1、课题3 硝酸钾晶体的制备 1 【探究实验】 1、称取9.6g NaNO3 和3.7g KCl 放入小烧杯中, 加入10mL热水,不断搅拌,使固体溶解。 实验现象: 得到一份澄清混合液 2、对上述混合液加热、搅拌,使溶液蒸发浓缩。 实验现象: 有晶体逐渐析出 阅读教材P13-16 猜想:此时,析出晶体的主要成分是什么? 2 验证猜想:请大家设计实验证明。 1.取少量晶体,进行焰色反应,若火焰呈黄色, 证明存在Na+; 2.取少量晶体于试管中,加水溶解,滴加酸化的 AgNO3溶液,若产生白色沉淀,证明存在Cl-; 物质的检验:取样试剂现象结论 3 根据KNO3、NaCl溶解度随温度的变化 特点,可
2、将混合液加热浓缩,当温度高于100 时 ,由于KNO3溶解度增加很多,不析出,但NaCl的溶 解度增加甚少,故随溶剂的减少而析出。 通过过滤除去NaCl后,再将此溶液冷却至室 温,即有大量的KNO3晶体析出。 T( )0102030406080100 KNO3 13.320.931.645.863.9110169246 KCl 27.631.034.037.040.045.551.156.7 NaNO3 73808896104124148180 NaCl 35.735.836.036.336.637.338.439.8 表1 KNO3等四种盐在不同温度下的溶解度(g/100g水) 理论分析:理
3、论分析: 4 结晶类型 适 用 对 象实例 溶解度随温度 变化不大的溶质 溶解度随温 度下降明显减少 的溶质 aCl KNO3 小结:小结: 结晶 蒸发 结晶 冷却 结晶 5 实验方案组织实验方案组织 1、固体溶解:称取20g NaNO3 和17g KCl放入100mL小 烧杯中,加入35mL蒸馏水。加热至沸并不断搅拌加热至沸并不断搅拌 2、蒸发结晶析出NaCl: 继续加热、搅拌,减少水量 考虑:蒸发到什么时候?溶液减少约为原来一半溶液减少约为原来一半 思考:此时如何分离除去氯化钠晶体以得到KNO3溶液? 若采用过滤,对KNO3溶液是否有影响? 过滤存在问题:因过滤速度慢,导致KNO3溶液温度
4、 降低而使KNO3晶体析出。 6 知识更新:知识更新:趁热过滤 使过滤液保持在较高的温度下保持在较高的温度下,将不溶物 或已析出的晶体过滤除去,以防溶液中溶质以晶体形 式析出。 措施1:漏斗事先进行预热 措施2:使用保温漏斗 保温 漏斗 注意: (1)热过滤时一 般不用玻璃棒引流,以 免加速降温; (2)接受滤液的容器内 壁不要贴紧漏斗颈,以 免滤液迅速冷却析出晶 体,堵塞漏斗口。 7 实验方案组织实验方案组织 3、趁热过滤:当溶液体积减少到约为原来一半时,迅 速趁热过滤。承接滤液的烧杯应预先加2mL蒸馏水。 思考:过滤时烧杯为何要预先加2mL蒸馏水? 以防降温时以防降温时NaClNaCl溶液
5、达到饱和而析出溶液达到饱和而析出 4、冷却结晶,减压过滤得到KNO3晶体:把滤液( KNO3,含NaCl)冷却到室温,然后进行减压过滤 得到较干燥的晶体。 8 知识更新:知识更新:减压过滤(也称抽滤或吸滤) 原理:循环水真空泵使吸滤瓶内减压,由于瓶内与布氏漏斗液面 上形成压力差,因而加快了过滤速度,并使沉淀抽吸得较干燥。 注意漏斗的斜口与吸滤瓶 的支管相对,便于抽滤。 9 当第一次结晶得到的晶体纯度不合要求时,当第一次结晶得到的晶体纯度不合要求时, 重结晶:重结晶:将所得的晶体溶于少量的水,然后再将所得的晶体溶于少量的水,然后再 进行蒸发结晶或冷却结晶、过滤的过程叫重结晶。进行蒸发结晶或冷却结
6、晶、过滤的过程叫重结晶。 5、重结晶,提纯KNO3晶体:留下约0.1g粗产品,其余 粗产品和水按照质量比2:1混合,溶解、加热浓缩、 再冷却结晶、过滤得到较高纯度的硝酸钾晶体。 思考:设计实验证明重结晶后KNO3晶体纯度有所提高? 10 0.1g粗品 KNO32ml水 0.1g重结晶后的晶体 KNO32ml水 无白色 AgCl 有白色AgCl 2滴AgNO3 2滴AgNO3 11 1、制备KNO3粗品 实验方案整合实验方案整合 趁热过滤,回收NaCl 晶体得KNO3饱和溶 液(含NaCl溶液) 滤液冷却至室温, 析出KNO3晶体, (混有NaCl晶体) 蒸发至溶液 体积约为原 来一半,析 出N
7、aCl晶体 加热溶解: 20g NaNO3 17g KCl、35ml水, 加热至沸 抽滤: 得KNO3晶体 (混NaCl晶体 ) 称量: 称量得 , 粗KNO3质量 12 溶解: 按KNO3H2O= 21 加适量水溶解 加热: 沸腾 即止 冷却: 有针状 KNO3析出 抽滤: 得KNO3晶体 烘干: 水浴烘干 (在表面皿中) 称重: 精品KNO3 2、KNO3提纯(重结晶) 实验方案整合实验方案整合 13 思考:很多同学在实验中的得到的硝酸钾晶体大而美 观,但有少数同学的晶体颗粒较小。请结合教材分析 可能的原因是什么? 溶质的溶解度小溶质的溶解度小 溶液的浓度高溶液的浓度高 溶剂蒸发速度快溶剂蒸发速度快 溶液冷却快溶液冷却快 析出的析出的 晶体细小晶体细小 14 练习: 1、某实验小组只领取了下列仪器或用品:铁架 台、铁圈、铁夹、三角架、石棉网、烧杯、 漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、量筒、 蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。 只用上述仪器或用品,下列实验操作不能 进行的是( ) A、蒸发 B、萃取 C、过滤 D、蒸馏 CD 15 2、减压吸滤装备和普通的过滤装置相比,除可 加快过滤速度外,还具有的优点是( ) A、可过滤胶状沉淀 B、可过滤颗粒更小的沉淀 C、可使沉淀中的杂质减少 D、可得到较干燥的沉淀 D 16 作业: 1.名师一号P10-12 17