(浙江專用)2018年高中化學(xué) 專題1 物質(zhì)的分離與提純 課題3 硝酸鉀晶體的制備教學(xué)案 蘇教版選修6.doc
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課題3 硝酸鉀晶體的制備 [浙江選考加試要求] ———————————————————————————————————— 1.用硝酸鈉和氯化鉀制取硝酸鉀的原理及操作流程。 2.用結(jié)晶或重結(jié)晶的方法提純固態(tài)物質(zhì)的原理及操作。 3.減壓過濾的實(shí)驗(yàn)方法。 4.晶粒生長的條件。 1.理解實(shí)驗(yàn)室中制取硝酸鉀的原理——水溶液中利用離子相互反應(yīng)和溶解度的差異來制備無機(jī)化合物的一般原理和步驟。 2.學(xué)會(huì)利用結(jié)晶或重結(jié)晶的方法提純固態(tài)物質(zhì)。 3.學(xué)習(xí)減壓過濾,了解熱過濾。 4.進(jìn)一步掌握并能熟練運(yùn)用溶解、過濾、加熱蒸發(fā)、結(jié)晶等常用實(shí)驗(yàn)操作。 5.加深對(duì)制備實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),初步體會(huì)科學(xué)研究的過程。 ———————實(shí)驗(yàn)要素先知道 1.結(jié)晶原理 從固體物質(zhì)的不飽和溶液里析出晶體,一般要經(jīng)過下列步驟:不飽和溶液→飽和溶液→過飽和溶液→晶核的發(fā)生→晶體生長等過程。 制取飽和溶液是溶質(zhì)結(jié)晶的關(guān)鍵,下面應(yīng)用溶解度曲線加以說明。圖中曲線S表示某物質(zhì)的溶解度曲線。P表示未達(dá)飽和時(shí)的溶液,使這種溶液變成過飽和溶液,從而析出晶體的方法有兩種: (1)恒溫蒸發(fā),使溶劑的量減少,P點(diǎn)所表示的溶液變?yōu)轱柡腿芤?,即變成S曲線上的A點(diǎn)所表示的溶液。在此時(shí),如果停止蒸發(fā),溫度也不變,則A點(diǎn)的溶液處于溶解平衡狀態(tài),溶質(zhì)不會(huì)由溶液里析出。若繼續(xù)蒸發(fā),則隨著溶劑量的繼續(xù)減少,原來用A點(diǎn)表示的溶液必需改用A′點(diǎn)表示,這時(shí)的溶液是過飽和溶液,溶質(zhì)可以自然地由溶液里析出晶體。 (2)若溶劑的量保持不變,使溶液的溫度降低,假如P點(diǎn)所表示的不飽和溶液的溫度由t1℃降低到t2℃時(shí),則原P點(diǎn)所表示的溶液變成了用S曲線上的B點(diǎn)所表示的飽和溶液。在此時(shí),如果停止降溫,則B點(diǎn)的溶液處于溶解平衡狀態(tài),溶質(zhì)不會(huì)由溶液里析出。若使繼續(xù)降溫,由t2℃降到了t3℃時(shí),則原來用B點(diǎn)表示的溶液必需改用B′點(diǎn)表示,這時(shí)的溶液是過飽和溶液,溶質(zhì)可自然地由溶液里析出晶體。 2.重結(jié)晶提純法的一般過程 (1)選擇適宜的溶劑 在選擇溶劑時(shí)應(yīng)根據(jù)“相似相溶”的一般原理。溶質(zhì)往往溶于結(jié)構(gòu)與其相似的溶劑中。還可查閱有關(guān)的文獻(xiàn)和手冊,了解某化合物在各種溶劑中不同溫度下的溶解度。也可通過實(shí)驗(yàn)來確定化合物的溶解度。即取少量的重結(jié)晶物質(zhì)放在試管中,加入不同種類的溶劑進(jìn)行預(yù)試。 (2)將待重結(jié)晶物質(zhì)制成熱的飽和溶液 制飽和溶液時(shí),溶劑可分批加入,邊加熱邊攪拌,至固體完全溶解后,再多加20%左右(這樣可避免熱過濾時(shí),晶體在漏斗上或漏斗頸中析出造成損失)。切不可再多加溶劑,否則冷卻后析不出晶體。 (3)趁熱過濾除去不溶性雜質(zhì) 趁熱過濾時(shí),先熟悉熱水漏斗的構(gòu)造,放入菊花濾紙(要使菊花濾紙向外突出的棱角,緊貼于漏斗壁上),先用少量熱的溶劑潤濕濾紙(以免干濾紙吸收溶液中的溶劑,使結(jié)晶析出而堵塞濾紙孔),將溶液沿玻璃棒倒入,過濾時(shí),漏斗上可蓋上表面皿(凹面向下)減少溶劑的揮發(fā),盛溶液的容器一般用錐形瓶(只有水溶液才可收集在燒杯中)。 3.硝酸鉀晶體的制備 (1)制備原理 工業(yè)上常用轉(zhuǎn)化法制備硝酸鉀晶體。NaNO3+KClNaCl+KNO3。將一定濃度的NaNO3和KCl混合液加熱濃縮,NaCl先析出,趁熱過濾除去NaCl,將溶液冷卻至室溫,即有大量的KNO3析出。 (2)實(shí)驗(yàn)過程 ―→―→―→―→―→ ———————實(shí)驗(yàn)過程詳剖析 [器材與原理] 相關(guān)器材 量筒、燒杯、試管、托盤天平、酒精燈、三腳架、漏斗、布氏漏斗、吸濾瓶、抽氣泵、蒸發(fā)皿、坩堝鉗、濾紙、火柴、玻璃棒、藥匙、石棉網(wǎng) 相關(guān)原理 (1)制備KNO3是利用不同物質(zhì)的溶解度隨溫度改變而發(fā)生不同變化的原理。在NaNO3和KCl的混合溶液中,同時(shí)存在 Na+、K+、Cl- 和 NO四種離子。升高溫度,NaCl的溶解度幾乎沒有多大改變,而KNO3的溶解度卻增大得很快。在高溫下, 蒸發(fā)溶劑,達(dá)到飽和的NaCl先結(jié)晶分離。然后,冷卻降溫, KNO3達(dá)到飽和,析出晶體,得到粗產(chǎn)品。 (2)初次結(jié)晶得到的晶體中常會(huì)混有可溶性雜質(zhì)。將所得晶體溶于少量溶劑中,然后進(jìn)行蒸發(fā)(或冷卻)、結(jié)晶、過濾,如此反復(fù)的操作稱為重結(jié)晶。重結(jié)晶作為提純固態(tài)物質(zhì)的常用方法,在化學(xué)實(shí)驗(yàn)中占據(jù)著重要地位。 1.減壓過濾裝置 (1)抽濾也稱減壓過濾,是在較低壓強(qiáng)下將晶體析出,可以快速、充分地將晶體和母液分離。抽濾使用特殊的漏斗——布氏漏斗。使用時(shí),將直徑略小于漏斗內(nèi)徑的圓形濾紙鋪在漏斗中,先用少量溶劑潤濕濾紙并微啟水泵,將其吸緊;然后小心地將要過濾的懸濁液倒入漏斗中,開大水泵,一直抽氣到幾乎沒有液體濾出為止。減壓過濾裝置如圖所示。 (2)結(jié)晶表面殘留的母液,可用少量的溶劑洗滌。這時(shí)抽氣應(yīng)暫時(shí)停止,把少量溶劑均勻地灑在布氏漏斗內(nèi)的濾餅上,以全部結(jié)晶剛好被溶劑覆蓋為宜;并用玻璃棒攪松晶體,使晶體潤濕;然后抽氣把溶劑抽干。熱溶液和冷溶液都可選用減壓過濾。若為熱過濾,則過濾前應(yīng)將布氏漏斗放入烘箱(或用電吹風(fēng))預(yù)熱。 2.熱過濾裝置 過濾熱飽和溶液時(shí),為防止溶液溫度降低引起晶體析出,堵塞濾紙孔,降低產(chǎn)率,一般要熱過濾。折疊濾紙的方法如圖1。過濾少量熱溶液可選一經(jīng)過預(yù)熱,頸短而粗的玻璃漏斗,用如圖2所示裝置過濾。過濾較多溶液則應(yīng)選擇保溫漏斗,用圖3所示裝置過濾。熱過濾時(shí)一般不要用玻璃棒引流,以免加速降溫;接受濾液的容器內(nèi)壁不要貼緊漏斗頸,以免濾液迅速冷卻析出晶體,堵塞漏斗口。 [實(shí)驗(yàn)與拓展] 實(shí)驗(yàn)流程 1.制備KNO3粗品 稱取20 g NaNO3和17 g KCl放入100 mL小燒杯中,加入35 mL H2O(此時(shí)溶液體積約為50 mL)。加熱溶解后,繼續(xù)加熱蒸發(fā)至原溶液體積一半(建議改為約40 mL)。這時(shí)燒杯中有晶體析出(NaCl晶體),趁熱用熱濾漏斗過濾。濾液盛于預(yù)置2 mL蒸餾水(防止NaCl析出)的小燒杯中自然冷卻、結(jié)晶。減壓過濾,盡量抽干。稱重。計(jì)算理論產(chǎn)量和產(chǎn)率。 2.KNO3提純 除保留少量粗產(chǎn)品供純度檢驗(yàn)外,按粗產(chǎn)品∶水=2∶1(質(zhì)量比)的比例,將粗產(chǎn)品溶于蒸餾水中。加熱、攪拌、待晶體全部溶解后停止加熱(若溶液沸騰時(shí)晶體還未全部溶解,可再加入少量蒸餾水使其溶解)。待溶液冷卻至室溫后抽干。然后將KNO3晶體轉(zhuǎn)移到表面皿上, 架于內(nèi)盛沸水的燒杯上方,用水蒸氣烘干,得到純度較高的硝酸鉀晶體。 3.檢驗(yàn)純度 分別取0.1 g粗產(chǎn)品和重結(jié)晶后的KNO3晶體放入兩支小試管中,各加入2 mL蒸餾水配成溶液,向溶液中各加入1滴1 molL-1稀HNO3酸化,再加入2滴0.1 molL-1 AgNO3溶液,觀察現(xiàn)象。 4.實(shí)驗(yàn)產(chǎn)率 粗產(chǎn)品的產(chǎn)率應(yīng)以KNO3粗產(chǎn)品的干質(zhì)量進(jìn)行計(jì)算。由于粗產(chǎn)品需進(jìn)行重結(jié)晶而不需干燥,可通過將壓干后的產(chǎn)品質(zhì)量扣除20%作為水的質(zhì)量來估算干質(zhì)量。(實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)如下) 產(chǎn)量(粗):7.7 g 產(chǎn)率(粗):33.5% 氯離子含量:較高 產(chǎn)量(精):5.1 g 產(chǎn)率(精):22.3% 氯離子含量:微量 對(duì)點(diǎn)集訓(xùn) 1.中國食鹽產(chǎn)量居世界首位。下列實(shí)驗(yàn)室中的操作類似“海水曬鹽”原理的是( ) A.蒸餾 B.蒸發(fā) C.過濾 D.?dāng)嚢? 解析:選B 實(shí)驗(yàn)室中的“蒸發(fā)”操作是利用水受熱易揮發(fā),其中的溶質(zhì)因溶劑減少而析出的過程,這與海水曬鹽的原理是相似的。 2.純凈的氯化鈉是不潮解的,但家庭所用的食鹽卻很容易潮解,這主要是因?yàn)楹须s質(zhì)MgCl2。為取得純凈的氯化鈉,有人設(shè)計(jì)了這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):把買來的食鹽放入純NaCl飽和溶液中一段時(shí)間,過濾,即得純凈的氯化鈉固體。下列說法中正確的是( ) A.食鹽的晶粒大一些有利于提純 B.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的根據(jù)是MgCl2比NaCl易溶于水 C.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的根據(jù)是NaCl的溶解平衡 D.在整個(gè)過程中NaCl的濃度會(huì)變大 解析:選C 溫度不變的NaCl飽和溶液,濃度不變。由于MgCl2雜質(zhì)的量較少,所以MgCl2全部溶解不會(huì)析出。 3.下圖表示從固體混合物中分離X的2種方案,請回答有關(guān)問題。 方案Ⅰ 方案Ⅱ (1)選用方案Ⅰ時(shí),X應(yīng)該具有的性質(zhì)是______________________________,殘留物應(yīng)該具有的性質(zhì)是________________________________。 (2)選用方案Ⅱ從某金屬粉末(含有Au、Ag和Cu)中分離Au,加入的試劑是________,有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為____________________、______________________。 (3)為提純某Fe2O3樣品(主要雜質(zhì)有SiO2、Al2O3),參照方案Ⅰ和Ⅱ,請?jiān)O(shè)計(jì)一種以框圖形式表示的實(shí)驗(yàn)方案(注明物質(zhì)和操作)。 解析:(1)從題中給的信息可理解為升華或蒸餾,因此X的性質(zhì)為加熱時(shí)可升華,或易揮發(fā)。殘留物必須熱穩(wěn)定性好,且沒有揮發(fā)性。 (2)金、銀、銅三種金屬中金的活潑性最差,不能與硝酸反應(yīng),選用硝酸作為試劑,待銀、銅溶解后過濾即可。 (3)三種氧化物中,SiO2、Al2O3都能與NaOH發(fā)生反應(yīng),而Fe2O3不與NaOH反應(yīng),從原理上講,可以選濃NaOH溶液加熱反應(yīng)后過濾。實(shí)際上SiO2與NaOH反應(yīng)并不迅速,所以宜先用鹽酸溶解,過濾去除SiO2后,再在混合液中加入過量NaOH溶液,過濾得Fe(OH)3,洗滌后加熱得Fe2O3。 答案:(1)加熱時(shí)可升華或易揮發(fā) 熱穩(wěn)定性好,且沒有揮發(fā)性 (2)濃硝酸 Ag+2HNO3(濃) === AgNO3+NO2↑+H2O Cu+4HNO3(濃)===Cu(NO3)2+2NO2↑+2H2O (3) 4.為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純,并制得純凈的KNO3溶液,某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案: (1)操作①為__________________。 (2)操作②~④加入的試劑順序可以為:______________________________________。 (3)如何判斷SO已除盡?________________________________________________。 (4)實(shí)驗(yàn)過程中產(chǎn)生的多次沉淀________(填“需要”或“不需要”)多次過濾,其理由是___________________________________________________________________________。 (5)該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否嚴(yán)密,說明理由__________________________________。 解析:沉淀反應(yīng)必須在溶液中進(jìn)行,以便充分反應(yīng),并使雜質(zhì)完全沉淀,所以首先應(yīng)當(dāng)將固體配制成溶液。除去SO、Mg2+的方法一般是使它們分別形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀,所以需要加入稍過量的Ba(NO3)2和KOH溶液,過量的Ba2+可用K2CO3溶液除去,因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先加入Ba(NO3)2溶液,后加入K2CO3溶液,同時(shí)要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液進(jìn)行除雜,也不可用稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH,否則會(huì)引進(jìn)Na+和Cl-雜質(zhì)。 答案:(1)加水溶解 (2)Ba(NO3)2、K2CO3和KOH或KOH、Ba(NO3)2和K2CO3或Ba(NO3)2、KOH和K2CO3 (3)靜置,在上層澄清溶液中再加入少量Ba(NO3)2溶液,若不變渾濁,表明SO已除盡 (4)不需要 因?yàn)閹讉€(gè)沉淀反應(yīng)互不干擾,因此最后只過濾一次,可減少操作程序 (5)不嚴(yán)密,因?yàn)榧尤臌}酸調(diào)節(jié)溶液的pH會(huì)引進(jìn)Cl- 拓展實(shí)驗(yàn) 粗鹽提純 1.實(shí)驗(yàn)操作 (1)稱取5克食鹽,放入小燒杯中,加入約20毫升水,加熱,攪拌,使其溶解。在不斷攪拌下,向熱溶液中滴加1 molL-1BaCl2溶液約2毫升使其中的SO沉淀完全,繼續(xù)加熱煮沸數(shù)分鐘,趁熱用傾析法過濾,保留濾液。 (2)將濾液加熱至沸,加入飽和碳酸鈉溶液約2毫升,使溶液中的Ba2+沉淀完全,過濾,保留濾液。 (3)向?yàn)V液中加入適量6 molL-1鹽酸至溶液呈弱酸性,加熱、攪拌,除去反應(yīng)產(chǎn)生的二氧化碳。 (4)將溶液倒入蒸發(fā)皿中,用小火加熱,蒸發(fā)濃縮至溶液呈粥狀,冷卻后減壓過濾將產(chǎn)品抽干。 (5)將產(chǎn)品放入蒸發(fā)皿中,用小火烘干,冷卻至室溫后,稱量,計(jì)算產(chǎn)率。 2.相關(guān)問題 為除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO以及泥沙等雜質(zhì),某同學(xué)設(shè)計(jì)了一種制備精鹽的實(shí)驗(yàn)方案,步驟如下(用于沉淀的試劑稍過量): (1)判斷BaCl2已過量的方法是____________________________________________。 (2)第④步中,相關(guān)的離子方程式是________________________________________。 (3)若先用鹽酸調(diào)pH值再過濾,將對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生影響,其原因是____________。 解析:由步驟可知,除去粗鹽中雜質(zhì)離子的順序依次是:SO、Mg2+和Fe3+、Ca2+(和前面加入的Ba2+),最后用鹽酸除去過量的Na2CO3,而過量的鹽酸在蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)揮發(fā)除去。 答案:(1)取第②步后的上層清液1~2滴于點(diǎn)滴板上,再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未變渾濁,則表明BaCl2已過量 (2)Ca2++CO===CaCO3↓ Ba2++CO===BaCO3↓ (3)在此酸度條件下,會(huì)有部分沉淀溶解,從而影響制得精鹽的純度 ———————課后檢測與提能 1.下列實(shí)驗(yàn)操作正確的是( ) A.用結(jié)晶法除去硝酸鉀中混有的少量氯化鈉 B.用濕潤的pH試紙測定Na2CO3溶液的pH C.Zn和硫酸反應(yīng)時(shí),為了使制取氫氣的速度加快,可向稀硫酸中加入一定量的水 D.在氫氧化鐵膠體中加入過量的鹽酸最終會(huì)產(chǎn)生沉淀 解析:選A B項(xiàng),用pH試紙測溶液的pH時(shí)不可預(yù)先潤濕;C項(xiàng),硫酸濃度降低,反應(yīng)速率變慢;D項(xiàng),過量的鹽酸會(huì)溶解生成的氫氧化鐵沉淀。 2.下列混合物可用溶解、過濾、蒸發(fā)的操作分離的是( ) A.混有泥沙的食鹽 B.混有水的酒精 C.白糖與食鹽的混合物 D.鐵粉和泥沙的混合物 解析:選A 用溶解、過濾、蒸發(fā)的操作分離的典型例子是粗鹽提純,A項(xiàng)正確;過濾是分離固體和液體混合物時(shí)最常用的方法之一,主要是除去液體中不溶性固體,B中無固體;C中無不溶性固體;D中鐵粉和泥沙都是不溶性固體。B、C、D均不能用過濾的方法分離。 3.利用重結(jié)晶法得到KNO3晶體時(shí),如用較多量的蒸餾水洗滌將會(huì)( ) A.提高收率和純度 B.降低收率和純度 C.提高收率和降低純度 D.降低收率和提高純度 解析:選D 利用重結(jié)晶法得到的KNO3晶體中仍然含有少量NaCl,此時(shí),可利用20 ℃以下KNO3的溶解度小于NaCl的特點(diǎn),用少量蒸餾水洗滌晶體。但如用較多量的蒸餾水洗滌將會(huì)降低收率和提高純度。 4.為了除去粗鹽中的Ca2+、Mg2+、SO及泥沙,可將粗鹽溶于水,然后進(jìn)行下列5項(xiàng)操作:①過濾;②加過量NaOH溶液;③加適量鹽酸;④加過量Na2CO3溶液;⑤加過量BaCl2溶液。正確的操作順序是( ) A.⑤②④③① B.④①②⑤③ C.②⑤④①③ D.①④②⑤③ 解析:選C Ca2+、Mg2+、SO均可轉(zhuǎn)化為不同的沉淀物質(zhì)而除去。這里需要考慮兩個(gè)問題,一是選用哪種試劑可使某離子沉淀最完全。如除去Mg2+,可選CO,也可選OH-作沉淀劑,兩者比較,選OH-較好。二是要保證雜質(zhì)離子除盡,所加試劑應(yīng)過量。在后續(xù)操作中還必須考慮除去前面操作中由于加入了過量試劑留下的雜質(zhì)。如除去SO帶入的Ba2+將和Ca2+一起用Na2CO3溶液除去,這樣就可確定操作順序?yàn)棰冖茛堍佗邸? 5.已知某鹽在不同溫度下的溶解度如下表。若把質(zhì)量分?jǐn)?shù)為22%的該鹽溶液由50 ℃逐漸冷卻,則開始析出晶體的溫度范圍是( ) 溫度/℃ 0 10 20 30 40 溶解度(g/100 g水) 11.5 15.1 19.4 24.4 37.6 A.0~10 ℃ B.10~20 ℃ C.20~30 ℃ D.30~40 ℃ 解析:選D 若22%是飽和溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù),則其溶解度為S=100 g=28.2 g,對(duì)照表,可知開始析出晶體的溫度范圍是30~40 ℃。 6.“粗鹽提純”的實(shí)驗(yàn)中,蒸發(fā)時(shí),正確的操作是( ) A.把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內(nèi)加熱 B.開始析出晶體后用玻璃棒攪拌 C.待水分完全蒸干后停止加熱 D.蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多晶體時(shí)即停止加熱 解析:選D “粗鹽提純”實(shí)驗(yàn)涉及溶解、過濾、結(jié)晶等基本操作內(nèi)容,操作自始至終均要使用玻璃棒(加速溶解、引流、防飛濺),為保證提純,過濾后要將澄清濾液蒸發(fā),加熱至蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多晶體時(shí),停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干,最后用玻璃棒把固體轉(zhuǎn)移到紙上,稱量后回收。 7.提純含有少量硝酸鋇雜質(zhì)的硝酸鉀溶液,可以使用的方法為( ) A.加入過量碳酸鈉溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補(bǔ)加適量硝酸 B.加入過量硫酸鉀溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補(bǔ)加適量硝酸 C.加入過量硫酸鈉溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補(bǔ)加適量硝酸 D.加入過量碳酸鉀溶液,過濾,除去沉淀,溶液中補(bǔ)加適量硝酸 解析:選D A中在除去Ba2+的同時(shí)又引入了Na+;B中在除去Ba2+的同時(shí)又引入了SO;C中在除去Ba2+的同時(shí)又引入了Na+和SO。 8.將一定濃度的硝酸鈉和氯化鉀混合溶液加熱至沸騰,有晶體A析出。趁熱過濾,分離出晶體A。將上述濾液冷卻至室溫,又有晶體B析出。 (1)晶體A的主要成分是__________,含有的少量雜質(zhì)是________,要除去晶體A中的少量雜質(zhì)的方法是_____________________________________________________________。 (2)晶體B的主要成分是__________,含有的少量雜質(zhì)是________,要除去晶體B中的少量雜質(zhì)的方法是_______________________________________________________。 (3)用少量熱水淋洗晶體也是一種除去晶體中少量雜質(zhì)的方法,這種方法適用于晶體________(填“A”或“B”)。 解析:將硝酸鈉和氯化鉀溶液混合后,溶解度最小的氯化鈉首先達(dá)到飽和而析出;趁熱過濾后的濾液中主要含有大量的K+和NO。將上述濾液冷卻至室溫,又會(huì)有溶解度受溫度變化影響大的KNO3晶體析出。 答案:(1)NaCl KNO3 加少量水溶解再過濾 (2)KNO3 NaCl 重結(jié)晶 (3)A 9.根據(jù)從草木灰中提取鉀鹽的實(shí)驗(yàn),填寫下列空白: (1)此實(shí)驗(yàn)操作順序如下: ①稱量樣品;②溶解沉降;③__________;④__________;⑤冷卻結(jié)晶。 (2)用托盤天平稱量樣品時(shí),若指針偏向右邊,則表示________。 A.左盤重,樣品輕 B.左盤輕,砝碼重 C.右盤重,砝碼輕 D.右盤輕,樣品重 (3)在進(jìn)行第③步操作時(shí),有時(shí)可能要重復(fù)進(jìn)行,這是因?yàn)開_______________________。 (4)在進(jìn)行第④步操作時(shí),要用玻璃棒不斷小心地?cái)噭?dòng)液體,目的是防止_____________。 (5)所得產(chǎn)物中主要的鉀鹽有________、________、________等。(填寫化學(xué)式) 解析:(1)此實(shí)驗(yàn)的操作順序是:①稱量樣品;②溶解沉降。此時(shí)鉀鹽進(jìn)入溶液中,其他難溶物則為沉降物。所以步驟③應(yīng)是過濾,使含鉀鹽的溶液與不溶性雜質(zhì)分開。為了得到鉀鹽的晶體,步驟④應(yīng)當(dāng)對(duì)濾液進(jìn)行蒸發(fā)濃縮,得到的濃溶液經(jīng)冷卻即可析出晶體。 (2)使用托盤天平時(shí),右盤放砝碼,左盤放稱量物。稱量時(shí)指針偏向哪邊,則表示哪邊盤重,題中指針偏向右邊,即表示砝碼重,物品輕。 (3)由于本實(shí)驗(yàn)中被過濾液顯堿性,其中可能有一些高價(jià)金屬氫氧化物的絮狀沉淀,一次過濾不容易得到澄清的濾液,因而可能要重復(fù)過濾。 (4)在蒸發(fā)濃縮時(shí),由于溶液上下受熱不均勻,會(huì)造成局部暴沸,使液體飛濺,因此在蒸發(fā)過程中要用玻璃棒小心地不斷地?cái)噭?dòng)液體,使其受熱均勻,防止液體飛濺。 (5)草木灰中提取的鉀鹽主要是K2CO3、KCl、K2SO4。 答案:(1)過濾 蒸發(fā) (2)B (3)濾液渾濁 (4)液體飛濺 (5)K2CO3 KCl K2SO4 10.某化學(xué)小組設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn): 回答下列問題: (1)該小組的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖莀____________________________________。 (2)上圖括號(hào)內(nèi)的操作步驟a為___________________,b為________________。 (3)寫出生成B的離子方程式:______________________________________________, 生成C的離子方程式:_________________________________________________。 (4)按此實(shí)驗(yàn)方案得到的NaCl固體是否純凈?______(填“是”或“否”)如不純凈,試改進(jìn)該實(shí)驗(yàn)方案以得到純凈的NaCl固體:_______________________________________。 解析:由圖中的信息可知該實(shí)驗(yàn)是將NaCl和CaCl2的混合物進(jìn)行分離提純;操作a是將固體和液體分離,所以a是過濾;操作b是從溶液中得到固體,故b是蒸發(fā)。分析圖中的信息可知,B為CaCO3,從而可以寫出生成B、C的離子方程式;因?yàn)樯砂咨恋鞡時(shí)加入了過量的Na2CO3溶液,故濾液中除了含有NaCl外,還含有Na2CO3,在蒸發(fā)得到NaCl固體前應(yīng)加入稀鹽酸以除去Na2CO3。 答案:(1)分離NaCl和CaCl2的混合物 (2)過濾 蒸發(fā) (3)CO+Ca2+===CaCO3↓ CaCO3+2H+===Ca2++H2O+CO2↑ (4)否 應(yīng)該向過濾出CaCO3沉淀后的濾液中加入適量的稀鹽酸后再進(jìn)行蒸發(fā)- 1.請仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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