硝酸钾的制备和提纯-课件(PPT·精选)

36.6
37.3
38.4
39.8
四、基本流程及所需仪器： 1、固体溶解：天平、烧杯、玻璃棒、酒精灯 2、蒸发、热过滤：铁架台、铜质保温漏斗
3、冷却、减压过滤：吸滤瓶、 安全瓶、抽气泵、布氏漏斗 4、重结晶： 5、称量 6、检验Cl-
五、实验步骤
1、硝酸钾的制备
A、用小烧杯在天平上称取NaNO3 20g，KCl17g，
专题1课题3 一、实验目的
硝酸钾晶体的制备
• 1、观察验证盐类溶解度和温度的关系； • 2、利用物质溶解度随温度变化的差别，学
•
习用转化法制备硝酸钾；
• 3、熟悉溶解、蒸发、结晶、过滤等技术， 学会用重结晶法提纯物质。
二：结晶： 使晶体从溶液中析出的过程 1、常见的结晶方式有哪几种？ ①蒸发结晶： 通过蒸发浓缩溶液使溶质析出。 适用于溶解度随温度变化不大的溶质 (1)蒸发过程应不断搅拌 防止液体局部过热而使液滴或晶体飞溅。 (2)出现较多固体时即停止加热，用余热蒸干 ②降温结晶(冷却热饱和溶液） 先蒸发、浓缩溶液，再降温使溶解度随温度变化 较大的溶质析出，此时杂质在溶剂中尚未饱和 如KNO3中含有少量的NaCl
热过滤： 趁热过滤， 得KNO3饱和溶液 （回收NaCl晶体） 称量： 称量得 ， 粗KNO3质量
2、KNO3提纯（重结晶） 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。 溶解： 按KNO3∶H2O= 2∶1 加适量水溶解 抽滤： 得KNO3晶体 用饱和KNO3 淋洗 加热： 沸腾 即止 冷却： 有针状 KNO3析出 称重: 精品 KNO3 g
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。

②玻璃棒的作用： 加快溶解速度
2.过滤 组装过滤器，将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过
滤器中，进行过滤。
在操作过程中注意“一贴二低三靠”，
即：一贴：将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使 滤纸紧贴漏斗内壁．二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘,漏 斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘． 三靠：向漏斗中倾
倒液体时,烧杯嘴应紧靠玻璃棒；玻璃棒下端应紧靠三层 滤纸处;漏斗颈的末端应紧靠烧杯内壁。若滤液浑浊，则
（℃ ）
20的
倍数
KNO3 13. 20.9 31.6 45.8 63.9 110 169 246 7.85 3
KCl 27. 31.0 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7 1.8 6
NaNO3 73 80 88 96 104 124 148 180 2.1
NaCl 35. 35.8 36.0 36.3 36.6 37.3 38.4 39.8 1.1 7
思考1：工业上生产硝酸钾是以硝酸钠
和氯化钾为原料制备，请同学们根据 以下表格中的数据和以前所学习的物 质分离和提纯的方法，找出一种最佳 方法分离出硝酸钾晶体？
第十一页
表1 NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同温度下的溶解度（g/100g水）
温 度 0 10 20 30 40 60 80 100 100/
硝酸钾的制备和提纯
第一页
我们在以前的学习中学过一些实 验方法，可用于混合物的分离和提 纯，请同学们回忆一下，你了解哪 些分离、提纯的方法？
第二页
过滤
通常用来分离 液体和不溶的固体。
1、常压过滤 2、减压过滤
（也称抽滤或吸滤）
3、热过滤
第三页
结晶
1.蒸发结晶

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
1、理解实验室中利用NaNO3和KCl制取KNO3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。
产率（粗）：33.
3
析出 2、KNO3提纯（重结晶）
按KNO3∶H2O= 2∶1
抽滤： 得KNO3晶体， 用少量饱和KNO3 溶液淋洗晶体
称量： 称量产品 ， 粗KNO3质量 g
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。
在低温下, KNO3达饱和，
得到粗产品。
2、KNO3提纯（重结晶）
溶解： 按KNO3∶H2O= 2∶1
加适量水溶解
加热： 沸腾 即止
冷却： 有针状 KNO3析出
抽滤： 得KNO3晶体 用饱和KNO3淋洗
烘干： 水浴烘干 (在表面皿中）
称重: 精品 KNO3 g
烘干
水蒸气烘干装置
水蒸气烘干产物
3、产品纯度检验
0.1g粗品 KNO3＋2ml水2A滴gNO3 0.1g晶体 KNO3＋2ml水2A滴gNO3
3、冷却、减压过滤：吸滤瓶、 安全瓶、抽气泵、布氏漏斗
4、重结晶： 5、称量 6、检验Cl-
3、实验步骤
5% (1)制备KNO3粗品
氯离子含量：较高
将
溶解：
所得晶体溶于少量溶剂中，
蒸发：
20g NaNO 然后进行蒸发（或冷却）、
结晶、过滤，如此反复的操

产品硫酸钠，工艺流程如下：
氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示，回答下列问题： （1）制备10.7g NH4Cl，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）不用其他试剂，检查NH Cl产品是 否纯净的方法是 。 （5）若NH4Cl产品中含有硫酸钠杂质， 进一步提纯产品的方法是 。
化学1：拓展视野
自然界中存在天然纯碱主要来自于碱湖和固体碱矿。 工业上以氯化钠为原料生产纯碱。
我国化工专家侯德榜发明的侯氏制碱法的原理是将 二氧化碳通入到氨水的氯化钠饱和溶液中，其原理为： NH3+CO2+H2O=NH4HCO3
NaCl+NH4HCO3 = NaHCO3 + NH4Cl
然后分离得到NaHCO3，使其受热分解得到Na2CO3。
优点：快速得到 较干燥的沉淀
称量： 称量得 ， KNO3质量
滤液冷却至室温
减压过滤： 得KNO3晶体
思考：
这样得到的晶体是否纯净？若 不纯，应如何提纯？
2、KNO3提纯（重结晶）
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。 溶解： 按KNO3∶H2O= 2∶1 加适量水溶解 加热： 至晶体 全部溶解 冷却： KNO3析出
练习：
1、某实验小组只领取了下列仪器或用品：铁 架台、铁圈、铁夹、三角架、石棉网、烧 杯、漏斗、分液漏斗、酒精灯、玻璃棒、 量筒、蒸发皿、圆底烧瓶、火柴。只用上 述仪器或用品，下列实验操作不能进行的 是( CD ) A、蒸发 B、萃取 C、过滤 D、蒸馏
疑问：怎样看溶解度曲线？（作业本13题） 1.A状态时溶质量分数 =

加
加
冷
入
热
却
药
溶
过
品
解
滤
热滤 操作
蒸 发 结
晶？
趁 热 过 滤
？
抽 干 称 量 纯 度 检 验
过
冷
滤
却
洗
结
涤
晶
循环 利用
蒸
重
发
新
浓
溶
缩
解
2. KNO3的提纯
粗
加
自
品
热
然
溶
至
冷
解
沸
却
抽
抽
滤
干
洗
称
涤
量
3. 产品纯度的检验
分
滴
观
作
别
加
察
出
溶
试
现
结
解
剂
象
论
六、思考题
1. 产品的主要杂质是什么？ 2. 能否将除去氯化钠后的滤液直接冷却制取硝酸钾？ 3. 考虑在母液中留有硝酸钾，粗略计算本实验实际得
硝酸钾的制备 与提纯
一、目的要求 二、实验原理 三、仪器和试剂 四、关键操作 五、实验步骤 六、思考题 七、科技前沿
一、目的要求
1. 学习利用各种易溶盐在不同温度时溶解度的差异来 制备易溶盐的原理和方法。
2. 学习重结晶的原理和方法。 3. 学习掌握热过滤的操作。 4. 进一步巩固蒸发、结晶、过滤等基本操作。
50 0 0
KNO 3
KCl NaNO
3
NaCl
20
40
60
80
100
温度/℃
三、仪器和试剂
循环水泵
仪 器
热滤漏斗

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_硝__酸__钾___晶体。
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。
溶解： 按KNO3∶H2O= 2∶1
加适量水溶解
加热： 沸腾 即止
冷却： 有针状 KNO3析出
抽滤： 得KNO3晶体
烘干： 水浴烘干 (在表面皿中）
称重: 精品KNO3
思考3：请设计一个实验来检验两种情况下制备得到 产品的纯度大小？
溶解度的差异
结晶
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_不__大___，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_硝__酸__钾___的溶解度则急剧下降。
实验思路：
高温下, 达到饱和的NaCl先结 晶分离；然后, 在低温下, KNO3达饱和，得到产品。
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_投__入__几__粒__晶__体__(_晶__种__)__， 都可促使晶体析出。
A、③④⑥⑤②① B、③④⑥②⑤①

实验五 硝酸钾的制备和提纯 无机及分析化学实验
目的要求 实验原理 注意事项 示范操作
目的要求
▪ 学习利用各种易溶盐在不同温度时溶解度
的差异来制备易溶盐的原理和方法。
▪ 了解结晶和重结晶的一般原理和方法。 ▪ 掌握固体溶解、加热、蒸发的基本操作。 ▪ 掌握过滤（包括常压过滤、减压过滤和热
过滤）的基本操作。
39.8
注意事项
▪ 11.3g硝酸钾+10g氯化钾诚如100毫升烧杯中。 ▪ 加20毫升水溶解，不用过滤 ▪ 加热到体积25毫升时，有大量晶体析出，进行热过滤 ▪ 热过滤时，抽滤瓶可放入热水中，若抽滤瓶中有晶体析出，用10毫升热水溶解后
转移再蒸发晶体
▪ 蒸发至25毫升体积，有晶膜出现，冷却结晶 ▪ 重结晶时，按照硝酸钾和水1：1溶解后，立刻冷却结晶 ▪ 产片检验列表处理，参见表2-12
实验原理 用NaNO3和KCl制备KNO3 ，其反应式为:
NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3 当NaNO3和KCl溶液混合时，在混合液中同时存在Na+、K+、Cl-、 NO3-， 由这四种离子组成四种盐KNO3、KCl、NaNO3、NaCl同时存在于溶液 中。
本实验简单地利用四种盐于不同温度下在水中的溶解度差异来分离出
KNO3结晶。在20℃时除NaNO3外，其余三种盐的溶解度相差不大， 随
温度的升高，NaCl几乎不变，NaNO3和KCl改变也不大，而KNO3的溶 解
度却增大得很快。这样把NaNO3和KCl混合溶液加热蒸发，在较高温度 下NaCl由于溶解度较小而首先析出，趁热滤去，冷却滤液，就析出溶
解度急剧下降的KNO3晶体。在初次结晶中，一般混有少量杂质，为了 进一步除去这些杂质，可采用重结晶进行提纯。

溶解度的差异
结晶
NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3 溶解度随温度变化： 大 小 小 大
思路：
高温下, 达到饱和的NaCl先结 晶分离；然后, 在低温下, KNO3达饱和，得到产品。
溶解
蒸发
热过滤
结晶
思考2：
这样得到的晶体是否纯净？若 不纯，应如何提纯？
初次结晶得到的晶体中 常会混有少量NaCl 杂质。将所得晶体溶于少量水中，然后进行 冷却、 结晶、过滤，如此反复的操作。
(2)晶体B的主要成分是__K_N_O__3 __,含有的少量杂质是__N_a_C__l ___, 要除去晶体 B中的少量杂质的方法是_重__结_晶___________.
(3)用少量热水淋洗晶体也是一种除去晶体中少量杂质的方法， 这种方法适用于晶体 _A___(填A或B)
交流与讨论：
阅读P16
谢谢大家！
《实验化学》专题1
物质的分离与提纯
硝酸钾的制备和提纯
我们在以前的学习中学过一些 实验方法，可用于混合物的分离和 提纯，请同学们回忆一下，你了解 哪些分离、提纯的方法？
过滤
通常用来分 离液体和不溶的 固体。
1、常压过滤
2、减压过滤 （也称抽滤或吸滤）
3、热过滤
结晶
1.蒸发结晶
注意事项:a、蒸发皿中的 溶液不超过容积的2／3； b、加热时要不断搅拌，以 免溶液溅出； c、当析出大量晶体时就应 熄灭酒精灯，利用余热蒸 发至干。
（℃ ）
20的
倍数
KNO3 13. 20.9 31.6 45.8 63.9 110 169 246 7.85 3
KCl 27. 31.0 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7 1.8 6

如KNO3中含有少量的NaCl KNO3溶解度随温度变化较大
专题1课题3 硝酸钾晶体的制备一、实验操作要点(1)制备KNO3粗品
溶解： 20g NaNO3
17g KCl 35ml水[1]
蒸发： 小火加热 至有较多 晶体析出[2]
热过滤： 趁热过滤， 得KNO3饱和溶液 （回收NaCl晶体）
结晶： KNO3溶液冷却 有KNO3晶体
析出
抽滤： 得KNO3晶体， 用少量饱和KNO3 溶液淋洗晶体
称量： 称量得 ， 粗KNO3质量
[1] 此时溶液体积约为50mL [2] “溶液体积蒸发至原来的一半”改为“蒸发至溶液 体积约为40mL”
2、KNO3提纯（重结晶）
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。
2.常见的结晶方式有哪几种？ 通过蒸发浓缩溶液使溶质析出。
先蒸发、浓缩溶液，再降温使溶解度随温度变化较大的溶质析出 KNO3 g 注意: 热过滤时一般不用玻璃棒引流，以免加速降温； KNO3 g 快速得到较干燥的沉淀
①蒸发结晶： 注意: 热过滤时一般不用玻璃棒引流，以免加速降温；
阅读P14：操作向导（注意点） 溶液冷却后杂质在溶剂中尚未饱和 适用于溶解度随温度变化不大的溶质 阅读P14：操作向导（注意点）
②降温结晶(冷却热饱和溶液）
①蒸发结晶：通过蒸发浓缩溶液使溶质析出。
适用于溶解度随温度变化不大的溶质
(1)蒸发过程应不断搅拌
防止液体局部过热而使液 滴或晶体飞溅。
(2)出现较多固体时即停止 加热，用余热蒸干
②降温结晶
先蒸发、浓缩溶液，再降温使溶解度随 温度变化较大的溶质析出
溶液冷却后杂质在溶剂中尚未饱和

50 0 0
KNO 3
KCl NaNO
3
NaCl
20
40
60
80
100
温度/℃
三、仪器和试剂
循环水泵
仪 器
热滤漏斗
烧杯
三、仪器和试剂
NaNO3（固）
试
KCl（固）
剂
饱和KNO3溶液
AgNO3溶液
四、关键操作
1. 玻璃漏斗 2. 铜制外套 3. 铜支管 4. 注水孔
四、关键操作
五、实验步骤
1. KNO3的制备
硝酸钾的制备 与提纯
一、目的要求 二、实验原理 三、仪器和试剂 四、关键操作 五、实验步骤 六、思考题 七、科技前沿
一、目的要求
1. 学习利用各种易溶盐在不同温度时溶解度的差异来 制备易溶盐的原理和方法。
2. 学习重结晶的原理和方法。 3. 学习掌握热过滤的操作。 4. 进一步巩固蒸发、结晶、过滤等基本操作。
二、实验原理
复分解反应 ，其实质是： 发生复分解反应的两种物质在水溶液中相互交换离子， 结合成难电离的物质----沉淀、气体、水，使溶液中离 子浓度降低，化学反应即向着离子浓度降低的方向进行。
四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g H2O）
温度/℃ KNO3 KCl NaNO3 NaCl
0 13.3 27.6 73.0 35.7
加
加
冷
入
热
却
药
溶
过
品
解
滤
热滤 操作
蒸 发 结
晶？
趁 热 过 滤
？
抽 干 称 量 纯 度 检 验
过
冷
滤
却
洗
结
涤
晶