硝酸钾晶体的制备.ppt

问题情景：问题情景：工业上生产硝酸钾是以工业上生产硝酸钾是以NaNO3和和KCl为原为原料，其原理为：料，其原理为：NaNO3+KCl NaCl+KNO3请你根请你根据以下表中的数据分析工业制备据以下表中的数据分析工业制备KNO3的原理为何可行？的原理为何可行？T(℃ )0102030406080100KNO3 13.320.931.645.863.9110169246KCl 27.631.034.037.040.045.551.156.7NaNO3 73808896104124148180NaCl 35.735.836.036.336.637.338.439.8表表1 KNO3等四种盐等四种盐在不同温度下的溶解度（在不同温度下的溶解度（g/100g水）水） 根据根据NaCl、、KNO3溶解度随温度变化的明显差异，以溶解度随温度变化的明显差异，以及前面所学的分离方法，考虑如何除去及前面所学的分离方法，考虑如何除去NaCl ？？结晶：通过减少溶剂或降低温度使溶质从饱和结晶：通过减少溶剂或降低温度使溶质从饱和溶液中以晶体形式析出的过程溶液中以晶体形式析出的过程1、、蒸发结晶蒸发结晶：通过加热蒸发溶液，减少一部分溶剂：通过加热蒸发溶液，减少一部分溶剂，使溶液达到饱和而析出晶体。

使溶液达到饱和而析出晶体适用于溶解度随温度变化不大的物质，如适用于溶解度随温度变化不大的物质，如NaCl））2、、冷却结晶冷却结晶：通过加热浓缩得到饱和溶液，再通过：通过加热浓缩得到饱和溶液，再通过降低温度（冷却至室温），使晶体从饱和溶液析出降低温度（冷却至室温），使晶体从饱和溶液析出适用于溶解度随温度变化明显的物质，如适用于溶解度随温度变化明显的物质，如KNO3））理论分析：理论分析：根据根据KNO3、、NaCl溶解度随温度的变化特点，溶解度随温度的变化特点，可将混合液加热浓缩，当温度高于可将混合液加热浓缩，当温度高于100 ℃时，由于时，由于KNO3溶溶解度增加很多，不析出，但解度增加很多，不析出，但NaCl的溶解度增加甚少，故随的溶解度增加甚少，故随溶剂的减少而析出通过过滤除去溶剂的减少而析出通过过滤除去NaCl后，再将此溶液冷后，再将此溶液冷却至室温，即有大量的却至室温，即有大量的KNO3晶体析出晶体析出T(℃ )0102030406080100KNO3 13.320.931.645.863.9110169246KCl 27.631.034.037.040.045.551.156.7NaNO3 73808896104124148180NaCl 35.735.836.036.336.637.338.439.8表表1 KNO3等四种盐等四种盐在不同温度下的溶解度（在不同温度下的溶解度（g/100g水）水） 如何分离如何分离KNO3和和NaCl呢？？呢？？实验方案组织实验方案组织1、、称取、溶解：称取、溶解：称取称取20g NaNO3 和和17g KCl放入放入100mL小烧杯中，加入小烧杯中，加入35mL蒸馏水。

蒸馏水思考：如何加快固体的溶解？思考：如何加快固体的溶解？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、蒸发结晶析出NaCl: 继续加热、搅拌，减少水量继续加热、搅拌，减少水量思考：蒸发到什么时候？思考：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思考：此时如何分离除去氯化钠晶体以得到KNO3溶液？溶液？热过滤热过滤热过滤热过滤优点：防止饱和优点：防止饱和KNO3溶液因温度降低而使溶液因温度降低而使KNO3晶体析出而堵塞漏斗晶体析出而堵塞漏斗知识更新：知识更新：趁热过滤趁热过滤 使过滤液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，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措施2：漏斗事先进行预热：漏斗事先进行预热措施措施1：使用保温漏斗：使用保温漏斗保温保温漏斗漏斗注意注意: 热过滤时一般不用玻璃棒引热过滤时一般不用玻璃棒引流，以流，以免免加速加速降温降温；接受滤液的容器；接受滤液的容器内壁不要贴紧漏斗颈，以免滤液迅速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。

冷却析出晶体，堵塞漏斗口思考：过滤时承接滤液烧杯为何要预先加思考：过滤时承接滤液烧杯为何要预先加2mL蒸馏水？蒸馏水？防止降温时防止降温时NaCl溶液达到饱和而析出溶液达到饱和而析出实验方案组织实验方案组织4、冷却结晶，减压过滤得到、冷却结晶，减压过滤得到KNO3晶体晶体:把滤液把滤液(KNO3，含，含NaCl)冷却到室温，然后进行减压过滤得到较干燥冷却到室温，然后进行减压过滤得到较干燥的晶体思考：减压过滤的优点？思考：减压过滤的优点？加快过滤速度，得到更干燥的沉淀加快过滤速度，得到更干燥的沉淀知识更新：知识更新：减压过滤减压过滤（也称抽滤或吸滤）（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注意漏斗的斜口与吸滤瓶的支管相对，便于抽滤的支管相对，便于抽滤防倒吸两则：防倒吸两则： 1 1、增加安全瓶（注意进、增加安全瓶（注意进出管长短）；出管长短）； 2 2、先拆抽气泵与吸滤瓶、先拆抽气泵与吸滤瓶之间的橡皮管，再关闭之间的橡皮管，再关闭水龙头。

水龙头交流与讨论交流与讨论1、如何取出布氏漏斗中的沉淀？、如何取出布氏漏斗中的沉淀？从漏斗中取出固体时，应将漏斗从抽滤瓶上取从漏斗中取出固体时，应将漏斗从抽滤瓶上取下，左手握漏斗管，倒转，用右手下，左手握漏斗管，倒转，用右手“拍击拍击”左手，左手，使固体连同滤纸一起落入洁净的纸片或表面皿上使固体连同滤纸一起落入洁净的纸片或表面皿上2、此时得到的、此时得到的KNO3晶体纯度如何？晶体纯度如何？硝酸钾粗产品（含硝酸钾粗产品（含NaCl）） 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晶、过滤的过程叫重结晶5、重结晶，提高、重结晶，提高KNO3晶体纯度晶体纯度:留下约留下约0.1g0.1g粗产品，粗产品，其余粗产品和水按照质量比其余粗产品和水按照质量比2 2：：1 1混合，溶解、加热浓混合，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思考：设计实验证明重结晶后KNO3晶体纯度提高？晶体纯度提高？2 2滴滴AgNOAgNO3 32 2滴滴AgNOAgNO3 3问题讨论：问题讨论：同学在实验中的得到的硝酸钾晶体较大，同学在实验中的得到的硝酸钾晶体较大，也有同学的晶体颗粒较小。

请结合教材分析可能的原也有同学的晶体颗粒较小请结合教材分析可能的原因是什么？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1、减压吸滤装备和普通的过滤装置相比，除、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（　　）可加快过滤速度外，还具有的优点是（　　）A、、可过滤胶状沉淀可过滤胶状沉淀B、、可过滤颗粒更小的沉淀可过滤颗粒更小的沉淀C、、可使沉淀中的杂质减少可使沉淀中的杂质减少D、、可得到较干燥的沉淀可得到较干燥的沉淀D2、为了除去粗盐中的、为了除去粗盐中的Ca2+，，Mg2+，，SO42-及泥沙，及泥沙，得到纯净的得到纯净的NaCl，可将粗盐溶于水，然后在下，可将粗盐溶于水，然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序是列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序是（（ ）） ①①过滤；过滤；②②加过量加过量NaOH溶液；溶液；③③加适量盐酸；加适量盐酸；④④加过量加过量Na2CO3溶液；溶液；⑤⑤加过量加过量BaCl2溶液溶液 A. ④②⑤④②⑤ B.④①②⑤③④①②⑤③ 　　 C. ①②⑤④①③①②⑤④①③ D. ①④②⑤③①④②⑤③C。