物质分离提纯之结晶（课堂PPT）

1、1物质分离提纯中物质分离提纯中“蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤”与与“蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤”选用的突破选用的突破23456重结晶原理：重结晶原理：利用混合物利用混合物各组分各组分在溶剂中在溶剂中不同温度不同温度下的下的溶解度不溶解度不同同而达到而达到分离或提纯分离或提纯的方法。的方法。“溶解度曲线溶解度曲线”“蒸发蒸发结晶，趁热过滤结晶，趁热过滤”“蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤”71、NaCl溶液制备溶液制备NaCl晶体晶体【例一例一】根据右图的溶解度曲线，写出以下实验根据右图的溶解度曲线，写出以下实验操作：操作：2、KNO3溶液制备溶液制

2、备KNO3晶体晶体蒸发结晶蒸发结晶蒸发浓缩，冷却结晶，滤，蒸发浓缩，冷却结晶，滤， 洗涤、干燥洗涤、干燥规律一：规律一：一种溶质一种溶质3、CuSO4溶液制备胆矾溶液制备胆矾蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤， 洗涤、洗涤、低温低温干燥干燥3、含结晶水或、含结晶水或 受热易分解受热易分解蒸发浓缩，蒸发浓缩，冷却冷却结晶，结晶，过滤过滤（较多晶体）（较多晶体）（出现晶膜）（出现晶膜）蒸发结晶蒸发结晶1、S随随T变化小变化小2、S随随T变化大变化大81、除去、除去NaCl溶液中的少量溶液中的少量KNO3杂质，得到杂质，得到NaCl晶体晶体蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤规律二：

3、规律二：两种溶质，其中一种两种溶质，其中一种 为少量杂质为少量杂质蒸发浓缩，冷却结晶，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤过滤蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤【例二例二】根据右图的溶解度曲线，写出以下实验根据右图的溶解度曲线，写出以下实验操作：操作：1、S随随T变化大变化大2、S随随T变化小变化小主主物物质质2、除去、除去KNO3溶液中的少量溶液中的少量NaCl杂质，得到杂质，得到KNO3晶体晶体蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤9【例三例三】工业生产硝酸钾是以等物质的量的工业生产硝酸钾是以等物质的量的NaNO3和和KCl为原料，其原理为：为原料，其原理为：NaNO3 + KCl = N

4、aCl + KNO3根据溶解度曲线写出根据溶解度曲线写出制备制备KNO3的操作步骤。的操作步骤。热水溶解热水溶解NaNO3 KCl 蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤 滤液滤液 NaCl固体固体冷却结晶冷却结晶过滤过滤KNO3固体固体NaCl在高温下溶在高温下溶解度最小，先析解度最小，先析出晶体出晶体KNO3溶解度受温度影响大，溶解度受温度影响大，且温度越低，溶解度越小且温度越低，溶解度越小10规律三：规律三：两种溶质，大量共存两种溶质，大量共存蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤滤渣滤渣滤渣滤渣滤液滤液冷却结晶冷却结晶过滤过滤（S随随T变化小的）变化小的）（S随随T变化大的）变化大的）11工业生产

5、硝酸钾是以等物质的量的工业生产硝酸钾是以等物质的量的NaNO3和和KCl为原料，为原料，其原理为：其原理为：NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3热水溶解热水溶解NaNO3 KCl 蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤 滤液滤液 NaCl固体固体冷却结晶冷却结晶过滤过滤KNO3固体固体在冷却降温析出在冷却降温析出KNO3过程中，过程中，常伴有常伴有NaCl析出，原因是：析出，原因是： 。除去产品中该杂质的方法是：除去产品中该杂质的方法是： 。具体的操作是：具体的操作是： 。趁热过滤后的滤液是趁热过滤后的滤液是NaCl的饱和的饱和溶液，降温，溶液，降温，NaCl的溶解度降低，的溶解度降低

6、，会有少量会有少量NaCl析出析出重结晶重结晶溶解溶解KNO3 含少量含少量NaCl蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶过滤过滤KNO3固体固体12规律一：一种溶质规律一：一种溶质3、含结晶水或、含结晶水或 受热易分解受热易分解蒸发浓缩，冷却蒸发浓缩，冷却结晶，结晶，过滤过滤蒸发结晶蒸发结晶1、S随随T变化小变化小2、S随随T变化大变化大规律二：两种溶质，其中一种为少量杂质规律二：两种溶质，其中一种为少量杂质蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤1、S随随T变化大变化大2、S随随T变化小变化小主物质主物质规律三：两种溶质，大量共存规律三：两种溶质，大

7、量共存蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤滤渣滤渣滤渣滤渣滤液滤液冷却结晶冷却结晶过滤过滤（S随随T变化小的）变化小的）（S随随T变化大的）变化大的）【小结小结】13【08广东节选】碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要广东节选】碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要原料。工业碳酸钠原料。工业碳酸钠(纯度约纯度约98)中含有中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和和SO42-等杂质，提纯工艺如下：等杂质，提纯工艺如下：（2 2）“趁热过滤趁热过滤”的原因是：的原因是：CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、ClCl- -、SOSO4 42-2-NaNa+ +、COCO3

8、32-2-CaCOCaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2FeFe( (OH)OH)3 3NaNa+ +、COCO3 32-2-、OHOH- -、ClCl- -、SOSO4 42-2-使析出的晶体为使析出的晶体为Na2CO3H2O，防止，防止因温度过低而析出因温度过低而析出Na2CO310H2O晶晶体，体，令后续的加热脱水耗时长、耗能多。令后续的加热脱水耗时长、耗能多。14【07广东节选】以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫广东节选】以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯化铵及副产品硫酸钠，工艺流程如下：酸钠，工艺流程如下：3535（33403340均可得分）均可得分）氯化铵和硫酸钠的溶解度氯

9、化铵和硫酸钠的溶解度随温度变化如图所示。随温度变化如图所示。回答问题回答问题（3）“冷却结晶冷却结晶”过程中，过程中，析出析出NH4Cl晶体的合适温晶体的合适温度为度为 。混合混合溶解溶解氯化钠氯化钠硫酸铵硫酸铵蒸发蒸发浓缩浓缩滤液滤液Na2SO4趁热趁热过滤过滤冷却冷却结晶结晶过滤过滤滤液滤液NH4Cl洗涤洗涤干燥干燥NH4Cl产品产品15物质分离提纯中物质分离提纯中“蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤”与与“蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤”选用的突破选用的突破16重结晶原理：重结晶原理：利用混合物利用混合物各组分各组分在溶剂中在溶剂中不同温度不同温度下的下的溶解度不溶解

10、度不同同而达到而达到分离或提纯分离或提纯的方法。的方法。“溶解度曲线溶解度曲线”“蒸发蒸发结晶，趁热过滤结晶，趁热过滤”“蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤”171、NaCl溶液制备溶液制备NaCl晶体晶体【例一例一】根据右图的溶解度曲线，写出以下实验根据右图的溶解度曲线，写出以下实验操作：操作：2、KNO3溶液制备溶液制备KNO3晶体晶体蒸发结晶蒸发结晶蒸发浓缩，冷却结晶，滤，蒸发浓缩，冷却结晶，滤， 洗涤、干燥洗涤、干燥规律一：规律一：一种溶质一种溶质3、CuSO4溶液制备胆矾溶液制备胆矾蒸发浓缩，冷却结晶，过滤，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤， 洗涤、干燥洗涤、干燥3、含结晶水或

11、、含结晶水或 受热易分解受热易分解蒸发浓缩，蒸发浓缩，冷却冷却结晶，结晶，过滤过滤（较多晶体）（较多晶体）（出现晶膜）（出现晶膜）蒸发结晶蒸发结晶1、S随随T变化小变化小2、S随随T变化大变化大181、除去、除去NaCl溶液中的少量溶液中的少量KNO3杂质，得到杂质，得到NaCl晶体晶体蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤规律二：规律二：两种溶质，其中一种两种溶质，其中一种 为少量杂质为少量杂质蒸发浓缩，冷却结晶，蒸发浓缩，冷却结晶，过滤过滤蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤【例二例二】根据右图的溶解度曲线，写出以下实验根据右图的溶解度曲线，写出以下实验操作：操作：1、S随随T变化大变化大2

12、、S随随T变化小变化小主主物物质质2、除去、除去KNO3溶液中的少量溶液中的少量NaCl杂质，得到杂质，得到KNO3晶体晶体蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤19【例三例三】工业生产硝酸钾是以等物质的量的工业生产硝酸钾是以等物质的量的NaNO3和和KCl为原料，其原理为：为原料，其原理为：NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3根据溶解度曲线写出根据溶解度曲线写出制备制备KNO3的操作步骤。的操作步骤。热水溶解热水溶解NaNO3 KCl 蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤 滤液滤液 NaCl固体固体冷却结晶冷却结晶过滤过滤KNO3固体固体NaCl在高温下溶在高温下溶解度最

13、小，先析解度最小，先析出晶体出晶体KNO3溶解度受温度影响大，溶解度受温度影响大，且温度越低，溶解度越小且温度越低，溶解度越小20规律三：规律三：两种溶质，大量共存两种溶质，大量共存蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤滤渣滤渣滤渣滤渣滤液滤液冷却结晶冷却结晶过滤过滤（S随随T变化小的）变化小的）（S随随T变化大的）变化大的）21工业生产硝酸钾是以等物质的量的工业生产硝酸钾是以等物质的量的NaNO3和和KCl为原料，为原料，其原理为：其原理为：NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3热水溶解热水溶解NaNO3 KCl 蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤 滤液滤液 NaCl固体固体冷却结晶冷却

14、结晶过滤过滤KNO3固体固体在冷却降温析出在冷却降温析出KNO3过程中，过程中，常伴有常伴有NaCl析出，原因是：析出，原因是： 。除去产品中该杂质的方法是：除去产品中该杂质的方法是： 。具体的操作是：具体的操作是： 。趁热过滤后的滤液是趁热过滤后的滤液是NaCl的饱和的饱和溶液，降温，溶液，降温，NaCl的溶解度降低，的溶解度降低，会有少量会有少量NaCl析出析出重结晶重结晶溶解溶解KNO3 含少量含少量NaCl蒸发浓缩蒸发浓缩冷却结晶冷却结晶过滤过滤KNO3固体固体22规律一：一种溶质规律一：一种溶质3、含结晶水或、含结晶水或 受热易分解受热易分解蒸发浓缩，冷却蒸发浓缩，冷却结晶，结晶，过

15、滤过滤蒸发结晶蒸发结晶1、S随随T变化小变化小2、S随随T变化大变化大规律二：两种溶质，其中一种为少量杂质规律二：两种溶质，其中一种为少量杂质蒸发浓缩，冷却结晶，过滤蒸发浓缩，冷却结晶，过滤 蒸发结晶，趁热过滤蒸发结晶，趁热过滤1、S随随T变化大变化大2、S随随T变化小变化小主物质主物质规律三：两种溶质，大量共存规律三：两种溶质，大量共存蒸发浓缩蒸发浓缩趁热过滤趁热过滤滤渣滤渣滤渣滤渣滤液滤液冷却结晶冷却结晶过滤过滤（S随随T变化小的）变化小的）（S随随T变化大的）变化大的）【小结小结】23【08广东节选】碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业的重要广东节选】碳酸钠是造纸、玻璃、纺织、制革等行业

16、的重要原料。工业碳酸钠原料。工业碳酸钠(纯度约纯度约98)中含有中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和和SO42-等杂质，提纯工艺如下：等杂质，提纯工艺如下：（2 2）“趁热过滤趁热过滤”的原因是：的原因是：CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、ClCl- -、SOSO4 42-2-NaNa+ +、COCO3 32-2-CaCOCaCO3 3Mg(OH)Mg(OH)2 2FeFe( (OH)OH)3 3NaNa+ +、COCO3 32-2-、OHOH- -、ClCl- -、SOSO4 42-2-使析出的晶体为使析出的晶体为NaNa2 2COCO3 3HH2 2O O，防止，防止因温度过低而析出因温度过低而析出NaNa2 2COCO3 310H10H2 2O O晶体，晶体，令后续的加热脱水耗时长、耗能多。令后续的加热脱水耗时长、耗能多。24【07广东节选】以氯化钠和硫酸铵为原料制备氯