硝酸鉀的制備和提純

1、硝酸鉀的制備和提純 實(shí)驗(yàn)化學(xué)實(shí)驗(yàn)化學(xué)專題專題1 物質(zhì)的分離與提純物質(zhì)的分離與提純 我們在以前的學(xué)習(xí)中學(xué)過一些我們在以前的學(xué)習(xí)中學(xué)過一些實(shí)驗(yàn)方法，可用于混合物的分離和實(shí)驗(yàn)方法，可用于混合物的分離和提純，請同學(xué)們回憶一下，你了解提純，請同學(xué)們回憶一下，你了解哪些分離、提純的方法？哪些分離、提純的方法？過濾過濾 通常用來分通常用來分離液體和不溶的離液體和不溶的固體。固體。1、常壓過濾、常壓過濾2、減壓過濾減壓過濾（也稱抽濾或吸濾）（也稱抽濾或吸濾）3、熱過濾熱過濾1.1.蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶注意事項(xiàng)注意事項(xiàng): :a a、蒸發(fā)皿中的、蒸發(fā)皿中的溶液不超過容積的溶液不超過容積的2 23 3；b b、加熱時(shí)要

2、不斷攪拌，以、加熱時(shí)要不斷攪拌，以免溶液濺出；免溶液濺出；c c、當(dāng)析出大量晶體時(shí)就應(yīng)、當(dāng)析出大量晶體時(shí)就應(yīng)熄滅酒精燈，利用余熱蒸熄滅酒精燈，利用余熱蒸發(fā)至干。發(fā)至干。結(jié)晶結(jié)晶2.2.冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶 適用于溶解度不同的固適用于溶解度不同的固體混合物的分離。體混合物的分離。操作注意：操作注意：1.1.充分振蕩，充分充分振蕩，充分靜止，然后分液；靜止，然后分液；2.2.分液時(shí)保持漏斗分液時(shí)保持漏斗內(nèi)與大氣壓一致；內(nèi)與大氣壓一致；下層溶液下口出，下層溶液下口出，上層溶液上口出。上層溶液上口出。 萃取之后一般通過萃取之后一般通過分液分液的方法將互不相的方法將互不相溶的液體分離。溶的液體分離。萃取萃取

3、蒸餾蒸餾注意點(diǎn)：注意點(diǎn)：實(shí)驗(yàn)前在蒸餾燒瓶中實(shí)驗(yàn)前在蒸餾燒瓶中先加入幾粒沸石（或碎先加入幾粒沸石（或碎瓷片）瓷片）防止液體暴沸防止液體暴沸冷凝水的方向：冷凝水的方向： 溫度計(jì)的水銀球處于溫度計(jì)的水銀球處于 蒸餾燒瓶支管處蒸餾燒瓶支管處下進(jìn)上出下進(jìn)上出層層 析析分離溶液中的微量物質(zhì)分離溶液中的微量物質(zhì)升升 華華可分離出固體混合物中的易升華物質(zhì)可分離出固體混合物中的易升華物質(zhì)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萃取萃取 B分液分液 C過濾過濾 D加熱分解加熱分解 E蒸發(fā)蒸發(fā) 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下列各組混合物的分離或

4、提純應(yīng)選用上述哪種方法最合 適適?（把選用方法的標(biāo)號填入括號內(nèi)）（把選用方法的標(biāo)號填入括號內(nèi)） （1）除去）除去Ca(OH)2溶液中懸浮的溶液中懸浮的Ca(OH)2 顆粒（顆粒（ ） （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出來（ ） （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）把溴水中的溴提取出來）把溴水中的溴提取出來 （ ） （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）除去氧化鈣中的碳酸鈣）除去氧化鈣中的碳酸鈣 （ ） （7）分離柴油和水的混合物）分離柴油和水的混合物 （ ）BDACEFF一、一、減壓過濾減壓過濾（也

5、稱抽濾或吸濾）（也稱抽濾或吸濾） 快速得到較干燥的沉淀快速得到較干燥的沉淀 二、二、熱過濾裝置熱過濾裝置濾紙的折疊濾紙的折疊保溫漏保溫漏斗斗 注意注意: 熱過濾時(shí)一般不用玻璃棒引流，以熱過濾時(shí)一般不用玻璃棒引流，以免免加速加速降溫降溫；接受濾；接受濾液的容器內(nèi)壁不要貼緊漏斗頸，以免濾液迅速冷卻析出晶體，堵液的容器內(nèi)壁不要貼緊漏斗頸，以免濾液迅速冷卻析出晶體，堵塞漏斗口。塞漏斗口。思考1：工業(yè)上生產(chǎn)硝酸鉀是以硝酸鈉和氯化鉀為原料制備，請同學(xué)們根據(jù)以下表格中的數(shù)據(jù)和以前所學(xué)習(xí)的物質(zhì)分離和提純的方法，找出一種最佳方法分離出硝酸鉀晶體？表表1 NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同溫度下的溶解度

6、（在不同溫度下的溶解度（g/100g水）水） 溫溫 度度（ ）0102030406080100100/20的的倍數(shù)倍數(shù)KNO3 13.320.9 31.645.863.91101692467.85KCl 27.631.0 34.037.040.045.551.156.71.8NaNO3 738088961041241481802.1NaCl 35.735.8 36.036.336.637.338.439.81.1溶解度的差異溶解度的差異結(jié)晶結(jié)晶NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3溶解度隨溫度變化： 大大小小小小大大高溫下高溫下, , 達(dá)到飽和的達(dá)到飽和的NaClNaCl先結(jié)先結(jié)晶

7、分離；然后晶分離；然后, , 在低溫下在低溫下, , KNOKNO3 3達(dá)飽和，得到產(chǎn)品。達(dá)飽和，得到產(chǎn)品。蒸發(fā)蒸發(fā)溶解溶解熱過濾熱過濾結(jié)晶結(jié)晶思路：思路：思考思考2：這樣得到的晶體是否純凈？若這樣得到的晶體是否純凈？若不純，應(yīng)如何提純？不純，應(yīng)如何提純？ 初次結(jié)晶得到的晶體中初次結(jié)晶得到的晶體中 常會混有少量常會混有少量NaCl雜質(zhì)。將所得晶體溶于少量水中，然后進(jìn)行雜質(zhì)。將所得晶體溶于少量水中，然后進(jìn)行冷卻、冷卻、 結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操作。結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操作。 熱過濾：熱過濾：趁熱過濾，趁熱過濾，得得KNOKNO3 3飽和溶液飽和溶液（回收（回收NaClNaCl晶體）晶體）結(jié)晶：

8、結(jié)晶：KNOKNO3 3溶液冷卻溶液冷卻有有KNOKNO3 3晶體晶體析出析出蒸發(fā)：蒸發(fā)：小火加熱小火加熱至有較多至有較多晶體析出晶體析出溶解：溶解：20g NaNO20g NaNO3 3 17g KCl17g KCl35ml35ml水水抽濾：抽濾：得得KNOKNO3 3晶體晶體稱量：稱量：稱量得稱量得 ，粗粗KNOKNO3 3質(zhì)量質(zhì)量1 1、制備、制備KNOKNO3 3粗品粗品溶解：溶解：按按KNOKNO3 3HH2 2O= 21 O= 21 加適量水溶解加適量水溶解2 2、KNOKNO3 3提純（重結(jié)晶）提純（重結(jié)晶）加熱：加熱：沸騰沸騰即止即止冷卻：冷卻：有針狀有針狀KNOKNO3 3析

9、出析出抽濾：抽濾：得得KNOKNO3 3晶體晶體烘干：烘干：水浴烘干水浴烘干( (在表面皿中）在表面皿中）稱重稱重: :精品精品KNOKNO3 3 將所得晶體溶于少量溶劑中，然后進(jìn)行蒸發(fā)（或冷將所得晶體溶于少量溶劑中，然后進(jìn)行蒸發(fā)（或冷卻）、結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操作稱為重結(jié)晶。卻）、結(jié)晶、過濾，如此反復(fù)的操作稱為重結(jié)晶。 水蒸氣烘干裝置水蒸氣烘干產(chǎn)物水蒸氣烘干產(chǎn)物烘干思考思考3 3：請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)兩種情況：請?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)來檢驗(yàn)兩種情況下制備得到產(chǎn)品的純度大??？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

10、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練習(xí)：1、某實(shí)驗(yàn)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、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(shí)驗(yàn)操作不能進(jìn)行的是( ) A、蒸發(fā) B、萃取 C、過濾 D、蒸餾CD2、減壓吸濾裝備和普通的過濾裝置相比，除可加快過濾速度外，還具有的優(yōu)點(diǎn)是（）A、可過濾膠狀沉淀B、可過濾顆粒更小的沉淀C、可使沉淀中的雜質(zhì)減少D、可得到較干燥的沉淀D3、將一定濃度的硝酸鈉和氯化鉀混合溶液加熱至沸騰，

11、有晶體析出。趁熱過濾，分離出晶體A。將上述濾液冷卻至室溫，又有晶體的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_,要除去晶體 B中的少量雜質(zhì)的方法是_.(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(yù)或B)NaClKNO3加少量水溶解蒸發(fā)再過濾加少量水溶解蒸發(fā)再過濾KNO3NaCl重結(jié)晶重結(jié)晶A交流與討論：閱讀P16例：提純含硫酸鈉、氯化鎂和泥沙的粗鹽，步驟有：例：提純含硫酸鈉、氯化鎂和泥沙的粗鹽，步驟有：蒸發(fā)、結(jié)晶得到精制的氯化鈉晶體；蒸發(fā)、結(jié)晶得到精制的氯化鈉晶體；過濾除去沉淀；過濾除去沉淀；將粗鹽溶解于水，過濾除去泥沙；將粗鹽溶解于水，過濾除去泥沙；向所得濾液中加向所得濾液中加入稍過量的氯化鋇溶液；入稍過量的氯化鋇溶液；向所得濾液中滴加適量稀鹽向所得濾液中滴加適量稀鹽酸至中性；酸至中性；向所得濾液中加入稍過量的氫氧化鈉和碳向所得濾液中加入稍過量的氫氧化鈉和碳酸鈉溶液。操作正確的是（酸鈉溶液。操作正確的是（ ）A、B、C、D、粗鹽溶解粗鹽溶解難溶雜質(zhì)難溶雜質(zhì)濾液濾液（(Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+、SO42-)沉淀沉淀濾液濾液（(Na+、Cl-)蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶NaCl固體固體粗鹽提純的