实验五-硝酸钾溶解度的测定

实验五 硝酸钾溶解度的测定和溶解度的测定第一部分：常用的测量工具：水银温度计：水银温度计是膨胀式温度计的一种，水银的凝固点是 -38.87，沸点是 356.7，用来测量0-150或500以内范围的温度，它只能作为就地监督的仪表。用它来测量温度，不仅比较简单直观，而且还可以避免外部远传温度计的误差。温度计的工作原理：根据使用目的的不同，已设计制造出多种温度计。其设计的依据有：利用固体、液体、气体受温度的影响而热胀冷缩的现象；在定容条件下，气体（或蒸汽）的压强因不同温度而变化；热电效应的作用；电阻随温度的变化而变化；热辐射的影响等。一般说来，一切物质的任一物理属性，只要它随温度的改变而发生单调的、显著的变化，都可用来标志温度而制成温度计。第二部分：实践反思1、 搅拌时不要紧贴试管底。2、 如何界定为结晶，操作人员要是同一个人。第三部分：教学指导：硝酸钾溶液的测定【目的和要求】1掌握测定硝酸钾溶解度的规律。2了解硝酸钾溶解度与随温度变化的规律。【仪器和器材】水浴锅，烧杯，温度计，玻璃棒，蒸馏水，试管，硝酸钾。【实验原理】一定温度下，溶质中一定量溶剂中的溶解量是有限度的，科学上我们既可以用物质溶解性的大小对物质的溶解能力做粗略的定性表述，也可以用溶解度来定量表述物质的溶解能力。在一定温度下，某固态物质在100g溶剂中达到饱和状态时所溶解的质量，叫做这种物质在这种溶剂中的溶解度。如果没有特别指明溶剂，通常所说的溶剂就是物质在水中的溶解度。 实验室中测定固体溶解度的方法主要有两种，一种是温度变化法，另一种是蒸发溶剂法。1.温度变化法（结晶析出法） 温度变化法是固定溶质和溶剂二者的质量，测定制成的溶液处于饱和状态开始析出结晶时的温度，从而计算出所测温度下的溶质的溶解度。 利用此式求得的数值就是温度下该溶质的溶解度。2.蒸发法蒸发法是在一定温度下，取一定量的饱和溶液，测定蒸发掉水分后析出晶体质量的方法。根据饱和溶液的质量和所析出的晶体质量，就可以算出在一定温度下溶质的溶解度。【动手实践】 1.温度变化法（结晶析出法） （1）分别准确称取3.5g、1.5g、1.5g、2.0g、2.5g硝酸钾，将称好的5份硝酸钾放在实验台上，并做好标记。（为什么要称5份，每份的质量如何确定的？为什么要做好标记？）（2）在一支大试管中加入3.5g硝酸钾，并加入10.0ml蒸馏水；（3）在水浴中加热大试管，边加热边搅拌，至硝酸钾完全溶解（水浴温度不要太高，以刚好使硝酸钾溶解为宜，否则会使下一步结晶析出操作耗时过长）；（装置如何设计？如何进行搅拌操作？）（4）自水浴中取出大试管，插入一支干净的温度计，用玻璃棒轻轻搅拌并摩擦试管壁，同时观察温度计的读数。当刚开始有晶体析出时，立即记下此时的温度T1;(5)把试管再放入水浴中加热，使晶体全部溶解，然后重复两次上述实验步骤的操作，分别测定开始析出晶体时的温度T2、T3；（在搅拌过程中，如何保证溶质不减少？）（6）依次向试管中再加入1.5g、1.5g、2.0g、2.5g硝酸钾（使试管中依次共有硝酸钾5.0g、6.5g、8.5g和11.0g），每次加入硝酸钾后都重复溶解、结晶实验步骤的操作，并将晶体开始析出时的温度记录下来；（加入不同份的药品时，是否需要添加水？）（7）根据所得数据，以温度为横坐标，溶剂度为纵坐标，绘制溶解度曲线图。（如何选择坐标？绘制图线是什么形状？若是直线，斜率表示的含义？如果是曲线，变化趋势如何？）2.蒸发法（溶质质量法）（1）准确称量洁净干燥的蒸发皿，记下蒸发皿的质量（），放在干燥器（干燥箱）中备用；（用何种称量器，准确称量蒸发皿？为何要干燥？）（2）在200ml小烧杯中加入20ml蒸馏水，再加入约25g研细的硝酸钾，用玻璃棒充分搅拌，放置23min；（为何加入25g硝酸钾，如何确定的质量？）（3）测定硝酸钾饱和溶液的温度（T1），再将烧杯中上面澄清的硝酸钾饱和溶液23ml仔细倒入称量好的蒸发皿中，然后再用托盘天平称量（）；（如何测量温度？装置图？）（4）把蒸发皿放在盛有沸水的烧杯（或水浴锅）上加热，直到蒸发皿中的溶液蒸干。再把蒸发皿放在石棉网上继续用酒精灯加热，当水分完全蒸发后，停止加热，稍冷后，将蒸发皿放入干燥器（干燥箱）中冷却，冷却到室温后再称量（）；（各步操作的理由是什么？）（5）将所得数据进行整理，求出在温度T1时硝酸钾的溶解度：利用此式可以计算出硝酸钾在T1时的溶解度；（6）对盛有硝酸钾溶液的小烧杯继续缓缓加热，加热温度控制在每分钟大约上升1.当温度较T1高10左右，记下饱和融合的温度（T2），然后按步骤（3）、（4）进行称量，按步骤（5）进行计算，可求出T2时硝酸钾的溶解度。（在加热过程中，是否需要向杯中添加水？）用同样的方法进行测量和计算，可求出T3、T4等不同温度下硝酸钾的溶解度。利用T1、 T2 T3、T4和相应的溶解度数据可绘制成硝酸钾的溶解度曲线图。（与温度变化法曲线是否一致，为什么？）【注意事项】1、 烧杯的水面要适当，不要溢出。2、 尽量不要将硝酸钾晶体带出试管外，造成溶质损失。3、 不要讲温度计溢出液面读书。