物質(zhì)的分離與提純結(jié)晶

1、.第第2 2課時(shí)課時(shí) 第第2講物質(zhì)的分離和提純講物質(zhì)的分離和提純物質(zhì)分離、提純的常用物理方法物質(zhì)分離、提純的常用物理方法結(jié)晶法結(jié)晶法.（1）蒸發(fā)結(jié)晶：）蒸發(fā)結(jié)晶： 加熱蒸發(fā)溶劑，使溶液迅速濃縮，最終析出晶體。加熱蒸發(fā)溶劑，使溶液迅速濃縮，最終析出晶體。 （2）降溫結(jié)晶（冷卻結(jié)晶）：）降溫結(jié)晶（冷卻結(jié)晶）： 先將溶液蒸發(fā)濃縮后，再降低溫度先將溶液蒸發(fā)濃縮后，再降低溫度(冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶)使溶液冷使溶液冷卻達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)而使晶體析出。卻達(dá)到過(guò)飽和狀態(tài)而使晶體析出。 適用于隨溫度變化溶解度變化不大的物質(zhì)，如適用于隨溫度變化溶解度變化不大的物質(zhì)，如NaCl等；等； 適用于隨溫度變化溶解度變化大的物質(zhì)，

2、如適用于隨溫度變化溶解度變化大的物質(zhì)，如KNO3等。等。2、結(jié)晶、結(jié)晶 定義：定義：利用不同固體物質(zhì)在同一溶劑里溶解度的利用不同固體物質(zhì)在同一溶劑里溶解度的不同，將其分離的方法。不同，將其分離的方法。 作用：作用：可分離可溶性混合物或除去可溶性雜質(zhì)?？煞蛛x可溶性混合物或除去可溶性雜質(zhì)。.方法方法 適用范圍適用范圍裝置裝置注意事項(xiàng)注意事項(xiàng)蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)晶結(jié)晶分離分離溶于溶于溶劑中的溶劑中的溶質(zhì)溶質(zhì)玻璃棒的作用：玻璃棒的作用： ；當(dāng)有大量晶體析出時(shí)，當(dāng)有大量晶體析出時(shí)，停止加熱，利用停止加熱，利用_蒸蒸干而不能直接蒸干干而不能直接蒸干攪拌攪拌,防止液體局部過(guò)防止液體局部過(guò)熱而飛濺熱而飛濺余熱余熱.目的

3、目的?例例1 1：KNOKNO3 3、NaClNaCl的溶解度隨溫度變化如圖所示，思考的溶解度隨溫度變化如圖所示，思考從混合溶液中提取從混合溶液中提取KNOKNO3 3晶體，需經(jīng)歷哪些步驟？晶體，需經(jīng)歷哪些步驟？溶溶解解度度S S溫度溫度T TKNOKNO3 3NaClNaCl蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過(guò)濾過(guò)濾不純不純? ?注意事項(xiàng)注意事項(xiàng) 要使晶體潔凈，應(yīng)對(duì)晶體進(jìn)行洗滌。要使晶體潔凈，應(yīng)對(duì)晶體進(jìn)行洗滌。 要得到高純度的晶體，可進(jìn)行重結(jié)晶操作。即把晶要得到高純度的晶體，可進(jìn)行重結(jié)晶操作。即把晶體用溶劑重新溶解，經(jīng)過(guò)濾、蒸發(fā)、冷卻等操作步驟后體用溶劑重新溶解，經(jīng)過(guò)濾、蒸發(fā)、

4、冷卻等操作步驟后重新獲得的晶體，純度可進(jìn)一步提高。重新獲得的晶體，純度可進(jìn)一步提高。重結(jié)晶重結(jié)晶.問(wèn)題問(wèn)題1 1： 如何除去硝酸鉀晶體中的少如何除去硝酸鉀晶體中的少量氯化鈉？量氯化鈉？將混合物溶于水將混合物溶于水蒸發(fā)濃縮（此時(shí)無(wú)晶體析出）蒸發(fā)濃縮（此時(shí)無(wú)晶體析出） 冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過(guò)濾（得到晶體）過(guò)濾（得到晶體）冷卻熱飽和溶液冷卻熱飽和溶液.問(wèn)題問(wèn)題2 2： 如何除去氯化鈉晶體中的少量如何除去氯化鈉晶體中的少量硝酸鉀？硝酸鉀？將混合物溶于水將混合物溶于水蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析蒸發(fā)濃縮至有大量晶體析出出趁熱過(guò)濾（得到晶體）趁熱過(guò)濾（得到晶體）.問(wèn)題問(wèn)題3 3： 如何從硫酸銅溶液中得到硫酸銅晶體？

5、如何從硫酸銅溶液中得到硫酸銅晶體？ 蒸發(fā)溶液直至有晶膜出現(xiàn)蒸發(fā)溶液直至有晶膜出現(xiàn)停止加熱停止加熱降溫結(jié)晶降溫結(jié)晶過(guò)濾過(guò)濾得到結(jié)晶水合物的方法：得到結(jié)晶水合物的方法：.歸納：結(jié)晶法制備物質(zhì)的一般流程：歸納：結(jié)晶法制備物質(zhì)的一般流程：從溶液中分離晶體的方法：從溶液中分離晶體的方法： 過(guò)濾、抽濾、傾析法等。過(guò)濾、抽濾、傾析法等。結(jié)晶結(jié)晶反應(yīng)器中反應(yīng)器中合成制備合成制備反應(yīng)實(shí)驗(yàn)反應(yīng)實(shí)驗(yàn)分離分離洗滌洗滌干燥干燥MnO2KOH粉碎粉碎K2MnO4KMnO4K2CO3MnO2CO2KMnO4K2CO3母液母液KMnO4粗晶體粗晶體干燥干燥IIIKMnO4晶體晶體KOH例例2、以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀

6、的一種工藝流、以下是工業(yè)上用軟錳礦制備高錳酸鉀的一種工藝流程。程。 操作操作的名稱是的名稱是 ；操作；操作根據(jù)根據(jù)KMnO4和和K2CO3兩物質(zhì)在兩物質(zhì)在 （填性質(zhì)）上的差異，采用（填性質(zhì)）上的差異，采用 （填（填操作步驟）、趁熱過(guò)濾得到操作步驟）、趁熱過(guò)濾得到KMnO4粗晶體。粗晶體。過(guò)濾過(guò)濾溶解度溶解度蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮.例例3.下表是四種鹽在不同溫度下的溶解度（下表是四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）水）NaNaNONO3 3KNOKNO3 3NaClNaClKClKCl101080.580.521.221.235.735.731.031.01001001751752462463

7、9.139.156.656.6 某同學(xué)設(shè)計(jì)用物質(zhì)的量之比為某同學(xué)設(shè)計(jì)用物質(zhì)的量之比為11的硝酸鈉和氯化鉀的硝酸鈉和氯化鉀為原料，加入一定量的水制取硝酸鉀的實(shí)驗(yàn)，其流程為原料，加入一定量的水制取硝酸鉀的實(shí)驗(yàn)，其流程如下圖所示：如下圖所示：固體原料固體原料晶體晶體A溶液溶液B晶體晶體C溶液溶液D.（1）在）在和和的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要控制的關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)條的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要控制的關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)條 件是件是 ，在上述晶體中，在上述晶體中， （填（填“A”或或“C”） 應(yīng)為硝酸鉀晶體。應(yīng)為硝酸鉀晶體。固體原料固體原料晶體晶體A溶液溶液B晶體晶體C溶液溶液D（2）在）在的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，需要進(jìn)行的操作依次是的實(shí)驗(yàn)過(guò)程中

8、，需要進(jìn)行的操作依次是 _、_、_。NaNaNONO3 3KNOKNO3 3NaClNaClKClKCl101080.580.521.221.235.735.731.031.010010017517524624639.139.156.656.6溫度溫度C 加水溶解加水溶解 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮 趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾 .固體原料固體原料晶體晶體A溶液溶液B晶體晶體C溶液溶液DNaNaNONO3 3KNOKNO3 3NaClNaClKClKCl101080.580.521.221.235.735.731.031.010010017517524624639.139.156.656.6（3）粗產(chǎn)品中可能含有雜

9、質(zhì)離子）粗產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)離子_，檢，檢驗(yàn)其中一種離子的方法是驗(yàn)其中一種離子的方法是_。 （4）為了洗滌所得的硝酸鉀晶體，下列溶劑可用作洗滌）為了洗滌所得的硝酸鉀晶體，下列溶劑可用作洗滌劑的是劑的是_（填編號(hào)）。（填編號(hào)）。 a熱水熱水 b冰水冰水 c95%的酒精的酒精 d四氯化碳四氯化碳 Na+、Cl 取粗產(chǎn)品少許，加水配成溶液，取粗產(chǎn)品少許，加水配成溶液，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，證明有加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，證明有Clbc .例例4、 碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉（純度度約料

10、。工業(yè)碳酸鈉（純度度約98）中含有）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和和SO42-等雜質(zhì)等雜質(zhì),提純工藝路線如下提純工藝路線如下:已知碳酸鈉的溶解度（已知碳酸鈉的溶解度（S）隨）隨溫度變化的曲線如下圖所示：溫度變化的曲線如下圖所示：回答下列問(wèn)題：回答下列問(wèn)題：（1）濾渣的主要成分為）濾渣的主要成分為 。Fe(OH)3、Mg(OH)2、CaCO3 .（2）“趁熱過(guò)濾趁熱過(guò)濾”的原因是的原因是 。（3）若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行）若在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行“趁熱趁熱 過(guò)濾過(guò)濾”，可采取的措施是，可采取的措施是 （寫出（寫出1種）種）（4）若）若“母液母液”循環(huán)使用，循環(huán)使用，可能出現(xiàn)的問(wèn)題及其原可能出現(xiàn)的問(wèn)題及

11、其原因是因是 。防止溫度下降時(shí)防止溫度下降時(shí)Na2CO3H2O溶解，避免析出溶解，避免析出Na2CO310H2O，或，或Na2CO37H2O預(yù)熱過(guò)濾裝置預(yù)熱過(guò)濾裝置產(chǎn)品純度降低，因?yàn)檠h(huán)使用時(shí)母液中產(chǎn)品純度降低，因?yàn)檠h(huán)使用時(shí)母液中Cl-與與SO42-累積，導(dǎo)致產(chǎn)品含累積，導(dǎo)致產(chǎn)品含NaCl或或Na2SO4雜質(zhì)雜質(zhì).例例5、工業(yè)上采用、工業(yè)上采用(NH4)2SO4與與KCl為原料制備氯化銨及無(wú)為原料制備氯化銨及無(wú)氯鉀肥，其工藝流程如下：氯鉀肥，其工藝流程如下： 已知四種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示：已知四種鹽的溶解度隨溫度變化的曲線如下圖所示： 固體原料固體原料合成合成產(chǎn)品產(chǎn)品溶解溶解

12、過(guò)濾過(guò)濾(1)無(wú)氯鉀肥的化學(xué)式為無(wú)氯鉀肥的化學(xué)式為_，合成時(shí)所涉及，合成時(shí)所涉及的操作有（填操作名的操作有（填操作名稱）稱） 。K2SO4 蒸發(fā)濃縮、蒸發(fā)濃縮、趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶趁熱過(guò)濾、冷卻結(jié)晶.(2)簡(jiǎn)述此工藝可制得氯化銨的原因：簡(jiǎn)述此工藝可制得氯化銨的原因： 。 K2SO4的溶解度隨溫度升高變化不大，且高溫時(shí)溶解的溶解度隨溫度升高變化不大，且高溫時(shí)溶解度最小，故蒸發(fā)濃縮時(shí)度最小，故蒸發(fā)濃縮時(shí)K2SO4最先達(dá)到飽和析出，又因最先達(dá)到飽和析出，又因NH4Cl的溶解度隨溫度變化最大且高溫時(shí)溶解度大，冷的溶解度隨溫度變化最大且高溫時(shí)溶解度大，冷卻時(shí)析出大量晶體。卻時(shí)析出大量晶體。.(3)制得的氯

13、化銨中常伴有制得的氯化銨中常伴有_析出，原因是：析出，原因是：_。 除去該雜質(zhì)的方法是：除去該雜質(zhì)的方法是：_涉及到的操作步驟有：涉及到的操作步驟有：_ K2SO4降溫前降溫前K2SO4已達(dá)飽和，降溫過(guò)程中已達(dá)飽和，降溫過(guò)程中K2SO4的溶解度會(huì)的溶解度會(huì)減小，析出少量晶體減小，析出少量晶體重結(jié)晶重結(jié)晶蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。.（4）不用其它試劑，檢查）不用其它試劑，檢查NH4Cl產(chǎn)品是否純凈的方法產(chǎn)品是否純凈的方法及操作是及操作是 。 加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管加熱法；取少量氯化銨產(chǎn)品于試管底部，加熱，若試管底部無(wú)殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈。底部無(wú)殘留物，表明氯化銨產(chǎn)品純凈。.萃取萃取分液分液 蒸餾蒸餾 玻璃棒、漏斗、燒杯玻璃棒、漏斗、燒杯 冷水冷水B .加快過(guò)濾速度加快過(guò)濾速度.下圖是下圖是A、B、C三種固體物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的曲三種固體物質(zhì)的溶解度隨溫度變化的曲線圖，根據(jù)圖回答：線圖，根據(jù)圖回答：（1）S表示物質(zhì)的溶解度，表示物質(zhì)的溶解度， 在在_時(shí)時(shí)SASBSC；（2）t3時(shí)，時(shí)，A物質(zhì)