专题1---利用溶解度曲线制备或提纯物质(课堂)课件

201220122012201220122012届高三二轮复习届高三二轮复习届高三二轮复习届高三二轮复习届高三二轮复习届高三二轮复习专题一：溶解度问题专题一：溶解度问题专题一：溶解度问题专题一：溶解度问题专题一：溶解度问题专题一：溶解度问题 是船，就要搏击风浪；是桨，就要奋勇是船，就要搏击风浪；是桨，就要奋勇是船，就要搏击风浪；是桨，就要奋勇是船，就要搏击风浪；是桨，就要奋勇向前。以苦学、善学、乐学的精神，达到忘向前。以苦学、善学、乐学的精神，达到忘向前。以苦学、善学、乐学的精神，达到忘向前。以苦学、善学、乐学的精神，达到忘时、忘物、忘我的境界。时、忘物、忘我的境界。时、忘物、忘我的境界。时、忘物、忘我的境界。博观而约取博观而约取博观而约取博观而约取,厚积而薄发。厚积而薄发。厚积而薄发。厚积而薄发。-苏轼苏轼苏轼苏轼 2012.3.1 2012.3.12012届高三二轮复习利用溶解度曲线制备提纯物质 是1操作操作名称名称适用范围适用范围装置装置操作要点操作要点蒸发蒸发蒸发蒸发蒸发浓缩蒸发浓缩溶液溶液或使溶液或使溶液结晶析出结晶析出晶体晶体1、蒸发皿要固定、蒸发皿要固定在铁架台的铁圈上在铁架台的铁圈上加热。加热。2、加热时用玻棒、加热时用玻棒不断搅拌防止液体不断搅拌防止液体或固体溅出，或固体溅出，1、用到的仪器（或硅酸盐质仪器）有哪些？、用到的仪器（或硅酸盐质仪器）有哪些？带铁圈的铁架台（或三脚架）、蒸发皿、玻璃带铁圈的铁架台（或三脚架）、蒸发皿、玻璃棒、酒精灯棒、酒精灯蒸发皿、玻璃棒、酒精灯蒸发皿、玻璃棒、酒精灯操作适用范围装置操作要点蒸发蒸发浓缩溶液1、蒸发皿要固定在铁22、蒸发过程中要注意哪些问题？、蒸发过程中要注意哪些问题？要不断搅拌，以防局部温度过高造成液体或固要不断搅拌，以防局部温度过高造成液体或固体飞溅。体飞溅。3、玻璃棒的作用是什么？、玻璃棒的作用是什么？搅拌，防止液体或固体受热不匀而飞溅搅拌，防止液体或固体受热不匀而飞溅2、蒸发过程中要注意哪些问题？34、蒸发不适用于什么样的物质？、蒸发不适用于什么样的物质？易挥发：易挥发：浓盐酸、浓氨水浓盐酸、浓氨水易分解：易分解：浓硝酸、氯化铵、高锰酸钾、碳酸氢浓硝酸、氯化铵、高锰酸钾、碳酸氢钠钠易水解：易水解：AlCl3、FeCl3等要在等要在HCl的气流中加热的气流中加热易被氧化的物质：易被氧化的物质：亚铁盐、亚硫酸盐亚铁盐、亚硫酸盐4、蒸发不适用于什么样的物质？45、如何获取、如何获取较洁净较洁净的晶体？的晶体？（1）洗涤）洗涤沿玻璃棒向盛晶体的容器中注入适量（没过晶沿玻璃棒向盛晶体的容器中注入适量（没过晶体）的适当的蒸馏水（或酒精）体）的适当的蒸馏水（或酒精）重复重复23次。次。洗涤：向漏斗中注入蒸馏水直至浸没晶体，待水自然洗涤：向漏斗中注入蒸馏水直至浸没晶体，待水自然流尽后，重复流尽后，重复23次。次。目的是除去晶体表面附着的目的是除去晶体表面附着的母液母液。可以根据实验需要采用水洗、冰水洗、乙醇洗等。可以根据实验需要采用水洗、冰水洗、乙醇洗等。5、如何获取较洁净的晶体？55、如何获取、如何获取较洁净较洁净的晶体？的晶体？（1）洗涤：）洗涤：思考：如何证明洗涤干净？思考：如何证明洗涤干净？（2）干燥）干燥 过滤和洗涤后的晶体，表面吸附有少量水，因此尚需过滤和洗涤后的晶体，表面吸附有少量水，因此尚需用适当的方法进行干燥。用适当的方法进行干燥。固体干燥的方法很多，要根据重结晶所用溶剂及结晶固体干燥的方法很多，要根据重结晶所用溶剂及结晶的性质来选择：的性质来选择：空气晾干（不吸潮的低熔点物质在空气中干燥是最空气晾干（不吸潮的低熔点物质在空气中干燥是最简单的干燥方法）。简单的干燥方法）。烘干（对空气和温度稳定的物质烘箱中干燥，烘箱烘干（对空气和温度稳定的物质烘箱中干燥，烘箱温度应比被干燥物质的熔点低温度应比被干燥物质的熔点低20502050。用滤纸吸干（此方法易将滤纸纤维污染到固体物上）。用滤纸吸干（此方法易将滤纸纤维污染到固体物上）。5、如何获取较洁净的晶体？66、如何得到纯净的晶体？、如何得到纯净的晶体？重结晶重结晶6、如何得到纯净的晶体？7【思考与交流】【思考与交流】1、如何从氯化钠溶液得到氯、如何从氯化钠溶液得到氯化钠晶体化钠晶体方法：蒸发结晶方法：蒸发结晶操作：将溶液倒入蒸发皿中，操作：将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，待出现较多固体时断搅拌，待出现较多固体时停止加热。停止加热。适用于溶解度受温度变化影适用于溶解度受温度变化影响较小的物质响较小的物质【思考与交流】8【思考与交流】【思考与交流】2、如何从硝酸钾溶液得到硝酸、如何从硝酸钾溶液得到硝酸钾晶体钾晶体方法：蒸发浓缩、冷却结晶，过方法：蒸发浓缩、冷却结晶，过滤滤操作：将溶液倒入蒸发皿中，用操作：将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，至溶液表面出现晶膜时，停止加至溶液表面出现晶膜时，停止加热热，冷却到室温，过滤，冷却到室温，过滤适用于溶解度随温度降低而显著适用于溶解度随温度降低而显著变化的物质或得到结晶水合物变化的物质或得到结晶水合物【思考与交流】93、除去、除去KNO3中中少量少量NaCl步骤：步骤：溶解，蒸发浓缩、溶解，蒸发浓缩、冷却结晶、过滤，洗涤、冷却结晶、过滤，洗涤、干燥。干燥。操作：在烧杯中溶解固体，操作：在烧杯中溶解固体，将溶液倒入蒸发皿中，用将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，断搅拌，当有晶膜出现时当有晶膜出现时停止加热。将滤液冷却结停止加热。将滤液冷却结晶，过滤，洗涤，干燥晶，过滤，洗涤，干燥3、除去KNO3中少量NaCl103、除去、除去NaCl中少量中少量KNO3步骤：步骤：溶解，蒸发浓缩结溶解，蒸发浓缩结晶、趁热过滤，洗涤、干晶、趁热过滤，洗涤、干燥。燥。操作：在烧杯中溶解固体，操作：在烧杯中溶解固体，将溶液倒入蒸发皿中，用将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，断搅拌，当有大量晶体析当有大量晶体析出时，趁热过滤。洗涤，出时，趁热过滤。洗涤，干燥。干燥。3、除去NaCl中少量KNO3113、用、用85gNaNO3与与74.5gKCl制备制备KNO3步骤：步骤：溶解，蒸发浓缩、溶解，蒸发浓缩、趁热过滤，冷却结晶、过趁热过滤，冷却结晶、过滤，洗涤、干燥。滤，洗涤、干燥。操作：在烧杯中溶解固体，操作：在烧杯中溶解固体，将溶液倒入蒸发皿中，用将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用玻璃棒不酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，断搅拌，当有大量晶体析当有大量晶体析出时，趁热过滤，冷却结出时，趁热过滤，冷却结晶，过滤，洗涤，干燥晶，过滤，洗涤，干燥3、用85gNaNO3与74.5gKCl制备KNO3123、用、用85gNaNO3与与74.5gKCl制备制备NaCl的实验步骤为：的实验步骤为：步骤：步骤：蒸发结晶、趁热蒸发结晶、趁热过滤，洗涤，干燥。过滤，洗涤，干燥。操作：操作：在烧杯中溶解固在烧杯中溶解固体，体，将溶液倒入蒸发皿将溶液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热并用中，用酒精灯加热并用玻璃棒不断搅拌，当有玻璃棒不断搅拌，当有大量晶体析出时，趁热大量晶体析出时，趁热过滤，洗涤干燥过滤，洗涤干燥3、用85gNaNO3与74.5gKCl制备NaCl13【例题】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：【例题】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：（3）“趁热过滤趁热过滤”操作中，滤渣的操作中，滤渣的主要成分是（填化学式）主要成分是（填化学式）。（4）“趁热过滤趁热过滤”后，有时先往滤后，有时先往滤液中加入少量水，加热至沸，然液中加入少量水，加热至沸，然后再后再“冷却结晶冷却结晶”，目的是，目的是 。（5）制得的）制得的KNO3产品中常含产品中常含NaCl，进一步提纯的方法是，进一步提纯的方法是 。（3）NaCl（4）稀释溶液，防止降温过程）稀释溶液，防止降温过程中中NaCl析出，提高产品纯度析出，提高产品纯度（5）重结晶）重结晶氯化钾氯化钾硝酸钠硝酸钠混合混合溶解溶解蒸发蒸发浓缩浓缩趁热趁热过滤过滤滤滤渣渣冷却冷却结晶结晶过滤过滤滤液滤液洗涤洗涤干燥干燥KNO3产品产品水水滤液滤液滤渣滤渣【例题】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14【解题方法、思路】【解题方法、思路】一、当溶液中只有一种溶质时一、当溶液中只有一种溶质时1、若物质的溶解度受温度的影响很小，如、若物质的溶解度受温度的影响很小，如NaCl方法：蒸发结晶方法：蒸发结晶2、若物质的溶解度受温度的影响较大，如、若物质的溶解度受温度的影响较大，如KNO3方法：蒸发浓缩（至有晶膜），冷却结晶、过滤方法：蒸发浓缩（至有晶膜），冷却结晶、过滤3、若所得晶体带结晶水，如胆矾、若所得晶体带结晶水，如胆矾方法：蒸发浓缩（至有晶膜），冷却结晶方法：蒸发浓缩（至有晶膜），冷却结晶【解题方法、思路】15一、当溶液中只有一种溶质时一、当溶液中只有一种溶质时二、当溶液中有两种或两种以上溶质时二、当溶液中有两种或两种以上溶质时方法：方法：蒸发浓缩，趁热过滤蒸发浓缩，趁热过滤滤渣：滤渣：滤液：滤液：溶解度在溶解度在100最小，最小，且且S S受温度影响最小受温度影响最小的溶质的溶质冷却结晶，过滤得晶冷却结晶，过滤得晶体（溶解度最大，体（溶解度最大，S受温度影响最大的溶受温度影响最大的溶质质一、当溶液中只有一种溶质时滤渣：溶解度在100最小，且S受161、蒸发浓缩含有、蒸发浓缩含有Mg2+、ClO3-、Na+、Cl-的混合溶液析出的混合溶液析出 晶晶体体NaCl2、如何从上述混合液中得到、如何从上述混合液中得到Mg(ClO3)2晶体？晶体？方法：蒸发浓缩、趁热过滤，冷方法：蒸发浓缩、趁热过滤，冷却结晶，过滤得却结晶，过滤得Mg(ClO3)2晶体。晶体。3、将将NaClO3与与MgCl2按等物质按等物质的量混合制备的量混合制备Mg(ClO3)2。简述。简述可制备可制备Mg(ClO3)2的原因：的原因：。NaCl的溶解度小于其他物质且随的溶解度小于其他物质且随温度变化不显著，而温度变化不显著，而Mg(ClO3)2的溶解度在热溶液中很大且随温的溶解度在热溶液中很大且随温度下降显著降低。度下降显著降低。1、蒸发浓缩含有Mg2+、ClO3-、Na+、Cl-的混合溶17已知：滤液已知：滤液1中含有中含有K+、Na+、NO3-、Cl-、SO42-以及微量以及微量Mg2+已知：滤液1中含有K+、Na+、NO3-、Cl-、SO42-18（1）NaCl和和Na2SO4，（2）Mg2+2OH-=Mg(OH)2（3）增加溶液中）增加溶液中K的浓度，使溶液中的浓度，使溶液中NO3-更多地转化为更多地转化为KNO3析出。析出。（4）重结晶）重结晶（1）“滤渣滤渣2”的主要成分是的主要成分是 。（2）“母液母液”多次循环使用会造成产品纯度降低，多次循环使用会造成产品纯度降低，处理的方法是：在多次循环后的处理的方法是：在多次循环后的“母液母液”中加入中加入NaOH溶液，其反应原理是溶液，其反应原理是 （用用离子反应方程式表示）离子反应方程式表示）（3）在滤液）在滤液1蒸发浓缩过程中，可加入适量的蒸发浓缩过程中，可加入适量的KCl固固体，提高产品的产量，原因是体，提高产品的产量，原因是 ；（4）若要进一步提高硝酸钾晶体的纯度，还必须进）若要进一步提高硝酸钾晶体的纯度，还必须进行的操作是行的操作是 。（1）NaCl和Na2SO4，（1）“滤渣2”的主要成分是 191、蒸发结晶和冷却结晶有何不同？、蒸发结晶和冷却结晶有何不同？2、蒸发结晶和冷却结晶的第一步都要蒸发浓缩，目的、蒸发结晶和冷却结晶的第一步都要蒸发浓缩，目的 是否相同？是否相同？3、何时加热到出现大量晶体，何时加热到出现晶膜？、何时加热到出现大量晶体，何时加热到出现晶膜？4、为什么要趁热过滤？、为什么要趁热过滤？5、什么时候用到重结晶？洗涤和重结晶有何不同？、什么时候用到重结晶？洗涤和重结晶有何不同？6、在有些实验中还有用乙醇洗涤晶体的操作，它利用、在有些实验中还有用乙醇洗涤晶体的操作，它利用 了乙醇的什么性质？目的是什么？了乙醇的什么性质？目的是什么？思考：在一些物质的制备和分离实验操作中常有如下思考：在一些物质的制备和分离实验操作中常有如下一些操作方法，想一想它们的原理和目的是什么？一些操作方法，想一想它们的原理和目的是什么？1、蒸发结晶和冷却结晶有何不同？思考：在一些物质的制备和分离20专题1-利用溶解度曲线制备或提纯物质(课堂)课件21专题1-利用溶解度曲线制备或提纯物质(课堂)课件22专题1-利用溶解度曲线制备或提纯物质(课堂)课件23氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。以氯化钠以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵，工艺流程应该为：和硫酸铵为原料制备氯化铵，工艺流程应该为：问题问题1 1：不用其它试剂，：不用其它试剂，检查检查NHNH4 4ClCl产品是否纯净产品是否纯净的方法及操作是什么？的方法及操作是什么？加热法；加热法；取少量氯化铵产品于试取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。物，表明氯化铵产品纯净。20304050203040506070温温度度/8060708090100氯氯化铵化铵硫酸钠硫酸钠溶解度溶解度/克克氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。以氯化钠和硫酸铵为24改改编题氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵，工艺流程应该为：以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵，工艺流程应该为：20304050203040506070温温度度/8060708090100氯氯化铵化铵硫酸钠硫酸钠溶解度溶解度/克克问题问题2 2：若检查到：若检查到NH4ClNH4Cl产产品不纯净品不纯净,可能的原因是可能的原因是什么什么?如何处理？如何处理？未洗涤干净或冷却结未洗涤干净或冷却结晶时温度过低导致晶时温度过低导致Na2SO4Na2SO4晶体析出。晶体析出。重结晶。重结晶。改编题氯化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。以氯化钠和253冷却结晶时温度应该控制在什么范围最好？冷却结晶时温度应该控制在什么范围最好？35 404控制这样的范围有何缺陷？控制这样的范围有何缺陷？尚有许多尚有许多NH4Cl不能析出。不能析出。3冷却结晶时温度应该控制在什么范围最好？35 404控262007高考高考T21：以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及硫酸钠，工艺流程：以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及硫酸钠，工艺流程：氯化钠氯化钠硫酸铵硫酸铵混混合合溶溶解解蒸蒸发发浓浓缩缩趁趁热热过过滤滤产品产品1滤滤液液冷冷却却结结晶晶过过滤滤滤滤液液NH4Cl洗洗涤涤干干燥燥产品产品2203040506070802030405060708090100氯化铵氯化铵溶溶解解度度/g硫酸钠硫酸钠温温 度度/（3）“冷却结晶冷却结晶”过程中，析出过程中，析出NH4Cl晶体的合适晶体的合适温度为温度为 。35（3340均可得分）均可得分）2007高考T21：以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及硫酸钠27（1）滤渣的主要成分为）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤趁热过滤”的原因的原因是是。（3）若在实验室进行）若在实验室进行“趁趁热过滤热过滤”，可采取的措施是，可采取的措施是 （写出（写出1种）。种）。（4）若）若“母液母液”循环使用，循环使用，可能出现的问题及其原因是可能出现的问题及其原因是。工业碳酸钠（钝度约工业碳酸钠（钝度约98）中含有）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和和SO42-等杂等杂质，质，（1）滤渣的主要成分为。工业碳酸钠（钝度约9828（1）滤渣的主要成分为）滤渣的主要成分为。（2）“趁热过滤趁热过滤”的原因是的原因是。（3）若在实验室进行）若在实验室进行“趁热过滤趁热过滤”，可采取的措施是，可采取的措施是 （写出（写出1种）。种）。（4）若）若“母液母液”循环使用，可能出现的问题及其原因循环使用，可能出现的问题及其原因是是。（1）滤渣的主要成分为。29