物质的分离与提纯(结晶)课件.ppt

1、.第第2 2课时课时 第第2讲物质的分离和提纯讲物质的分离和提纯物质分离、提纯的常用物理方法物质分离、提纯的常用物理方法结晶法结晶法.（1）蒸发结晶：）蒸发结晶： 加热蒸发溶剂，使溶液迅速浓缩，最终析出晶体。加热蒸发溶剂，使溶液迅速浓缩，最终析出晶体。 （2）降温结晶（冷却结晶）：）降温结晶（冷却结晶）： 先将溶液蒸发浓缩后，再降低温度先将溶液蒸发浓缩后，再降低温度(冷却结晶冷却结晶)使溶液冷使溶液冷却达到过饱和状态而使晶体析出。却达到过饱和状态而使晶体析出。 适用于随温度变化溶解度变化不大的物质，如适用于随温度变化溶解度变化不大的物质，如NaCl等；等； 适用于随温度变化溶解度变化大的物质，

2、如适用于随温度变化溶解度变化大的物质，如KNO3等。等。2、结晶、结晶 定义：定义：利用不同固体物质在同一溶剂里溶解度的利用不同固体物质在同一溶剂里溶解度的不同，将其分离的方法。不同，将其分离的方法。 作用：作用：可分离可溶性混合物或除去可溶性杂质。可分离可溶性混合物或除去可溶性杂质。.方法方法 适用范围适用范围装置装置注意事项注意事项蒸发蒸发结晶结晶分离分离溶于溶于溶剂中的溶剂中的溶质溶质玻璃棒的作用：玻璃棒的作用： ；当有大量晶体析出时，当有大量晶体析出时，停止加热，利用停止加热，利用_蒸蒸干而不能直接蒸干干而不能直接蒸干搅拌搅拌,防止液体局部过防止液体局部过热而飞溅热而飞溅余热余热.目的

3、目的?例例1 1：KNOKNO3 3、NaClNaCl的溶解度随温度变化如图所示，思考的溶解度随温度变化如图所示，思考从混合溶液中提取从混合溶液中提取KNOKNO3 3晶体，需经历哪些步骤？晶体，需经历哪些步骤？溶溶解解度度S S温度温度T TKNOKNO3 3NaClNaCl蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤冷却结晶冷却结晶过滤过滤不纯不纯? ?注意事项注意事项 要使晶体洁净，应对晶体进行洗涤。要使晶体洁净，应对晶体进行洗涤。 要得到高纯度的晶体，可进行重结晶操作。即把晶要得到高纯度的晶体，可进行重结晶操作。即把晶体用溶剂重新溶解，经过滤、蒸发、冷却等操作步骤后体用溶剂重新溶解，经过滤、蒸发、

4、冷却等操作步骤后重新获得的晶体，纯度可进一步提高。重新获得的晶体，纯度可进一步提高。重结晶重结晶.问题问题1 1： 如何除去硝酸钾晶体中的少如何除去硝酸钾晶体中的少量氯化钠？量氯化钠？将混合物溶于水将混合物溶于水蒸发浓缩（此时无晶体析出）蒸发浓缩（此时无晶体析出） 冷却结晶冷却结晶过滤（得到晶体）过滤（得到晶体）冷却热饱和溶液冷却热饱和溶液.问题问题2 2： 如何除去氯化钠晶体中的少量如何除去氯化钠晶体中的少量硝酸钾？硝酸钾？将混合物溶于水将混合物溶于水蒸发浓缩至有大量晶体析蒸发浓缩至有大量晶体析出出趁热过滤（得到晶体）趁热过滤（得到晶体）.问题问题3 3： 如何从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体？

5、如何从硫酸铜溶液中得到硫酸铜晶体？ 蒸发溶液直至有晶膜出现蒸发溶液直至有晶膜出现停止加热停止加热降温结晶降温结晶过滤过滤得到结晶水合物的方法：得到结晶水合物的方法：.归纳：结晶法制备物质的一般流程：归纳：结晶法制备物质的一般流程：从溶液中分离晶体的方法：从溶液中分离晶体的方法： 过滤、抽滤、倾析法等。过滤、抽滤、倾析法等。结晶结晶反应器中反应器中合成制备合成制备反应实验反应实验分离分离洗涤洗涤干燥干燥MnO2KOH粉碎粉碎K2MnO4KMnO4K2CO3MnO2CO2KMnO4K2CO3母液母液KMnO4粗晶体粗晶体干燥干燥IIIKMnO4晶体晶体KOH例例2、以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾

6、的一种工艺流、以下是工业上用软锰矿制备高锰酸钾的一种工艺流程。程。 操作操作的名称是的名称是 ；操作；操作根据根据KMnO4和和K2CO3两物质在两物质在 （填性质）上的差异，采用（填性质）上的差异，采用 （填（填操作步骤）、趁热过滤得到操作步骤）、趁热过滤得到KMnO4粗晶体。粗晶体。过滤过滤溶解度溶解度蒸发浓缩蒸发浓缩.例例3.下表是四种盐在不同温度下的溶解度（下表是四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）水）NaNaNONO3 3KNOKNO3 3NaClNaClKClKCl101080.580.521.221.235.735.731.031.01001001751752462463

7、9.139.156.656.6 某同学设计用物质的量之比为某同学设计用物质的量之比为11的硝酸钠和氯化钾的硝酸钠和氯化钾为原料，加入一定量的水制取硝酸钾的实验，其流程为原料，加入一定量的水制取硝酸钾的实验，其流程如下图所示：如下图所示：固体原料固体原料晶体晶体A溶液溶液B晶体晶体C溶液溶液D.（1）在）在和和的实验过程中，需要控制的关键的实验条的实验过程中，需要控制的关键的实验条 件是件是 ，在上述晶体中，在上述晶体中， （填（填“A”或或“C”） 应为硝酸钾晶体。应为硝酸钾晶体。固体原料固体原料晶体晶体A溶液溶液B晶体晶体C溶液溶液D（2）在）在的实验过程中，需要进行的操作依次是的实验过程中

8、，需要进行的操作依次是 _、_、_。NaNaNONO3 3KNOKNO3 3NaClNaClKClKCl101080.580.521.221.235.735.731.031.010010017517524624639.139.156.656.6温度温度C 加水溶解加水溶解 蒸发浓缩蒸发浓缩 趁热过滤趁热过滤 .固体原料固体原料晶体晶体A溶液溶液B晶体晶体C溶液溶液DNaNaNONO3 3KNOKNO3 3NaClNaClKClKCl101080.580.521.221.235.735.731.031.010010017517524624639.139.156.656.6（3）粗产品中可能含有杂

9、质离子）粗产品中可能含有杂质离子_，检，检验其中一种离子的方法是验其中一种离子的方法是_。 （4）为了洗涤所得的硝酸钾晶体，下列溶剂可用作洗涤）为了洗涤所得的硝酸钾晶体，下列溶剂可用作洗涤剂的是剂的是_（填编号）。（填编号）。 a热水热水 b冰水冰水 c95%的酒精的酒精 d四氯化碳四氯化碳 Na+、Cl 取粗产品少许，加水配成溶液，取粗产品少许，加水配成溶液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，证明有加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，证明有Clbc .例例4、 碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠（纯度度约料

10、。工业碳酸钠（纯度度约98）中含有）中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和和SO42-等杂质等杂质,提纯工艺路线如下提纯工艺路线如下:已知碳酸钠的溶解度（已知碳酸钠的溶解度（S）随）随温度变化的曲线如下图所示：温度变化的曲线如下图所示：回答下列问题：回答下列问题：（1）滤渣的主要成分为）滤渣的主要成分为 。Fe(OH)3、Mg(OH)2、CaCO3 .（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“趁热趁热 过滤过滤”，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可能出现的问题及

11、其原因是因是 。防止温度下降时防止温度下降时Na2CO3H2O溶解，避免析出溶解，避免析出Na2CO310H2O，或，或Na2CO37H2O预热过滤装置预热过滤装置产品纯度降低，因为循环使用时母液中产品纯度降低，因为循环使用时母液中Cl-与与SO42-累积，导致产品含累积，导致产品含NaCl或或Na2SO4杂质杂质.例例5、工业上采用、工业上采用(NH4)2SO4与与KCl为原料制备氯化铵及无为原料制备氯化铵及无氯钾肥，其工艺流程如下：氯钾肥，其工艺流程如下： 已知四种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示：已知四种盐的溶解度随温度变化的曲线如下图所示： 固体原料固体原料合成合成产品产品溶解溶解

12、过滤过滤(1)无氯钾肥的化学式为无氯钾肥的化学式为_，合成时所涉及，合成时所涉及的操作有（填操作名的操作有（填操作名称）称） 。K2SO4 蒸发浓缩、蒸发浓缩、趁热过滤、冷却结晶趁热过滤、冷却结晶.(2)简述此工艺可制得氯化铵的原因：简述此工艺可制得氯化铵的原因： 。 K2SO4的溶解度随温度升高变化不大，且高温时溶解的溶解度随温度升高变化不大，且高温时溶解度最小，故蒸发浓缩时度最小，故蒸发浓缩时K2SO4最先达到饱和析出，又因最先达到饱和析出，又因NH4Cl的溶解度随温度变化最大且高温时溶解度大，冷的溶解度随温度变化最大且高温时溶解度大，冷却时析出大量晶体。却时析出大量晶体。.(3)制得的氯

13、化铵中常伴有制得的氯化铵中常伴有_析出，原因是：析出，原因是：_。 除去该杂质的方法是：除去该杂质的方法是：_涉及到的操作步骤有：涉及到的操作步骤有：_ K2SO4降温前降温前K2SO4已达饱和，降温过程中已达饱和，降温过程中K2SO4的溶解度会的溶解度会减小，析出少量晶体减小，析出少量晶体重结晶重结晶蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。蒸发浓缩、冷却结晶、过滤。.（4）不用其它试剂，检查）不用其它试剂，检查NH4Cl产品是否纯净的方法产品是否纯净的方法及操作是及操作是 。 加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管加热法；取少量氯化铵产品于试管底部，加热，若试管底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。

14、底部无残留物，表明氯化铵产品纯净。.萃取萃取分液分液 蒸馏蒸馏 玻璃棒、漏斗、烧杯玻璃棒、漏斗、烧杯 冷水冷水B .加快过滤速度加快过滤速度.下图是下图是A、B、C三种固体物质的溶解度随温度变化的曲三种固体物质的溶解度随温度变化的曲线图，根据图回答：线图，根据图回答：（1）S表示物质的溶解度，表示物质的溶解度， 在在_时时SASBSC；（2）t3时，时，A物质的溶解度是物质的溶解度是 _g；（3）随着温度的升高，）随着温度的升高，A、B、C 三种物质的饱和溶液中有溶质三种物质的饱和溶液中有溶质 从溶液中析出的是从溶液中析出的是_；（4）要将）要将B物质从它的饱和溶液中析出，应采用的方法物质从它的饱和溶液中析出，应采用的方法是是_（填冷却结晶或蒸发结晶）；（填冷却结晶或蒸发结晶）； T2 80 C 蒸发结晶蒸发结晶