《《硝酸鉀晶體的制備》學(xué)案》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《《硝酸鉀晶體的制備》學(xué)案（5頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、課題3 硝酸鉀晶體的制備
一、 知識(shí)預(yù)備：
1. 鹽的溶解度隨溫度的變化：
⑴溶解度的定義：
⑵NaCl、KNO3的溶解度隨溫度的變化是怎樣變化的？
⑶溶解度曲線
①溶解度曲線的走向表示什么？
②溶解度曲線上的任意點(diǎn)表示什么？
③若溶解度隨著溫度的升高而增大，則曲線以上的任意點(diǎn)表示什么？曲線以下的任意點(diǎn)表示什么？
2. 結(jié)晶和重結(jié)晶
⑴蒸發(fā)結(jié)晶、冷卻結(jié)晶的定義及適用的物質(zhì)？
⑵重結(jié)晶的定義：
二、 影響晶粒生成的條件：
三、 熱過(guò)濾：
過(guò)濾熱飽和溶液時(shí)，為防止溶液溫度降低引起晶體析出，堵塞濾紙孔，降低產(chǎn)率，一般要熱過(guò)濾。折
2、疊濾紙的方法如圖1。過(guò)濾少量熱溶液可選經(jīng)過(guò)預(yù)熱，頸短而粗的玻璃漏斗，用如圖2所示裝置過(guò)濾。過(guò)濾較多溶液則應(yīng)選擇保溫漏斗，用圖3所示裝置過(guò)濾。熱過(guò)濾時(shí)一般不要用玻璃棒引流，以免加速降溫；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，堵塞漏斗口。
圖1 圖2 圖3
四、 減壓過(guò)濾
⑴裝置：
由布氏漏斗通過(guò)橡皮塞裝在吸濾瓶的口上，吸濾瓶的支管口與水泵連的橡皮管相連，被濾物轉(zhuǎn)入鋪有濾紙的布氏漏斗中。
3、
吸濾瓶用于承接濾液。當(dāng)要求保留溶液
時(shí)，需在吸濾瓶和水泵之間增加一個(gè)安全
瓶，以防倒吸，不使水進(jìn)入吸濾瓶?jī)?nèi)污染
溶液。
⑵目的：
⑶原理：由于水泵中的急速水流不斷將空氣排出，使體系內(nèi)部形成負(fù)壓，促使液體較快通過(guò)濾紙進(jìn)入瓶底，沉淀留在布氏漏斗中。
⑷使用時(shí)的注意點(diǎn)：
二、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?
1.理解實(shí)驗(yàn)室中制取硝酸鉀的原理——水溶液中利用離子相互反應(yīng)和溶解度的差異來(lái)制備無(wú)機(jī)化合物的一般原理和步驟。
2.學(xué)會(huì)利用結(jié)晶或重結(jié)晶的方法提純固態(tài)物質(zhì)。
3.學(xué)習(xí)減壓過(guò)濾，了解熱過(guò)濾.
4.進(jìn)一步掌握并能熟練運(yùn)用溶解、
4、過(guò)濾、加熱蒸發(fā)、結(jié)晶等常用實(shí)驗(yàn)操作
5.加深對(duì)制備實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)，初步體會(huì)科學(xué)研究的過(guò)程。
三、實(shí)驗(yàn)原理：
四、 實(shí)驗(yàn)用品：
1. 原料：
2. 儀器：
3. 試劑：
五、實(shí)驗(yàn)步驟：
㈠制備硝酸鉀粗產(chǎn)品
1. 固體溶解：
操作要點(diǎn)：
2. 蒸發(fā)、熱過(guò)濾：
操作要點(diǎn)：
3. 冷卻、減壓過(guò)濾：
操作要點(diǎn)：
㈡提純硝酸鉀
4. 重結(jié)晶：
操作要點(diǎn)：
㈢純度檢驗(yàn)
5. 檢驗(yàn)純度：
①操作要點(diǎn)：
②實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：
六、實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率
粗產(chǎn)品的產(chǎn)率應(yīng)以KNO3粗產(chǎn)品的干質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。
5、由于粗產(chǎn)品需進(jìn)行重結(jié)晶而不需干燥，可通過(guò)將壓干后的產(chǎn)品質(zhì)量扣除20％作為水的質(zhì)量來(lái)估算干質(zhì)量。（實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)如下)
產(chǎn)量（粗）： 產(chǎn)率（粗）：33.5% 氯離子含量：較高
產(chǎn)量（精）： 產(chǎn)率（精）：22.3% 氯離子含量：微量
七、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：
1. 水蒸發(fā)量對(duì)硝酸鉀產(chǎn)率的影響 ： 控制好水的蒸發(fā)量是決定產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量的主要因素，
當(dāng)溶液蒸發(fā)至40mL時(shí)，NaCl能最大限度的結(jié)晶析出，同時(shí)KNO3不結(jié)晶。若溶液蒸發(fā)至教材指定蒸發(fā)量，大量KNO3與NaCl一起析出，小燒杯中的溶液變成糊狀固體，無(wú)法通過(guò)過(guò)濾除去NaCl。相關(guān)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
6、如下表 [摘自中學(xué)化學(xué)教學(xué)參考2007（1～2）]
蒸發(fā)后溶液的體積
產(chǎn)量
（粗）/g
產(chǎn)率/%
產(chǎn)物中氯離子含量
產(chǎn)量
（精）/g
產(chǎn)物中氯離子含量
（GB647－77）
50
微量
合格
45
微量
合格
40
微量
合格
35
微量
合格
25
/
/
/
/
/
2.
溫度對(duì)硝酸鉀產(chǎn)率的影響： 硝酸鉀冷卻結(jié)晶的溫度嚴(yán)重制約硝酸鉀的產(chǎn)量，在氣溫較高
的夏天，室溫下冷卻, 其冷卻梯度較小，硝酸鉀的析出量將大大減少，且冷卻速度也慢。若在空氣中冷卻一段
7、時(shí)間后放入冰水中冷卻，產(chǎn)率會(huì)顯著提高。
3. 過(guò)濾儀器對(duì)硝酸鉀產(chǎn)率的影響 ：普通漏斗過(guò)濾時(shí)溶液會(huì)迅速冷卻，在漏斗下端產(chǎn)生KNO3凝結(jié)，使過(guò)濾不能順利進(jìn)行且會(huì)造成KNO3損失。因此，建議采用熱濾漏斗或經(jīng)過(guò)預(yù)熱的漏斗過(guò)濾。
4. 由于實(shí)驗(yàn)所用的各種原料量均很少，反應(yīng)體系的熱容小，熱的溶液在空氣中降溫很快，因此當(dāng)?shù)谝徊郊訜嵴舭l(fā)完畢后，必須迅速進(jìn)行熱過(guò)濾，以防止由于溶液溫度下降造成硝酸鉀析出混于氯化鈉晶體中，使產(chǎn)物不純或產(chǎn)率降低。
5. 進(jìn)行產(chǎn)品純度檢驗(yàn)時(shí)，應(yīng)將粗產(chǎn)品和重結(jié)晶產(chǎn)品一起檢驗(yàn)，進(jìn)行對(duì)比觀察：哪個(gè)溶液中的渾濁度淺，說(shuō)明哪個(gè)溶液中的Cl－較少。一次重結(jié)晶后的產(chǎn)物中還有少量Cl一存在，甚至第二次重結(jié)晶后還能檢出Cl－。這主要是由于在KNO3晶體長(zhǎng)大過(guò)程中，Na＋和Cl一被包在晶體里，或長(zhǎng)大過(guò)程中晶體表面不斷吸附這些離子造成的，通過(guò)多次重結(jié)晶能在一定程度上除去雜質(zhì)，提高產(chǎn)品純度。
八、交流與討論：
1. 該實(shí)驗(yàn)中涉及哪些基本操作，進(jìn)行這些操作時(shí)應(yīng)注意什么？
2. 制備硝酸鉀晶體時(shí)，為什么要趁熱過(guò)濾？檢驗(yàn)所得產(chǎn)品中是否含氯離子的目的是什么？
3. 如果要制備顆粒較大的硝酸鉀晶體，應(yīng)該怎樣選擇結(jié)晶條件？
4. 為什么選用重結(jié)晶的方法可使產(chǎn)品獲得較高的純度？
《硝酸鉀晶體的制備》學(xué)案
