物质从溶液中析出——案例

3．2 4 物质从溶液中析出一、[教学目标]（1）通过氯化钠和硝酸钾两种溶液析出晶体的探究了解常见的结晶方法（2）通过观察析出的晶体知道晶体的概念（3）通过实验、分析知道蒸发结晶和冷却结晶的适用范围；培养学生观察能力、实验操作能力、思维能力。

二|、[重点、难点] 两种结晶方法的适用范围。

三、[教具准备] 试剂：硫酸铜饱和溶液、硝酸钾饱和溶液、氯化钠饱和溶液、、胆矾、石碱、蒸馏水、冰块。

仪器：多媒体设备、烧杯、试管、药匙、量筒。

四、[教学方法]讲解、讨论、实验、练习等。

五、[教学过程]教师活动学生活动教学意图复习提问：如何从食盐水中继续得到食盐的晶体（精盐）？交流：小结：我们把这种通过蒸发水分得到晶体的方法称为蒸发结晶板书：结晶一、蒸发结晶讲解：蒸发是结晶的一种方法，它在我们日常生活中应用广泛，如：生活中用到的食盐是从海水中提取出来的，通常是把海水围入海滩，利用风吹、日晒，让海水蒸发达到饱和，继续蒸发，氯化钠便从海水中结晶出来。

所以，海水晒盐实际就是应用了蒸发结晶的原理。

讲解：结晶的方法除了蒸发外，经常使用的方法还有冷却热饱和溶液（降温结晶）。

板书：二、冷却热饱和溶液（降温结晶）实验：（投影）（演示实验），请注意实验现象？1、在试管中分别加入配制好的硝酸钾饱和溶液、硫酸铜饱和溶液10ml。

2、把盛有饱和硝酸钾溶液和饱和硫酸铜溶液的试管马上放入盛有冰水回答：蒸发倾听，记录笔记思考理解倾听、理解。

讨论，记录各步骤实验现象。

现象：实验现象第一步设疑，激发学生思考，通过复习蒸发引出新课—物质从溶液中析出。

引导分析，使学生积极思考，进入学习状态培养学生观察实验，归纳实验现象的能力。

混合物的烧杯中。

交流：小结：这种通过冷却的方法得到晶体的方法称为冷却热饱和溶液（或降温结晶）设问：观察实验中获得的晶体图片，思考晶体有什么特点？交流：小结：晶体有一定的几何形状；结晶：形成晶体的过程（两种）叫结晶设问：能用冷却结晶的方法能否得到氯化钠呢？用蒸发的方法的得到硝酸钾晶体？实验：冷却氯化钠热饱和溶液、蒸发硝酸钾溶液交流：讨论：那为什么氯化钠适宜用蒸发的方法，而硝酸钾适宜用冷却的方法？请从两种物质的溶解度曲线的角度分析这其中的道理？交流：板书：蒸发结晶的适用范围：固体物质的溶解度受温度影响变化比较小：蒸发固体物质的溶解度受温度影响变化比较大：冷却练习一：附后介绍结晶水合物。

非常道Җ㊀重庆㊀王㊀明㊀㊀高中所涉及的从溶液中析出晶体,主要包含蒸发结晶和冷却结晶两种常用方法．蒸发结晶初中已有所涉及,高中人教版«必修１»第一章粗盐提纯中也有相关实验操作;冷却结晶在高中人教版«选修５»第一章分离和提纯有机物的重结晶实验中也有所提及．变温结晶在近年的模拟题甚至高考题中也有所体现,这类题目出现时往往又会同时出现溶解度曲线图．读图㊁识图和用图的能力在化学考试中显得特别重要,可以预见在新技术㊁新方法㊁新仪器和新理论层出不穷的现代社会,对图象和图表的分析会越来越重要,这也体现了化学的学科特点 四重表征 宏观㊁微观㊁符号和曲线．上述两种变温结晶实验方法出现在教材中的不同位置,高三一轮复习中应将分散的知识点㊁凌乱的知识线梳理概括形成结构化的知识块㊁系统化的知识网,利于学生有序存储㊁提取和运用．只有抓住结构化的核心知识组织教学,才能最终转化为学生的素养．１㊀考题中的问题呈现模型建构１ １㊀常见问题问题１㊀如何从N a C l 溶液中得到N a C l 固体?简述其实验操作．ʌ问题分析ɔ温度改变时N a C l 溶解度变化不大,故最好采用蒸发结晶析出固体．实验操作为:将N a C l 溶液在蒸发皿中加热浓缩至出现大量晶体时停止加热,最后用余热蒸干即可得到N a C l 固体．问题２㊀如何从K N O ３溶液中得到K N O ３固体?简述其实验操作．ʌ问题分析ɔK N O ３固体在受热情况下可能分解(硝酸盐不稳定),且温度升高时其溶解度急剧增大,故最好采用冷却结晶析出固体．实验操作为:将K N O ３溶液加热浓缩至出现晶膜后冷却结晶,过滤㊁洗涤干燥后得到K N O ３固体．问题３㊀N a C l 固体中混入少量K N O ３杂质,该如何提纯N a C l (２种物质的溶解度变化如图１所示)?简述其实验操作图１ʌ问题分析ɔ从图中可以看出K N O ３溶解度受温度影响很大,N a C l 的溶解度受温度影响很小．可将上述混合物溶于水中,蒸发浓缩至出现晶膜,再降温结晶(重结晶)即可以分离出较为纯净的K N O ３,重复上面的操作几次就可以得到理想纯度的K N O ３晶体．问题４㊀N a C l 固体中含有少量K N O ３杂质,又该如何提纯K N O ３呢(２种物质的溶解度变化如图１所示)?简述其实验操作．ʌ问题分析ɔ将含有杂质的N a C l 溶于水配制成溶液,然后加热浓缩到出现大量晶体时,趁热过滤即得到N a C l 固体,将所得固体重复几次上面操作就可以得到理想纯度的N a C l 晶体．１ ２㊀模型认知学生在考试时遇到上述问题时经常感觉束手无策!主要原因在于没有对此问题进行合理的模型建构 零散的知识没有系统化,不便于学生有序提取和应用．所以考试时经常选错方法,引起失分．仔细分析上面的问题,我们可以归纳出如图２所示结构化的解题模型．图２㊀２㊀考题中的模型运用证据推理例１㊀(２０１９年全国卷Ⅰ,节选)硫酸铁铵[NH ４F e (S O ４)２ x H ２O ]是一种重要铁盐．为充分利用资源,变废为宝,在实验室中探究采用废铁屑来制备１７非常道硫酸铁铵,具体流程如图３所示图３步骤⑤的具体实验操作有,经干燥得到硫酸铁铵晶体样品．分析㊀此题相当于是从单一溶质硫酸铁铵溶液中得到硫酸铁铵晶体．硫酸铁铵对热不稳定,且其中含有结晶水,利用前面的结构化模型,实验具体操作应为:蒸发浓缩㊁冷却结晶㊁过滤．例２㊀软锰矿(主要成分M n O２,杂质金属元素F e㊁A l㊁M g等)的水悬浊液与烟气中S O２反应可制备M n S O４ H２O,反应的化学方程式为:M n O２＋S O２＝M n S O４．相关物质的溶解度如图４所示,由图象可见,从M n S O４和M g S O４混合溶液中结晶M n S O４ H２O晶体,需控制结晶温度范围为,具体操作应为．图４分析㊀溶液中含有多种溶质 M g S O４和M n S O４,从其中分离出M n S O４ H２O;从溶解度曲线观察发现当温度高于６０ħ时,M n S O４ ５H２O的溶解度急剧降低．根据以上证据分析,运用结构化的解题模型可知,控制结晶温度应 高于６０ħ ;具体操作是 将混合物溶于水配为溶液,控制温度高于６０ħ,蒸发浓缩至出现大量晶体后趁热过滤即可制得M n S O４ H２O ．提升训练１㊀向滤液中加入稍过量的K C l固体可将C a(C l O３)２转化为K C l O３,若溶液中K C l O３的含量为１００g L－１(相关物质的溶解度变化如图５所示),从该溶液中尽可能多地析出K C l O３固体的方法是．分析㊀反应后的体系中存在多种溶质,观察溶解图５度曲线发现,K C l O３的溶解度受温度的影响最剧烈,运用前面的解题模型分析可知,尽量多地析出K C l O３固体的方法是:蒸发浓缩至出现晶膜,然后冷却结晶．提升训练２㊀以废旧铅酸电池中的含铅废料(P b㊁P b O㊁P b O２㊁P b S O４及炭黑等)和H２S O４为原料,制备高纯P b O,实现铅的再生利用．其工作流程如图所示图６P b O溶解在N a O H溶液中,存在平衡:P b O(s)＋N a O H(a q)⇌N a H P b O２(a q),P b O溶解度曲线如图所示图７(１)过程Ⅱ的目的是脱硫．滤液Ⅰ经处理后可在过程Ⅱ中重复使用,其目的是(选填序号)．A．减少P b O的损失,提高产品的产率B．重复利用N a O H,提高原料的利用率C．增加N a２S O４浓度,提高脱硫效率(２)过程Ⅲ的目的是提纯．结合上述溶解度曲线,简述过程Ⅲ的操作:．２７非常道分析㊀(１)滤液Ⅰ中还有大量N a O H 和少量P b O ,循环利用可以提升产率和原料的利用率,故应选B ;(２)本问来自人教版教材«选修５»苯甲酸的重结晶实验操作．P b O 在３５％的N a O H 溶液中溶解度更大且受到温度的影响剧烈．利用前面的解题模型,实验操作应描述为:向P b O 粗品中加入一定量的３５％N a OH 溶液,加热至１１０ħ,充分溶解后,趁热过滤除去难溶杂质,冷却结晶(本质还是冷却结晶,只是需要趁热除去杂质)㊁过滤㊁洗涤㊁干燥得到P b O 固体．提升训练３㊀某兴趣小组用N a ２C O ３制备无水N a ２S O ３(水溶液中H ２S O ３㊁H S O －３㊁S O ２－３随p H 的分布如图８所示,２３的溶解度曲线如图所示)．图８图９(１)边搅拌边向N a ２C O ３溶液中通入S O ２制备N a H S O ３溶液．实验中确定何时停止通入S O ２的实验操作为．(２)请补充完整由N a H S O ３溶液制备无水N a ２S O ３的实验方案:,用少量无水乙醇洗涤,干燥,密封包装．分析㊀(１)结合图８,当p H＝４左右时,溶液中几乎全为H S O －３．所以停止通入S O ２的操作为:测量溶液的p H ,若p H 约为４,停止通S O ２．(２)N a H S O ３＋N a OH＝N a ２S O ３＋H ２O ;图８中p H 约为１０时,几乎全为S O ２－３;图１０中温度高于３４ħ时,溶质N a ２S O ３溶解度随温度升高而降低;N a ２S O ３对热不敏感．利用上面的证据和前述的解题模型,制备方案应为:边搅拌边向N a H S O ３溶液中滴加Na O H 溶液,测量溶液的p H ,pH 约为１０时,停止滴加N a O H 溶液,加热浓缩溶液至有大量晶体析出,在高于３４ħ条件下趁热过滤．３㊀析出晶体的创新运用引发复分解反应问题㊀复分解反应发生的条件到底是什么?ʌ问题分析ɔ复分解反应发生的条件是:产物中有水㊁沉淀㊁气体或者弱电解质产生．由此容易发现 凡是能够使离子浓度在反应体系中降低的过程,都可以较为容易地发生复分解反应 ．混合体系中,控制某些条件,使某些物质在特定条件下达到过饱和,析出晶体,从而引发复分解反应,这是实际化工生产中的常用方法．如纯碱的生产过程中,饱和食盐水中先通入过量的氨气,然后再通入过量的C O ２,析出N a H C O ３晶体．上述过程可用图１０表示．离子共存的混合体系ң控制条件:浓度㊁温度等ң析出晶体,离子浓度降低ң引发复分解反应图１０这种控制条件的方法也可以从平衡移动的角度得到完美解释 降低产物浓度,平衡正向移动,该方法也正好体现了 变化观念与平衡思想 的化学核心素养!例３㊀已知４种盐的溶解度(S )曲线如图１１所示,下列说法不正确的是()图１１A．将N a C l 溶液蒸干可得N a C l 固体B ．将M g C l ２溶液蒸干可得M g C l ２固体C ．M g (C l O ３)２中混有少量Na C l 杂质,可用重结晶法提纯D．可用M g C l ２和N a C l O ３制备M g (C l O ３)２分析㊀N a C l 对热稳定且不水解,所以蒸发结晶析出N a C l 固体,选项A 正确．M g C l ２在水溶液中水解产生H C l ,所以M g C l ２不能蒸发结晶,选项B 错误．通过对溶解度曲线的分析,M g (C l O ３)２溶解度受温度影响大,而N a C l 受温度影响小,可以控制条件先配为热的浓溶液,然后冷却结晶分离出M g (C l O ３)２固体(重结晶),选项C 正确．配制高浓度的N a C l O ３和M g C l ２溶液,根据图中的溶解度曲线,将上面２种溶液混合３７热点追踪后即有溶解度更小的N a C l 产生[２N a C l O ３＋M g C l ２＝２N a C l ˌ＋M g (C l O ３)２],控制条件使本身不能发生的复分解反应得以发生,选项D 正确．提升训练㊀表１是４种盐在不同温度下的溶解度(g /１００g 水)(假设:盐类共存时不影响各自的溶解度,分离晶体时,溶剂的损耗忽略不计)．表１N a N O ３K N O ３N a C lK C l１０ħ８０ ５２１ ２３５ ７３１０１００ħ１７５２４６３９ １５６ ６㊀㊀用物质的量之比为１ʒ１的硝酸钠和氯化钾为原料,制取硝酸钾晶体,其流程如图所示图１２以下说法错误的是(㊀㊀)．A．①和②的实验过程中,都需要控制温度B ．①实验操作依次为加水溶解㊁蒸发浓缩结晶㊁趁热过滤C ．②实验操作依次为加水溶解㊁蒸发浓缩结晶㊁趁热过滤D．用９５％的酒精洗涤所得的硝酸钾晶体比较好分析㊀分析题干原料需发生N a N O ３＋KC l ＝K N O ３＋N a C l ,才能产生K N O ３．此复分解反应在通常条件下并不能很好地发生,从溶解度数据可以发现K N O ３的溶解度受温度影响极大,N a C l 溶解度几乎不受温度影响．由此我们可以控制条件先将N a N O ３和KC l 溶于水中加热浓缩,然后冷却使K N O ３转变成为 沉淀 ,从而引发上面的复分解反应．①操作应为:加水溶解㊁蒸发浓缩㊁冷却结晶㊁过滤．晶体A 是K N O ３．①操作后的母液中含大量N a ＋㊁C l －,少量K ＋㊁N O －３,结合溶解度数据表可知,②操作应为:蒸发浓缩㊁趁热过滤．晶体B 为N a C l ．K N O ３在９５％酒精中溶解度小,损耗少．综上,此题说法错误的应是B ．化学模型认知是化学学习和研究中不可缺少的一种思维方式,也是一种工具,是教师为了特定的教学目的而做出的一种合理简化．我们必须提高自身的化学素养,促进模型认知能力的发展．(作者单位:重庆市育才中学校)Җ㊀福建㊀曹桂祯１㊀叶秋香２㊀㊀化学实验㊁工业生产总是在一定温度㊁压强下进行的,化学试题以真实的问题考查化学核心知识㊁关键能力和学科核心素养,必然涉及温度㊁压强问题．本文对化学实验与计算中常见的气压问题作全面梳理,以帮助学生突破与气压有关的问题．１㊀化学实验中的压强问题实验过程中有很多与气压相关的问题,理解有关原理㊁掌握调控气压的操作方法,是使实验顺利进行并获得正确结果的必备前提．１．１㊀常见考点１)气密性检查气密性检查的基本思路是 密封气体 改变压强 观察现象 得出结论 ．图１Ｇ甲手捂试管时,导管口有气泡冒出,松手后导管口形成一段水柱,说明气密性好;图１Ｇ乙手捂烧瓶时导管中形成一段水柱,松手后水柱回落,说明气密性好;图１Ｇ丙在长颈漏斗中注水,形成水柱且一段时间内水柱高度保持不变,则气密性好;图１Ｇ丁向水准管中注水,水准管液面高于量气管液面,且液面差在一段时间内保持不变,则气密性好;图１Ｇ戊拉动注射器活塞时长颈漏斗下端有气泡冒出,推注射器活塞时长颈漏斗颈部形成一段水柱,且水柱高度在一段时间内保持不变,则气密性好．图１４７。

化学化学平衡的实际应用案例分析化学平衡的实际应用案例分析化学平衡是指在化学反应达到一定条件下，反应物与生成物的浓度保持一定比例的状态。

化学平衡的研究对于理解和应用化学反应十分重要。

本文将通过分析几个实际应用案例，来探讨化学平衡在不同领域的具体应用。

一、溶解度平衡的应用案例在溶解度平衡中，固体物质在溶液中溶解时，会同时发生溶解和析出的反应，达到各个组分的浓度保持一定比例的平衡状态。

其中最典型的案例是钙硫酸盐溶解度平衡的应用。

钙硫酸盐溶解度平衡是指钙盐与硫酸盐在溶液中的溶解和析出反应达到平衡。

该反应可用如下化学方程式表示：CaSO4 ⇌ Ca2+ + SO42-在实际应用中，钙硫酸盐的溶解度平衡经常用于污水处理。

钙硫酸盐作为废水中的重金属离子沉淀剂，能够将重金属离子与硫酸根离子结合形成沉淀物，从而达到净化废水的目的。

通过控制反应条件，如溶液中Ca2+和SO42-的浓度以及温度，可以调整钙硫酸盐溶解度平衡的位置，实现对废水中特定金属离子的高效去除。

二、酸碱平衡的应用案例酸碱平衡是指酸性物质与碱性物质在一定条件下，达到酸碱中和的平衡状态。

酸碱平衡广泛应用于许多领域，如环境保护、药物制备和食品加工等。

以制备常见的消化药物氢氧化铝为例，氢氧化铝在胃酸环境中能够与胃酸发生酸碱反应达到平衡。

该反应可用如下化学方程式表示：Al(OH)3 + 3HCl ⇌ AlCl3 + 3H2O利用酸碱平衡的原理，可以调节药物中氢氧化铝的用量，使之能够在胃酸环境中迅速中和过量的酸性物质，缓解胃酸的刺激和液体返流引起的不适感。

三、氧化还原平衡的应用案例氧化还原平衡是指在氧化还原反应中，氧化剂和还原剂之间的电子转移达到一定比例，使反应物浓度保持恒定的平衡状态。

氧化还原平衡广泛应用于电池、电镀和腐蚀等领域。

其中一个典型的案例是锌和铜的电池反应。

在锌和铜电池中，锌的氧化反应和铜的还原反应达到平衡，发生如下电子转移的氧化还原反应：Zn(s) + Cu2+(aq) ⇌ Zn2+(aq) + Cu(s)通过控制反应物的浓度，可以调整氧化还原反应平衡的位置，从而实现对电池电压和性能的控制。

硝酸银检测氯化物的反应原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以根据硝酸银检测氯化物的反应原理简要介绍该实验的背景和目的。

以下是一个示例：概述：硝酸银（AgNO3）是一种常用的化学试剂，在许多化学实验和分析中都发挥着重要的作用。

其中之一就是它被广泛应用于氯化物（Cl-）的检测。

氯化物是常见的无机化合物，在许多化学过程和环境中都会存在。

因此，对氯化物进行准确、快速的检测具有重要意义。

硝酸银能够与氯化物发生沉淀反应，生成白色的氯化银沉淀（AgCl）。

该反应是一种定量反应，可以根据反应产物的生成量来确定氯化物的含量。

这种检测方法简单、灵敏且操作相对容易，因此被广泛应用于化学实验室中的定性与定量分析。

本文将重点介绍硝酸银检测氯化物的反应原理，并详细探讨反应的机理和影响因素。

首先，我们将介绍硝酸银与氯化物之间的离子反应，以及反应条件对反应速率和准确性的影响。

随后，我们将讨论在实验中如何进行溶液的制备、反应的操作步骤和仪器设备的选择。

最后，我们将总结该方法的优缺点，并提出一些建议和未来的展望。

通过研究硝酸银检测氯化物的反应原理，我们可以更好地理解该检测方法的原理和应用范围。

这不仅有助于化学实验室中准确测定氯化物含量的需求，还能为其他相关研究提供启示和参考。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以如下编写：文章结构：本文分为三个主要部分：引言、正文和结论。

每个部分都有其特定的目的和内容。

引言部分包括概述、文章结构和目的。

首先，我们会简要介绍硝酸银检测氯化物的背景和意义。

然后，我们将介绍整篇文章的结构和各个部分的内容。

最后，我们会明确本文的目的，即通过阐述硝酸银检测氯化物的反应原理，加深读者对这一方面知识的理解和应用。

正文部分是文章的核心部分，包括三个具体的反应原理。

我们将详细介绍每个反应原理的基本概念、反应过程和化学方程式。

其中，反应原理一主要涉及XXX，反应原理二主要涉及XXX，反应原理三主要涉及XXX。