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2018苏教版高中化学选修六1.3《硝酸钾晶体的制备》ppt课件

  • 课件名称:2018苏教版高中化学选修六1.3《硝酸钾晶体的制备》ppt课件
  • 创 作 者:未知
  • 课件添加:admin
  • 更新时间:2018-10-26 8:14:01
  • 课件大小:659 K
  • 课件等级★★★
  • 授权方式:免费版
  • 运行平台:Win9x/NT/2000/XP/2003
  • ◆课件简介:
    2018苏教版高中化学选修六1.3《硝酸钾晶体的制备》ppt课件
    下面是四种盐在不同温度下的溶解度(g): 例2 温度 NaNO3 KNO3 NaCl KCl 10 ℃ 80 20.9 35.8 31.0 100 ℃ 180 246 39.8 56.7 (假设:①盐类共存时不影响各自的溶解度;②分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计。) 某同学设计用物质的量之比为1∶1的NaNO3和KCl为原料,加入一定量的水制取KNO3的实验,其流程如图所示。 (1)在①和③的实验过程中,关键的实验条件是________________________________________________________________________。 (2)分离出晶体的②和④两操作是________(填“倾倒”、“蒸发”、“结晶”或“过滤”中的某种操作)。KNO3是晶体________(填“A”或“C”)。 (3)粗产品中可能含有的杂质离子是__________,检验的方法是________________________________ ________________________________________。 (4)将该粗产品提纯,可采取的方法是__________。 【解析】 (1)等物质的量的NaNO3和KCl溶于水后,所形成的四种物质皆易溶于水,要分离它们只能根据不同温度下溶解度的不同进行,因此实验①和③的关键条件是温度。 (2)分离KNO3(NaCl)晶体与溶液的操作为过滤。根据题目所给溶解度数据,100 ℃时蒸发水后得到NaCl晶体(NaCl溶解度最小),冷却后得到的主要是KNO3(溶解度之差最大),故C是KNO3。 (3)在100 ℃时NaCl溶液已饱和,故降温冷却过程中,在得到KNO3晶体的同时,有少量NaCl析出,即晶体中含Na+、Cl-,Na+用焰色反应检验,Cl-用AgNO3溶液和稀HNO3检验。 (4)对含有少量NaCl杂质的KNO3可用重结晶的方法提纯。 【答案】 (1)温度 (2)过滤 C (3)Na+、Cl- Na+用焰色反应检验,Cl-用AgNO3溶液和稀HNO3检验 (4)重结晶 【规律方法】 用转化法制备硝酸钾的根本理论依据是:当溶于水中的各种离子可组成多种物质时,在降温结晶过程中,先达到饱和的物质先析出。 变式训练2 (2011年邯郸高二检测)实验室以氯化钾和硝酸钠为原料制备硝酸钾的实验流程如下: 硝酸钾等四种物质的溶解度随温度的变化如图所示。回答下列问题: (1)为了加速固体的溶解,可采取的措施是________________________________________________________________________。 (2)实验室进行蒸发浓缩操作时,将蒸发皿置于铁圈上,用酒精灯加热。取用蒸发皿应使用________(填仪器的名称),为了防止液滴飞溅,需进行的操作是________________________________________________________________________。 (3)“趁热过滤”操作中,滤渣的主要成分是(填化学式)__________。 (4)“趁热过滤”后,有时先往滤液中加入少量水,加热至沸,然后再“冷却结晶”,目的是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 解析:由题中四种物质的溶解度曲线图可知,KNO3的溶解度受温度影响最大,而氯化钠、氯化钾的溶解度几乎不受温度的影响,所以将氯化钾和硝酸钠的混合物配制成高温时的饱和溶液,溶液中相当于溶解了大量的硝酸钾和氯化钠,蒸发结晶时,首先析出氯化钠,所以趁热过滤时,滤液中含有大量的硝酸钾,滤渣为氯化钠。将滤液冷却结晶后,得到大量的硝酸钾,含有少量的氯化钠,再在低温下加入少量水溶解,由于硝酸钾的溶解度小,只溶解了少量,而氯化钠由于量少且溶解度大,可以全部溶解,再次过滤,即可除去结晶所得晶体中的氯化钠,然后洗涤、干燥就可得到纯净的硝酸钾。 答案:(1)搅拌、加热 (2)坩埚钳 用玻璃棒不断搅拌溶液 (3)NaCl (4)稀释滤液,防止降温过程中NaCl析出,提高产品纯度 探究整合应用 粗盐的提纯 粗盐中除含有泥沙等不溶于水的杂质外,还含有钙、镁、钾的氯化物和硫酸盐等可溶性杂质。不溶性杂质可通过过滤法除去,可溶性杂质可采用化学方法,加入某些化学试剂,使之转化为沉淀而除去。其基本流程为: 例 (1)判断BaCl2已过量的方法是________________________________________________________________________。 (2)第④步中,相关的离子方程式是________________________________________________________________________。 (3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是 ________________________________________________________________________。 (4)为检验精盐纯度,需配制150 mL 0.2 mol/L NaCl(精盐)溶液,如图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是 ________________________________________________________________________。 (3)要特别注意的是,此时生成的BaSO4、Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等沉淀要通过过滤与滤液分离,否则,其中的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等沉淀在第⑥步加适量盐酸时将重新溶解。(4)容量瓶有一定的规格,该题图中所示的容量瓶为100 mL,显然不能用于配制150 mL溶液。容量瓶的口径比较小,直接加入溶液时容易洒落,应用玻璃棒引流。 * * 课题3 硝酸钾晶体的制备 学习目标 1.理解实验室中利用NaNO3和KCl制取KNO3的原理。 2.了解重结晶的基本原理,认识蒸发结晶与冷却结晶两种分离方法的适用条件;掌握用重结晶法提纯物质的步骤和基本操作。 3.了解减压过滤、热过滤。 4.进一步掌握并能熟练运用溶解、过滤、加热蒸发、结晶等常用实验操作。 课前自主学案 自主学习 一、实验原理 1.盐的溶解度随温度的变化 氯化钠的溶解度随温度变化______,而氯化钾、硝酸钠和硝酸钾在高温时具有较大的溶解度。温度降低时,氯化钾、硝酸钠的溶解度明显减小,而________的溶解度则急剧下降。 不大 硝酸钾 2.结晶 结晶是提纯固态物质的重要方法。通过蒸发溶液,减少一部分溶剂,使溶液达到饱和而析出晶体的方法称为_____结晶,此法主要用于提纯溶解度随温度变化不大的物质(如氯化钠)。 通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体的方法称为_____结晶,此法主要用于提纯溶解度随温度下降明显减小的物质(如KNO3)。在实际应用中常将两种结晶方法结合使用。 蒸发 冷却 在NaNO3和KCl的混合溶液中,同时存在Na+、K+、Cl-和NO四种离子。若将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾,使溶液浓缩,将有_______晶体析出。趁热过滤,即可分离出氯化钠晶体。将滤液冷却至室温,可使_______晶体析出。经减压过滤分离出的硝酸钾粗产品可用________法加以提纯。 氯化钠 硝酸钾 重结晶 3.重结晶 若第一次结晶得到的晶体纯度不合乎要求,晶体中常会混有一些可溶性杂质,可将所得晶体溶于少量溶剂中,然后再进行______ (或冷却)、结晶、过滤,如此反复的操作称为重结晶。有些物质的提纯,需经过几次重结晶才能使产品纯度合乎要求。每次过滤后的母液中均含有一些溶质,所以应将母液收集起来,进行适当处理,以提高产率。 蒸发 4.影响晶粒生成的条件 晶体颗粒的大小与结晶条件有关,溶质的溶解度越小,或溶液的浓度越高,或溶剂的蒸发速度越快,或溶液冷却的越快,析出的晶粒就越细小;反之,可得到较大的晶体颗粒。在实际操作中,常根据需要,控制适宜的结晶条件,以得到大小合适的晶体颗粒。 当溶液发生过饱和现象时,振荡容器,用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁或____________________,都可促使晶体析出。 投入几粒晶体(晶种) 二、实验步骤 1.固体溶解 用小烧杯在天平上称取NaNO3 20 g,KCl 17 g,加入35 mL蒸馏水,加热至沸腾并不断搅拌,使固体溶解,在小烧杯外壁标注液面位置。用到的仪器:______、________、三脚架、石棉网、酒精灯。 烧杯 玻璃棒 2.蒸发、热过滤 继续加热、搅拌,使溶液蒸发浓缩,_______晶体逐渐析出。当溶液体积减小到约为原来的一半时,迅速趁热过滤。承接滤液的烧杯应预先加2 mL _______,以防降温时氯化钠溶液达饱和而析出。用到的仪器及用品:铁架台、石棉网、烧杯、酒精灯、玻璃棒、______、_____。 3.冷却、减压过滤 待滤液冷却至室温,进行减压过滤得到较干燥的粗产品_______晶体。用到的仪器及用品:________、_____、________、安全瓶、抽气泵。 氯化钠 蒸馏水 漏斗 滤纸 硝酸钾 布氏漏斗 滤纸 吸滤瓶 4.重结晶 留下约0.1 g粗产品(作纯度对比检验用),其余按粗产品、水的质量比为2∶1混合,配成溶液,加热、搅拌,待晶体全部溶解后停止加热(若溶液沸腾时晶体还未全部溶解,可再加入少量蒸馏水使其溶解)。等溶液冷却至室温有大量晶体析出后减压过滤,得到较高纯度的________晶体。 硝酸钾 5.称重 晶体用干燥的_____吸干,放在表面皿上称重,并观察其外观。分别取0.1 g粗产品和重结晶后得到的硝酸钾晶体放入两支小试管中,各加入2 mL蒸馏水配成溶液。 6.检验Cl- 向溶液中分别滴入1滴1 mol·L-1 HNO3溶液酸化,再各滴入2滴0.1 mol·L-1 AgNO3溶液,观察到的现象是____________________________________ ______________。 滤纸 粗产品、重结晶产品的溶液中产生浑浊的程度不同 思考感悟 制备硝酸钾晶体时,为什么要趁热过滤? 【提示】 由于实验中所用的液体量较少,液体在空气中降温较快,因此,必须迅速进行热过滤,以防止由于温度下降造成KNO3析出混入NaCl晶体中,使产品的产率降低。 自主体验 1.(2011年金华高二检测)如图表示物质A在4种溶剂W、X、Y、Z中的溶解度曲线。据此,用重结晶法提纯A时,最宜采用的溶剂是(  ) A.W       B.X C.Y D.Z 解析:选D。根据重结晶的基本原理,分析物质A在4种溶剂W、X、Y、Z中的溶解度曲线可知,A在Z溶剂中的溶解度受温度变化的影响最大。 2.粗盐提纯使用的主要仪器有(  ) A.漏斗、烧杯、蒸发皿、酒精灯 B.量筒、烧杯、试管夹、蒸发皿 C.玻璃棒、蒸发皿、漏斗、集气瓶 D.铁架台、天平、长颈漏斗、酒精灯 解析:选A。粗盐提纯主要包括溶解、过滤、蒸发、洗涤几步。用到的主要仪器有:烧杯、漏斗、蒸发皿、坩埚钳、酒精灯等。 3.检验所得产品中是否含有Cl-的目的是什么?检验Cl-应注意什么问题? 答案:检验所得产品中是否含有Cl-的目的是检验所得产品(KNO3)中是否混有NaCl。通过检验Cl-来检验产品纯度。检验产品纯度时,应将粗产品和重结晶产品一起检验,对比实验现象。一次重结晶后的产物中还是会有少量Cl-存在,所以加入硝酸银溶液有浑浊现象。但对比观察后可发现,粗产品、重结晶产品的溶液中产生浑浊的程度明显不同。 课堂互动讲练 结晶和重结晶 1.结晶  类别 项目  蒸发结晶 冷却结晶 定义 通过蒸发溶液,减少一部分溶剂而使溶液饱和析出晶体的方法 通过降低温度使溶
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