实验化学《硝酸钾晶体的制备》

课题3 硝酸钾晶体的制备一 、课程标准、学科教学指导意见相关要求学科教学指导意见对本实验的基本要求是：①理解实验室中制取硝酸钾的原理——水溶液中利用离子相互反应和溶解度的差异来制备无机化合物的一般原理和步骤。

②学会利用结晶或重结晶的方法提纯固态物质。

③学习减压过滤，了解热过滤.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⑤加深对制备实验的认识，初步体会科学研究的过程。

二 、实验原理制备KNO 3是利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理。

在NaNO 3和KCl 的混合溶液中，同时存在 Na +、K +、Cl - 和 NO 3- 四种离子。

升高温度，NaCl 的溶解度几乎没有多大改变，而KNO 3的溶解度却增大得很快。

在高温下, 蒸发溶剂，达到饱和的NaCl 先结晶分离。

然后,冷却降温, KNO 3达到饱和，析出晶体，得到粗产品。

初次结晶得到的晶体中常会混有些可溶性杂质。

将所得晶体溶于少量溶剂中，然后进行蒸发（或冷却）、结晶、过滤，如此反复的操作称为重结晶。

重结晶作为提纯固态物质的常用方法，在化学实验中占据着重要地位。

三、实验操作要点及主要实验现象1、过滤装置（1）减压过滤装置抽滤也称减压过滤，是在较低压强下将晶体析出，可以快速、充分地将晶体和母液分离。

抽滤使用特殊的漏斗——布氏漏斗。

使用时，将直径略小于漏斗内径的圆形滤纸铺在漏斗中，先用少量溶剂润湿滤纸并微启水泵，将其吸紧；然后小心地将要过滤的悬浊液倒入漏斗中，开大水泵，一直抽气到几乎没有液体滤出为止。

抽滤装置如图3所示。

结晶表面残留的母液，可用少量的溶剂洗涤。

这时抽气应暂时停止，把少量溶剂均匀地洒在布氏漏斗内的滤饼上，以全部结晶刚好被溶剂覆盖为宜；并用玻璃棒搅松晶体，使晶体润湿；然后抽气把溶剂抽干。

热溶液和冷溶液都可选用减压过滤。

若为热过滤，则过滤前应将布氏漏斗放入烘箱(或用电吹风)预热。

（2）热过滤装置过滤热饱和溶液时，为防止溶液温度降低引起晶体析出，堵塞滤纸孔，降低产率，一般要热过滤。

硝酸钾的制备实验报告
实验目的，通过硝酸钾的制备实验，掌握硝酸盐的制备方法，了解硝酸钾的性
质及用途。

实验原理：硝酸钾是一种无机化合物，化学式为KNO3，是一种重要的化肥和
炸药原料。

硝酸钾可以通过硝酸和氢氧化钾反应制备，反应方程式为：HNO3 + KOH → KNO3 + H2O。

实验步骤：
1. 将硝酸和氢氧化钾按化学计量比例加入烧杯中。

2. 加热搅拌溶液，使其充分反应。

3. 待溶液冷却结晶，过滤得到硝酸钾晶体。

4. 对硝酸钾晶体进行干燥，得到成品。

实验结果，通过实验制备得到了白色结晶的硝酸钾晶体，经过干燥后得到成品。

实验讨论，硝酸钾是一种重要的化工原料，广泛应用于化肥、火药、烟火等领域。

通过本次实验，我们成功掌握了硝酸钾的制备方法，并对其性质有了更深入的了解。

实验结论，本次实验通过硝酸和氢氧化钾的反应，成功制备得到了硝酸钾晶体。

实验结果表明，硝酸钾的制备方法是可行的，为今后的实际应用提供了基础。

实验安全注意事项：
1. 实验中应注意化学品的防护，避免直接接触皮肤和呼吸道。

2. 操作过程中应避免硝酸和氢氧化钾溶液的飞溅和溅射。

3. 实验结束后，应及时清洗实验器材，注意实验室卫生。

实验总结，通过本次实验，我们不仅掌握了硝酸钾的制备方法，还对其性质和
用途有了更深入的了解。

实验过程中，我们也学会了正确使用化学试剂和实验器材，增强了实验操作的安全意识和实践能力。

以上就是本次硝酸钾的制备实验报告，希望对大家有所帮助。

一、实验目的1. 理解转化法制备硝酸钾的原理。

2. 掌握利用不同温度下盐类溶解度差异制备硝酸钾的方法。

3. 学习结晶和重结晶的一般原理及操作。

二、实验原理转化法制备硝酸钾的原理是利用氯化钠、氯化钾、硝酸钠和硝酸钾在高温和低温下溶解度的差异。

具体反应如下：NaNO3 + KCl → NaCl + KNO3在高温下，氯化钠和氯化钾的溶解度较大，而硝酸钾的溶解度较小，因此在高温下将反应混合物溶解，冷却后硝酸钾会从溶液中析出。

氯化钠的溶解度随温度变化不大，因此可以分离出纯净的硝酸钾晶体。

三、实验用品1. 实验器材：烧杯、玻璃棒、漏斗、布氏漏斗、抽滤瓶、蒸发皿、酒精灯、铁架台、温度计等。

2. 实验试剂：氯化钠、氯化钾、硝酸钠、硝酸钾、蒸馏水。

四、实验步骤1. 称取11g NaNO3和15g KCl，置于烧杯中。

2. 加入约17.5mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌溶解。

3. 将烧杯置于酒精灯上加热，保持溶液微沸状态，直至溶液体积浓缩至约10mL。

4. 关闭酒精灯，让溶液自然冷却至室温。

5. 观察溶液中是否有硝酸钾晶体析出，如有，则用玻璃棒轻轻搅拌，使晶体充分析出。

6. 将溶液过滤，收集滤液，滤液中含有硝酸钾晶体。

7. 将滤液置于蒸发皿中，在酒精灯上加热蒸发，直至滤液浓缩至干燥。

8. 将蒸发皿置于烘箱中，烤干硝酸钾晶体，得到纯净的硝酸钾产品。

五、实验结果与分析1. 实验结果：通过转化法制备硝酸钾，得到了纯净的硝酸钾晶体。

2. 结果分析：实验过程中，通过控制溶液的浓度和温度，使硝酸钾晶体在冷却过程中充分析出。

在过滤过程中，注意过滤速度，避免滤液温度降低过快，影响晶体析出。

在蒸发过程中，注意控制加热温度，避免溶液过度浓缩导致晶体烧焦。

六、注意事项1. 在溶解过程中，注意搅拌速度，避免产生气泡。

2. 在加热过程中，注意溶液温度，避免过热导致晶体烧焦。

3. 在过滤过程中，注意过滤速度，避免滤液温度降低过快。

4. 在蒸发过程中，注意控制加热温度，避免溶液过度浓缩。

课题3 硝酸钾晶体的制备过滤一、过滤一般有两个目的:一是滤除溶液中的不溶物得到溶液，二是去除溶剂（或溶液）得到结晶。

二、常用过滤方法有3种：① 常压过滤：用内衬滤纸的锥形玻璃漏斗过滤，滤液靠自身的重力透过滤纸流下，实现分离。

用圆锥形玻璃漏斗，将滤纸四折，放入漏斗内，其边缘比漏斗边缘略低，润湿滤纸。

小心地向漏斗中倾入液体，液面应比滤纸边缘低一些。

若沉淀物粒子细小，可将溶液静置，使沉淀沉降，再小心地将上层清液泌入漏斗，最后将沉淀部分倒入漏斗。

这样可以使过滤速度加快。

图1 常压过滤装置图②减压过滤（抽气过滤）：用安装在抽滤瓶上铺有滤纸的布氏漏斗或玻璃砂芯漏斗过滤，吸滤瓶支管与抽气装置连接，过滤在减低的压力下进行，滤液在内外压差作用下透过滤纸或砂芯流下，实现分离。

减压过滤装置包括瓷质的布氏漏斗，抽滤瓶，安全瓶和抽气泵（图1）。

图1 减压过滤装置图过滤前，选好比布氏漏斗内径略小的圆形滤纸平铺在漏斗底部，用溶剂润湿，开启抽气装置，使滤纸紧贴在漏斗底。

过滤时，小心地将要过滤的混合液倒入漏斗中，使固体均匀分布在整个滤纸面上，一直抽气到几乎没有液体滤出为止。

为尽量除净液体，可用玻璃瓶塞压挤滤饼。

在停止抽滤时，先旋开安全瓶上的旋塞恢复常压，然后关闭抽气泵。

在漏斗中洗涤滤饼的方法：把滤饼尽量地抽干、压干，旋开安全瓶上的旋塞恢复常压。

把少量溶剂均匀地洒在滤饼上，使溶剂恰能盖住滤饼。

静置片刻，使溶剂渗透滤饼，待有滤液从漏斗下端滴下时，重新抽气，再把滤饼尽量抽干、压干。

这样反复几次，就可把滤饼洗净。

减压过滤的优点是过滤和洗涤的速度快，液体和固体分离得较完全，滤出的固体容易干燥。

布氏漏斗图布氏漏斗加滤纸图减压过滤装置与操作视频1③ 加热过滤：用插有一个玻璃漏斗的铜制热水漏斗过滤。

热水漏斗内外壁间的空腔可以盛水，加热使漏斗保温，使过滤在热水保温下进行。

用锥形玻璃漏斗过滤热饱和溶液时，常因冷却导致在漏斗中或其颈部析出晶体，使过滤发生困难。

《硝酸钾晶体的制备》教学设计一、教学目的验室中制取硝酸钾的原理——水溶液中利用离子相互反应和溶解度的差异来制备无机化合物的一般原理和步骤。

②学会利用结晶或重结晶的方法提纯固态物质。

③学习减压过滤，了解热过滤.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⑤加深对制备实验的认识，初步体会科学研究的过程。

二、实验原理制备KNO3是利用不同物质的溶解度随温度改变而发生不同变化的原理。

在NaNO3和KCl的混合溶液中，同时存在 Na+、K+、Cl- 和 NO3- 四种离子。

升高温度，NaCl的溶解度几乎没有多大改变，而KNO3的溶解度却增大得很快。

在高温下, 蒸发溶剂，达到饱和的NaCl先结晶分离。

然后,冷却降温,KNO3达到饱和，析出晶体，得到粗产品。

初次结晶得到的晶体中常会混有些可溶性杂质。

将所得晶体溶于少量溶剂中，然后进行蒸发（或冷却）、结晶、过滤，如此反复的操作称为重结晶。

重结晶作为提纯固态物质的常用方法，在化学实验中占据着重要地位。

三、教学重难点①理解实验室中制取硝酸钾的原理——水溶液中利用离子相互反应和溶解度的差异来制备无机化合物的一般原理和步骤。

②学会利用结晶或重结晶的方法提纯固态物质。

四、教学过程1.过滤装置（1）减压过滤装置抽滤也称减压过滤，是在较低压强下将晶体析出，可以快速、充分地将晶体和母液分离。

抽滤使用特殊的漏斗——布氏漏斗。

使用时，将直径略小于漏斗内径的圆形滤纸铺在漏斗中，先用少量溶剂润湿滤纸并微启水泵，将其吸紧；然后小心地图3将要过滤的悬浊液倒入漏斗中，开大水泵，一直抽气到几乎没有液体滤出为止。

抽滤装置如图所示。

结晶表面残留的母液，可用少量的溶剂洗涤。

这时抽气应暂时停止，把少量溶剂均匀地洒在布氏漏斗内的滤饼上，以全部结晶刚好被溶剂覆盖为宜；并用玻璃棒搅松晶体，使晶体润湿；然后抽气把溶剂抽干。

热溶液和冷溶液都可选用减压过滤。

若为热过滤，则过滤前应将布氏漏斗放入烘箱(或用电吹风)预热。

物质制备型实验设计题的专题突破江苏省扬中高级中学杨香涛【考试说明】能设计解决简单化学问题的实验探究方案。

能运用观察、实验、阅读资料等多种手段收集证据，能基于证据推理形成探究结论，并运用多种方式准确地表达探究结果。

【学习目标】通过对物质制备型实验设计题的设计思路、方法及原理的分析理解，逐步掌握突破该类题型的一般方法。

【学习重难点】突破产品的分离与提纯、产品的检验与性质探究等实验方案设计题【学习过程】〖考情分析〗〖例题剖析〗例1、实验室以软锰矿（主要成分为MnO2，还有少量FeO、Fe2O3、MgO和Al2O3杂质）为原料制备高锰酸钾的流程如下图：（2）“熔融”过程中，MnO2被KClO3氧化成K2MnO4。

（3）已知：①MnO42-只存于强碱环境（pH﹥）中，当pH降低时，MnO42-会歧化为MnO4-和MnO2；②饱和碳酸钾溶液的pH约为，饱和碳酸氢钾溶液的pH约为；③相关物质的溶解度曲线如图。

请补充完整由浸取液制备KMnO4晶体的实验方案：向浸取液中缓缓通入CO2，，低温烘干得KMnO4晶体。

〖审题方法〗〖基础梳理〗实验方案设计题的类型〖解题策略〗实验方案设计的思路1、产品分离与提纯的设计思路一、产品的分离与提纯型实验设计题例2、实验室以一种工业废渣(主要成分为MgCO3、Mg2SiO4和少量Fe、Al的氧化物)为原料制备MgCO3·3H2O。

实验过程如下：（1）酸溶过程中主要反应的热化学方程式为MgCO3(S)+2H+(aq)===2Mg2+(aq)+CO2(g)+H2O(l) ΔH= kJ·mol-1Mg2SiO4(s)+4H+(aq)===2Mg2+(aq)+H2SiO3(s)+H2O(l) ΔH= kJ·mol-1(4)请补充完整由萃取后得到的水溶液制备MgCO3·3H2O的实验方案：边搅拌边向溶液中滴加氨水，，过滤、用水洗涤固体2~3次，在50℃下干燥，得到MgCO3·3H2O。

硝酸钾晶体的制备1、原理：不同物质的溶解度会随温度的变化而发生不同的变化，利用这一性质，我们可以将物质进行分离和提纯。

工业上制取硝酸钾就是利用了该原理。

2、蒸发结晶：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。

此方法主用于 的物质，如NaCl 。

冷却结晶： 的方法。

此方法主要用于溶解度随温度下降明显减小的物质如KNO 3。

3．请填写空白。

课题15：硫酸亚铁铵的制备1、（NH 4）2SO 4.FeSO 4.6H 2O 的性质浅绿色晶体,商品名：摩尔盐，是一种--------------，易溶于水，不溶于乙醇，在水中的溶解度比FeSO 4或（NH 4）2SO 4都要小。

1、 制备原理Fe+H 2SO 4=FeSO 4+H 2↑ FeSO 4+（NH 4）2SO 4+6H 2O=（NH 4）2SO 4.FeSO 4.6H 2O ↓将含--------------------------------------，------------------------------可得到（NH 4）2SO 4.FeSO 4.6H 2O 晶体。

2、 课题设计方案（1）铁屑的净化：铁屑放到--------------溶液中浸泡数分钟，洗涤，晾干。

●Na 2CO 3溶液作用：（2）制取FeSO 4溶液：称取4.2g 洗净的铁屑，加入25mL3mol/LH 2SO 4溶液，加热，振荡，反应过程中适当补充水，使溶液体积基本保持不变，待反应基本完成后，再加入1mL3mol/LH 2SO 4溶液，趁热过滤，将滤液转移到蒸发皿中。

●Fe 屑过量：●不断振荡：使反应更充分，并使铁屑回落到溶液中反应。

●适当补充水：防止FeSO 4析出，防止加热过程中水分蒸发，使硫酸浓度变大，与铁反应生成Fe 3+和SO 2●再加入1mL3mol/LH 2SO 4溶液：●趁热过滤：（3）制备硫酸亚铁铵晶体：称取（NH4）2SO4晶体，配成饱和溶液，倒入到FeSO4溶液中，搅拌，小火加热，，自然冷却，即有（NH4）2SO4.FeSO4.6H2O析出，抽滤，并用少量酒精洗去晶体表面附着的水分。

（浙江）2018高考（苏教版）化学选修六创新练：1、3硝酸钾晶体的制备含答案课题三硝酸钾晶体的制备(时间：45分钟)1．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。

答案 A2．减压吸滤装置和普通的过滤装置相比，除可加快过滤速率外，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答案 D3．利用重结晶法得到KNO3晶体时，如用较多量的蒸馏水洗涤将会( ) A．提高收率和纯度B．降低收率和纯度C．提高收率和降低纯度D．降低收率和提高纯度解析利用重结晶法得到的KNO3晶体中仍然含有少量NaCl，此时，可利用20 ℃以下KNO3的溶解度小于NaCl的特点，用少量蒸馏水洗涤晶体。

但如用较多量的蒸馏水洗涤将会降低收率和提高纯度。

答案 D4．如用重结晶法除去某产品中杂质，要选择合适的溶剂。

溶剂的下列特点中不可取的是( )A．杂质在溶剂中的溶解度常温或加热时都很大B．在室温时，产品在溶剂中易溶，而杂质不易溶解C．产品在溶剂中的溶解度随温度升高而迅速增大，杂质的溶解度变化不大D．在同一溶剂中，产品比杂质易溶解析重结晶实验过程中要注意溶解、过滤、蒸发、结晶几个环节的操作，此外，还要注意选择适宜的溶剂，产品在溶剂中易溶，并且溶解度随温度升高而迅速增大，产品要比杂质更易溶。

答案 A5．下表是几种物质在指定温度下的溶解度(g)。

现将相同物质的量的NaCl、CO2、NH3在30 ℃时制成溶液，此时溶液中无晶体，当降温至某温度时，开始析出晶体，此晶体是( )A.NH4Cl B．NH4HCO3C．NaHCO3D．NaCl解析相同物质的量的NaCl、CO2、NH3溶于水，首先发生反应CO2＋NH3＋H2O===NH4HCO3，从阴、阳离子两两对应的角度来说，Na＋、Cl－、HCO－3、NH＋4可以组成等物质的量的NH4Cl 和NaHCO3，或等物质的量的NH4HCO3和NaCl。