硝酸钾晶体的制备

实验化学专题1物质的分离与提纯课题3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。课题3硝酸钾晶体的制备知识预备1：盐的溶解度随温度变化随着温度的升高：大部分固体物质的溶解度增大，个别物质的溶解度减小【如Ca(OH)2]，个别物质的溶解度增加甚少(如NaCl)。分离提纯的物理方法课题3硝酸钾晶体的制备知识预备2：①蒸发——分离溶质和溶剂玻璃棒的作用：①加快蒸发②防止由于局部温度过高，造成液滴飞溅。玻璃棒要不断搅动仪器有种5注意事项:a、蒸发皿中的溶液不超过容积的2／3；b、当析出大量晶体时就熄灭酒精灯，利用余热蒸发至干。结晶结晶方法适用对象实例蒸发结晶降温结晶(冷却结晶)溶解度随温度变化不大的溶质蒸发溶剂浓缩溶液降低浓溶液的温度溶解度随温度下降明显减少的溶质ＮaClKNO3两种结晶方法对比课题3硝酸钾晶体的制备知识预备2：②过滤一贴二低三靠——分离固体和液体仪器有种分离提纯的物理方法5——分离固体和液体分离提纯的物理方法③抽滤（吸滤、减压过滤）安全瓶吸滤瓶漏斗的颈口斜面与吸滤瓶的支管口相对长管和短管的连接顺序不要错优点：加快过滤速度，所得较干燥固体。布氏漏斗抽气泵给吸滤瓶减压，导致装置内部的气压降低，使过滤的速度加快。原理：抽气泵①橡胶塞插入吸滤瓶内的部分不得超过塞子高度的2/3。操作注意事项：③抽滤（吸滤、减压过滤）②安全瓶作用是为了防止当关闭抽气泵或水的流量突然变小时发生倒吸，使水进入吸滤瓶内污染溶液。③抽滤所用滤纸应小于布氏漏斗内经，将全部小孔盖住。④用倾析法先转移溶液，溶液量不应超过漏斗容量的2/3。操作注意事项：③抽滤（吸滤、减压过滤）⑤吸滤瓶内液面快达到支管口位置时，应拔掉吸滤瓶上的橡胶管，从吸滤瓶上口倒出溶液。⑥吸滤完毕，应先拆下连接抽气泵和吸滤瓶的橡胶管，然后关闭水龙头。⑦当过滤的溶液具有强酸性、强碱性或强氧化性时，可用玻璃纤维代替滤纸或用玻璃砂漏斗代替布氏漏斗。操作注意事项：③抽滤（吸滤、减压过滤）⑧吸滤不宜用于过滤胶状沉淀或颗粒太小的沉淀。过滤抽滤比较过滤与抽滤的区别课题3硝酸钾晶体的制备知识预备3：影响晶粒生成的条件①溶质的溶解度越小②溶液的浓度越高③溶剂的蒸发速度越快④溶液冷却得越快析出的晶粒就越细小当溶液发生过饱和现象时，促使晶体析出的操作：振荡容器，用玻璃棒搅动或轻轻的摩擦器壁，或投入几粒晶种，都可促使晶体析出。思考1:工业上多以硝酸钠和氯化钾为主要原料生产硝酸钾，副产品为氯化钠。反应方程式：NaNO3+KClNaCl+KNO3如何分离硝酸钾和氯化钠的混合物？Na+、K+、NO3-、Cl-；NaNO3、KCl、KNO3、NaCl2.加热混合溶液使溶剂不断蒸发，并保持较高温度，首先析出的溶质是什么？溶液中剩余的主要溶质是什么？KNO3NaCl1.NaNO3与KCl的混合溶液中，主要有哪几种离子？可以组成几种物质？溶解度10℃100℃KNO320.9246KCl31.056.7NaNO380180NaCl35.839.839.8回答下列问题:溶解度10℃100℃KNO320.9246KCl31.056.7NaNO380180NaCl35.839.820.939.8回答下列问题:3.对析出的NaCl热溶液进行冷却，析出的溶质主要是什么？还有什么？为什么？NaClKNO3KNO3的溶解度随温度下降减小得多；析出NaCl的溶液为饱和溶液，NaCl溶解度随温度下降减小得不多。提纯KNO3的方法---重结晶思考2：这样得到的晶体是否纯净？若不纯，应如何提纯？重结晶：将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。KNO3粗产品热浓溶液①溶解②冷却结晶③过滤洗涤较纯KNO3含少量NaCl重结晶：将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。NaCl中含少量KNO3①溶解②蒸发结晶③热过滤、洗涤较纯NaCl思考3：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0.1g晶体KNO3＋2ml水无白色AgCl↓有白色AgCl↓2滴AgNO32滴AgNO3固体溶解蒸发、热过滤冷却、抽滤重结晶、称重检验Cl-操作步骤：操作要点：20gNaNO3+17gKCl+35ml水，加热搅拌。加热蒸发至溶液体积减半，趁热过滤。承接滤液的烧杯加2mL蒸馏水。待滤液冷却至室温，抽滤，称量粗产品。留下约0.1g粗产品，其余按粗产品、水的质量比为2:1混合配成溶液，经加热、溶解、冷却、抽滤，得较纯产品。称量。分别取0.1g粗产品和较纯产品溶于水，加入稀HNO3和AgNO3，观察现象。课题3硝酸钾晶体的制备课题3硝酸钾晶体的制备实验流程：100℃10℃课题3硝酸钾晶体的制备实验流程：100℃10℃问题讨论：（1）该实验中涉及哪些基本操作？溶解、蒸发、过滤、抽滤、重结晶、称量、纯度检测等（2）制备KNO3晶体时，为什么要趁热过滤？防止降温时有KNO3结晶析出（3）检验所得产品中是否含Cl-的目的是什么？为了检验产品中是否含NaCl。课题3硝酸钾晶体的制备实验流程：100℃10℃问题讨论：（4）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？不要振荡容器或搅拌溶液、减慢溶液的冷却速度。（5）承接趁热过滤的滤液的烧杯应预先加少量水，目的是什么？防止降温时氯化钠溶液达到饱和而析出。在中学阶段，有哪些实验需用到玻璃棒，其作用分别是什么？溶解时：蒸发时：过滤时：配制一定物质的量浓度的溶液时：测pH时：检验气体性质时：做NH3和HCl反应的实验时：搅拌，加快溶解和促进散热搅拌，加快蒸发和防止飞溅引流、转移滤渣引流蘸取待测液把试纸粘在玻璃棒的一端蘸取反应物