第7章 探索溶解现象
第3节 饱和溶液和不饱和溶液
第2课时 结晶方法及其应用
◆知识点一 结晶的方法及应用
1.概念:从溶液中析出晶体(晶体通常呈现规则的几何形状)的过程称为结晶。
2.结晶条件
①溶液达到______状态;②______改变或______减少。
3.结晶方法
(1)蒸发溶剂(即蒸发结晶):将溶液加热蒸发,使其达到饱和后,再蒸发掉______,溶质就会结晶析出。
(2)冷却热的饱和溶液(即降温结晶): 将溶液制成较高温度下的饱和溶液,然后____________,过滤得到晶体。
注意:(1)无论是哪种结晶方法,都是先形成饱和溶液,在维持自身饱和的状态下,通过适当方法让溶解不了的溶质以晶体的形式析出,结晶后剩下的溶液成为新条件下的______溶液。
(2)冷却热饱和溶液法的主要步骤:溶液制成热饱和溶液、______析出晶体、______、______、______。
4.实验室蒸发氯化钠溶液获取氯化钠固体
| 实验图示 | 实验步骤 |
| _______ | 1. 按照图示组装蒸发装置;
2. 取10 mL 浓氯化钠溶液于蒸发皿中,用______加热,用______搅拌直至____________时停止加热,利用蒸发皿的______使滤液蒸干; 3. 待蒸发皿冷却后,将固体转移至试剂瓶中,贴上标签。 |
5.结晶的应用
(1)盐场用海水晒盐,就是把海水引入海滩,借助日光和风力使水分蒸发,食盐从海水中结晶析出。
(2)工业上许多化工原料和产品的生产常用冷却热的饱和溶液的方法,使溶质从溶液中结晶出来。
(3)《天工开物》中记载我国古代劳动人民利用“淋煎”的方法来制取海盐。
即学即练
1.运城盐湖有4600多年的开采史,形成了丰富多彩的人文盐田景观,具有深厚的人文底蕴。根据海水晒盐的原理分析,下列说法正确的是( )
A.盐湖最适合冬天晒盐 B.晒盐利用了蒸发结晶的原理
C.析出的晶体是纯净物 D.晒盐后海水中溶质质量增大
2.硝酸钾在农业市场用途十分广泛,属于复合肥,工业上常采用硝酸钠与氯化钾反应制得硝酸钾和氯化钠,利用硝酸钾和氯化钠在不同温度下的溶解度不同可将其分离,具体流程可以表示为如下图所示。以下说法不正确的是( )
A.溶解时需要不断搅拌目的是加快物质的溶解速率
B.过滤1操作时要趁热过滤,目的是防止硝酸钾结晶
C.滤液1一定是NaCl的饱和溶液
D.粗产品还需进行的操作是洗涤、干燥,洗涤最佳的洗涤剂为80℃的热水
◆知识点二 粗盐的初步提纯
粗盐中含有多种可溶性杂质(如氯化镁、氯化钙等)和难溶性杂质(如泥沙等)。除去粗盐中的难溶性杂质的步骤为称量、溶解、过滤、蒸发结晶,通过处理,粗盐可以得到初步提纯。其操作过程如表所示:
| 实验内容及步骤 | 解释 |
| (1)称量与溶解
①称量:用托盘天平称取3 g 左右粗盐,放入研钵中研碎 ②溶解: ______ |
① 玻璃棒搅拌的目的是____________;
② 解所得的是含有____________的粗盐水 |
| (2)过滤:
_________________ |
把固态和液态的混合物分离;如果滤液浑浊,则必须重新______ |
| (3)蒸发: | 析出的晶体是______晶体;蒸发皿中____________时停止加热,继续搅拌,利用______将滤液蒸干,否则蒸发皿温度过高易导致蒸发皿炸裂、蒸发皿内的固体溅出 |
即学即练
1.我国从明代后期开始采用海滩晒盐的方法制盐,海水晒盐是利用涨潮将海水引入贮水池, 经风吹日晒,海水不断蒸发,从而得到粗盐,同时得到含有大量化工原料的母液。下图为海边盐场制盐采用的主要流程及海水中主要物质的含量。
| 物质 | H2O | NaCl | MgCl2 | MgSO4 | …… |
| 每100g海水中约含的质量/g | 96.5 | 2.7 | 0.4 | 0.2 | …… |
(1)海水中 NaCl 的溶质质量分数为______;从海水中得到粗盐采用的结晶方法是______该结晶方法适用于______的物质
(2)海水中主要物质含有原子团的是______。
A.H₂O B.MgCl2 C.MgSO4 D.NaCl
(3)用海水晒盐方法获得的粗盐中含有泥沙,如下图操作顺序去除粗盐中泥沙。
①写出仪器名称, a:______、b: ______。
②操作①的名称是______ ;操作②中,玻璃棒的作用是______;操作③中,当蒸发皿中______时停止加热,
一、蒸发结晶时的注意事项
1.蒸发皿可直接加热,蒸发皿中液体的体积不宜超过容积的2/3。
2.加热时,应不断用玻璃棒搅拌溶液,防止液体因局部温度过高造成液滴飞溅。
3.加热到蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,并用玻璃棒不断搅拌,利用蒸发皿的余热将滤液蒸干(不能将滤液完全蒸干再停止加热)。
4.停止加热后,热的蒸发皿如需取下,应用坩埚钳夹持,并小心地放在陶土网上。
二、结晶方法的选择
1.对于所有固体溶质的溶液,______ “蒸发溶剂法”;
|
|
2.对于形如的溶质的溶液,______ “降温结晶法”;
3.对于形如的溶质的溶液,______ “蒸发溶剂法”;
4.对于形如的溶质的溶液,______ “升温结晶法”。
实践应用
1.20℃时,向50g水中加入31.6gKNO3固体并进行如下系列操作,请回答相关问题:
(1)图中烧杯A、C中的溶液一定是饱和溶液,理由是______。
(2)若烧杯B中的溶液恰好饱和,则烧杯C中剩余固体的质量______20g(>,<,=)。
(3)操作a可采用的方法是______ (答一条即可)
(4)向B中恰好饱和的硝酸钾溶液中加入少量高锰酸钾固体,充分搅拌后发现溶液变为紫红色,由此可以得出的结论有 。
A.一定温度下硝酸钾的饱和溶液还能继续溶解其它物质
B.溶液不一定都是无色的
C.相同条件下,高锰酸钾的溶解能力比硝酸钾的溶解能力强
D.一种溶液中可以有多种溶质
2.氯化钠是重要的化工原料,是人们生产和生活中不可缺少的一种物质。同学们学习完氯化钠的相关知识后,制成如下结构图。联系实际,解决问题:
(1)构成氯化钠的微粒有______(写化学符号)。
(2)从饱和氯化钠溶液中制得氯化钠晶体的方法是______结晶。
(3)氯化钠在生活中的用途有______(写出1条)。
考点一 结晶
【例1】要想从食盐溶液中得到食盐晶体,宜采取的方法是( )
A.蒸发溶剂的方法 B.冷却热饱和溶液的方法
C.倒掉部分溶液的方法 D.升高温度的方法
【变式1-1】宋代《开宝本草》记载,“(KNO3)所在山泽,冬月地上有霜,扫取以水淋汁后,乃煎炼而成”,该制取KNO3的方法是( )
A.过滤 B.重结晶
C.蒸馏 D.升华
考点二 粗盐的初步提纯
【例2】实验室提纯含少量氯化钠杂质的硝酸钾的过程如图所示。下列分析不正确的是( )
A.操作I是加水溶解
B.操作Ⅱ是加热浓缩,趁热过滤,除去杂质氯化钠
C.操作Ⅲ是过滤、洗涤,将硝酸钾晶体从溶液中分离出来
D.经过操作 I~Ⅲ后,若所得 KNO3晶体仍不纯,需要进行重结晶
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参考答案
◆知识点一 结晶的方法及应用
1.概念:从溶液中析出晶体(晶体通常呈现规则的几何形状)的过程称为结晶。
2.结晶条件
①溶液达到饱和状态;②温度改变或溶剂减少。
3.结晶方法
(1)蒸发溶剂(即蒸发结晶):将溶液加热蒸发,使其达到饱和后,再蒸发掉溶剂,溶质就会结晶析出。
(2)冷却热的饱和溶液(即降温结晶): 将溶液制成较高温度下的饱和溶液,然后降温冷却,过滤得到晶体。
…………

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