的中央位置？答案晶種若離燒杯底部太近，由于有沉底晶體生成，會與晶體長在一起。同樣，若離溶液表面太近或靠近燒杯壁，都會產(chǎn)生同樣的結(jié)果，使得晶體形狀不規(guī)則。

結(jié)果與討論4.試討論快速制備明礬晶體的條件。答案(1)溶液一定要用飽和溶液，若溶液不飽和，則結(jié)晶速度很慢。(2)溶劑應用蒸餾水，不能用自來水。因自來水里含其他金屬離子及雜質(zhì)，會影響晶體的生長速度和形狀。(3)冷卻熱飽和溶液時，應自然冷卻?？焖倮鋮s雖能夠得到晶體，但屬于沉底、細小晶體，得不到大晶體。溫度下降越快，晶體越小。(4)溶液一定要純凈。里面若含有雜質(zhì)，就在溶液中形成多個晶核，這樣不利于大晶體的生長。

應用體驗1.某化學興趣小組制備明礬大晶體流程如圖：步驟Ⅲ，選出在制備規(guī)則明礬大晶體過程中合理的操作并排序

(填序號)。

①迅速降至室溫②用玻璃棒摩擦器壁③配制90℃的明礬飽和溶液④自然冷卻至室溫⑤選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央⑥配制高于室溫10~15℃的明礬飽和溶液⑥⑤④

應用體驗步驟Ⅲ中在制備規(guī)則明礬大晶體過程中，需要配制高于室溫10~15

℃的明礬飽和溶液，選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央，自然冷卻至室溫，讓明礬小晶體逐漸長大。

應用體驗2.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A析出，趁熱過濾，分離出晶體A。將上述濾液冷卻至室溫，又有晶體B析出。(1)晶體A的主要成分是

，含有的少量雜質(zhì)是

，要除去晶體A中的少量雜質(zhì)的方法是

。

(2)晶體B的主要成分是

，含有的少量雜質(zhì)是

。

(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，這種方法適用于晶體

(填“A”或“B”)。

NaClKNO3加少量水溶解再進行熱過濾(蒸發(fā)結(jié)晶)KNO3NaClA

應用體驗

應用體驗3.某化學實驗小組用AlCl3溶液制備明礬晶體[KAl(SO4)2·12H2O]。實驗過程如下：(1)配制AlCl3溶液(2)分離提純AlCl3用如圖所示裝置制備HCl氣體，并通入AlCl3溶液中使AlCl3·6H2O晶體析出，從而與可溶雜質(zhì)分離。①與分液漏斗相比，儀器a的優(yōu)點是

。

平衡氣壓，使液體順利流下

應用體驗②通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和_______________________________。

增加c(Cl-)，有利于AlCl3·6H2O結(jié)晶通入HCl可以抑制AlCl3水解，增大了溶液中氯離子濃度，可以降低AlCl3的溶解度，使其以AlCl3·6H2O晶體形式析出。

應用體驗③洗滌時，合適的洗滌劑是

。

飽和氯化鋁溶液洗滌時，為了減少AlCl3·6H2O晶體的損失，由于AlCl3·6H2O易溶于水、乙醇及乙醚，應該選擇飽和氯化鋁溶液進行洗滌。

應用體驗④為得到純凈的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是______________________。

減壓干燥(或低溫AlCl3·6H2O晶體受熱易分解，為得到純凈的AlCl3·6H2O，可以采用的干燥方式是低溫干燥或減壓干燥。干燥)

應用體驗(3)明礬的制備將AlCl3·6H2O加熱溶解，同時加入過量K2SO4固體，再經(jīng)過_________、

、洗滌、干燥即可