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1、1预备知识预备知识：已知 A、B 两种物质在水中的的溶解度数据如图所示，完成下列 A、B 混合物的分离提纯表格： 大量的 A 和少量的 B 进行分离提纯50g A 和 10gB 混合物50g A 和 10gB操作m(A)/g溶液中m(A)/g固体m(B)/g溶液中m(B)/g固体操作m(A)/g溶液中m(A)/g固体m(B)/g溶液中m(B)/g固体100、 100g 水100、 100g 水100 蒸发 70g H2O蒸发至有晶膜100 蒸发 90gH2O冷却到0方法：方法：大量的 B 和少量的 A 进行分离提纯10g A 和 50gB 混合物10g A 和 50gB操作m(A)/g溶液中m
2、(A)/g固体m(B)/g溶液中m(B)/g固体操作m(A)/g溶液中m(A)/g固体m(B)/g溶液中m(B)/g固体100、 100g 水100、 100g 水100 蒸发 90g H2O100 蒸发90g H2O冷却到0 方法：方法：T/203040100S/g100A(KCl，KNO3等)B（NaCl）02硝酸钾制备及提纯实验学案硝酸钾制备及提纯实验学案实验人：实验人： 同组人：同组人： 实验时间：实验时间： 【实验目的实验目的】：1.通过实验加深对复分解反应发生条件的理解，加深对溶解度概念的理解；2.了解从溶液中获得可溶性固体的常用方法，能根据实际情景正确选择适合的方法，表述相关操作
3、3.掌握用重结晶法对物质进行分离提纯的实验原理和操作步骤4.熟悉过滤、结晶、洗涤结晶、干燥结晶等操作5.初步有通过对比检验物质纯度的意识6.通过习题归纳相关物质分离提纯方法，并能在不同的习题情景中加以运用【实验原理实验原理】：1硝酸钾的制备原理硝酸钾的制备原理工业上多以硝酸钠和氯化钾为主要原料生产硝酸钾，副产品为氯化钠，请尝试写出该反应的反应方程式： 以下是四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g 水） 【表 1】T( )01020406080100120KNO313.320.931.645.863.9110169246KCl27.631.034.037.040.045.551.156.7Na
4、NO373808896104124148180NaCl35.735.836.036.336.637.338.439.8你能否根据以上数据分析该反应发生的条件？这个反应为什么能够发生？以上反应所得产品 KNO3是否纯净？含什么杂质离子？2.2.重结晶原理重结晶原理溶解度（S）一定温度下，在饱和溶液中，100g 溶剂（通常是水）所能溶解的溶质的质量计算公式：计算公式：溶剂）溶质 ()( 100mm gS请根据以上计算公式和请根据以上计算公式和【表表 1】1】中的相关数据，完成下列两个计算：中的相关数据，完成下列两个计算：（1）设有 10gKNO3和 10gNaCl 的混合物，要在 80将其溶解，最
5、少需要加入水的体积是多少毫升？将该溶液蒸发浓缩至溶剂体积减半，此时是否有晶体析出？是什么晶体？此时趁热过滤，滤出的溶质是什么？将该滤液冷却至 20 ，析出的晶体成分又是什么？3（2）设混合物样品中含 9gA 和 2gB ，A 和 B 在水中的溶解度都是 1g/100mL(20)和10g/100mL(100)，将这个样品用 100mL 溶剂在 100下溶解，问：A 和 B 是否能完全溶解？将此 时的溶液冷却至 20 ， 会否有结晶析出？析出多少？此时析出物的组成如何？再将得到的析出物依上述方法溶解、冷却，过滤，是否有物质析出？是什么？根据计算，请分析，重结晶的步骤应为：根据计算，请分析，重结晶的
6、步骤应为：甲、乙两物质的溶解度随温度变化如下，从甲、乙的混合溶液中分离得到甲和乙固体的操作是：【实验用品实验用品】：硝酸钠、氯化钾固体、蒸馏水、漏斗、带铁圈的铁架台、滤纸、玻璃棒、烧杯、酒精灯、 （热滤漏斗）【实验步骤实验步骤】：1分别称取 8g 硝酸钠、氯化钾固体，溶于约 30mL 水，如果难以溶解， ；2将溶液蒸发浓缩至 ，再趁热过滤1；3将滤液冷却结晶，并用少量乙醇洗涤所得晶体；4将所得的晶体取少量样品用于检验纯度，其余进行重结晶，再次检验得到的样品纯度。思考：我们可以如何对比两次得到的硝酸钾晶体的纯度呢？写出你的实验操作：思考：我们可以如何对比两次得到的硝酸钾晶体的纯度呢？写出你的实验
7、操作：1 该步骤要用到热滤漏斗，详见“参考资料”如没有该设备可以采用倾析法趁热分离固体和混合物。4【数据处理和实验结果（包含误差分析）数据处理和实验结果（包含误差分析） 】：实验数据记录：硝酸钾的理论产量(g)硝酸钾粗品质量(g)重结晶后硝酸钾的质量(g)计算产率=硝酸钾理论产量纯净的硝酸钾质量数据分析：收率偏高或偏低的原因？（从实验操作过程及原理进行分析）【参考资料参考资料】：1趁热过滤趁热过滤通常采用热漏斗过滤，它的外壳是用金属薄板制成的，其内装有热水，必要时还可在外部加热，以维持过滤液的温度。如果没有热漏斗，可用普通漏斗在水浴上加热，然后立即使用。此时应注意选择颈部较短的漏斗。 （为什么
8、？）减压过滤减压过滤也就是抽滤，利用抽气泵使抽滤瓶中的压强降低，达到固液分离的目的，所需装置：1 抽气泵，2 抽滤瓶，3 布式漏斗以及胶管、滤纸等，其优点是过滤速度快，固液分离较完全，得到的固体较易干燥。2晶体的洗涤晶体的洗涤 用水浸没晶体后过滤，重复 23 次，除去晶体表面附着的母液。可以根据实验需要采用水洗、冰水洗、乙醇洗等不同的洗涤方法，本实验中采用乙醇洗，为什么？有条件的话，通过实验对比、体会一下这几种洗涤方法有什么不同。3晶体的干燥晶体的干燥 过滤和洗涤后的结晶，表面上吸附有少量水，因此尚需用适当的方法进行干燥。固体干燥的方法很多，要根据重结晶所用溶剂及结晶的性质来选择：空气晾干（不
9、吸潮的低熔点物质在空气中干燥是最简单的干燥方法）。烘干（对空气和温度稳定的物质烘箱中干燥，烘箱温度应比被干燥物质的熔点低 2050。用滤纸吸干（此方法易将滤纸纤维污染到固体物上）。【实验思考实验思考】：热过滤装置抽滤装置51 本实验过程要使用的蒸馏水能否用自来水代替，为什么？2本实验中我们用什么方法从溶液中获得硝酸钾晶体？回顾我们之前做的粗盐提纯实验，我们又是如何从溶液中得到氯化钠晶体？两者有什么不同？为什么？3根据你实验的体会，归纳重结晶实验中要获得比较高的产率，关键是什么？4本实验中我们进行了哪些物质分离提纯的操作？请按下表归纳我们高中阶段所学的物质分离提纯操作。方法使用条件实例注意事项蒸
10、发过滤蒸馏萃取分液结晶渗析6【实验习题实验习题】：1.为了除去硝酸钾晶体中所含的硫酸钙和硫酸镁，先将它配成溶液，然后先后加入KOH、K2CO3、Ba(NO3)2等试剂，配以过滤、蒸发、结晶等操作，制成纯净的硝酸钾晶体，其加入试剂的顺序正确的是（ ）AK2CO3Ba(NO3)2KOHHNO3BBa(NO3)2KOHHNO3K2CO3高考资源网CKOHK2CO3Ba(NO3)2HNO3DBa(NO3)2KOHK2CO3HNO32.用于分离或提纯物质的已学方法有（ ）A萃取 B分液 C过滤 D加热分解 E蒸发 F蒸馏下列各组混合物的分离或提纯应选用上述哪种方法最合适?（把选用方法标号填入括号内）（1
11、）除去 Ca（OH）2溶液中悬浮的 Ca（OH）2 颗粒（ ）（2）把饱和食盐水中的食盐提取出来（ ） （3）除去酒精中溶解的微量食盐（ ）（4）把溴水中的溴提取出来 （ ） （5）用自来水制取医用蒸馏水 （ ）（6）除去氧化钙中的碳酸钙 （ ） （7）分离柴油和水的混合物 （ ）3.（07 年广东）以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：氯化钠硫酸铵混合 溶解蒸发 浓缩趁热 过滤Na2SO4滤液冷却 结晶过滤滤液NH4Cl洗涤干燥NH4Cl 产品氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如上图所示。203040506070802030405060708090100氯化铵氯化铵溶解
12、度/g硫酸钠硫酸钠温度/回答下列问题：（1）欲制备 10.7gNH4Cl，理论上需 NaCl g。（2）实验室进行蒸发浓缩用到的主要仪器有 、烧杯、玻璃棒、酒精灯等。（3） “冷却结晶”过程中，析出 NH4Cl 晶体的合适温度为 。（4）不用其它试剂，检查 NH4Cl 产品是否纯净的方法及操作是 。（5）若 NH4Cl 产品中含有硫酸钠杂质，进一步提纯产品的方法是 。4 （08 年广州一模）溴酸钾（KBrO3）为白色晶体，是一种常用的氧化剂和分析试剂，加热到370分解为溴化钾和氧气。用氯气生产溴酸钾的工艺流程如下：7（1） “合成”过程所发生的反应中，氧化剂是_，还原剂是_。反应的化学方程式为
13、_。（2） “复分解”过程中反应的化学方程式为_。（3）上述流程中第二次过滤的滤渣主要成分是_。（4） “趁热过滤”过程中“趁热”的原因是_。（5）溴酸钾具有毒性，食用少量即可引起呕吐和肾脏的损伤。然而美、日等国都允许在油炸薯片中添加一定量溴酸钾，以改善薯片的口感。我国也曾允许用作烘焙面包的添加剂，但已于 2005 年7 月开始全面禁止在食品中使用溴酸钾。2007 年，一批来自美国的油炸薯片在珠海口岸被我国有关部门检出含有溴酸钾而被禁止入境。从化学原理分析推测，有关国家认为在油炸薯片中添加溴酸钾是“安全”的理由是（用化学方程式表示）_，而我国认为不安全的理由是_。5红矾钠（重铬酸钠：Na2Cr2O72H2O）是重要的基本化工原料，在印染工业、电镀工业和皮革工业中作助剂，在化学工业和制药工业中也用作氧化剂，应用领域十分广泛。工业制备红矾钠可用铬铁矿（主要成分：FeOCr2O3）利用以下过程来制取。铬铁矿、纯碱等原料（1）步骤中铬铁矿被氧化，同时放出 CO2气体，写出该反应的化学方程式：_在常温下该反应速度极慢，下列措施中能使反应速率增大的是 。A升高温度 B通入过量的空气 C将原料粉碎 D增加纯碱的用量（2）步骤中所得溶液显碱性，其中除含有 Na2CrO4外还含有铝、硅元素的化合物，它们的化学式可能是 、 。（3）步骤需将溶液的 pH 调至 78 并煮
