物質(zhì)分離提純之結(jié)晶

1、物質(zhì)分離提純中物質(zhì)分離提純中“蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾”與與“蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾”選用的突破選用的突破重結(jié)晶原理：重結(jié)晶原理：利用混合物利用混合物各組分各組分在溶劑中在溶劑中不同溫度不同溫度下的下的溶解度不溶解度不同同而達到而達到分離或提純分離或提純的方法。的方法?！叭芙舛惹€溶解度曲線”“蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾結(jié)晶，趁熱過濾”“蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾”1、NaCl溶液制備溶液制備NaCl晶體晶體【例一例一】根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗操作：操作：2、KNO3溶液制備溶液制備KNO3晶體

2、晶體蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，濾，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，濾， 洗滌、干燥洗滌、干燥規(guī)律一：規(guī)律一：一種溶質(zhì)一種溶質(zhì)3、CuSO4溶液制備膽礬溶液制備膽礬蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾， 洗滌、洗滌、低溫低溫干燥干燥3、含結(jié)晶水或、含結(jié)晶水或 受熱易分解受熱易分解蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)濃縮，冷卻冷卻結(jié)晶，結(jié)晶，過濾過濾（較多晶體）（較多晶體）（出現(xiàn)晶膜）（出現(xiàn)晶膜）蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶1、S隨隨T變化小變化小2、S隨隨T變化大變化大1、除去、除去NaCl溶液中的少量溶液中的少量KNO3雜質(zhì)，得到雜質(zhì)，得到NaCl晶體晶體蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾規(guī)律二：規(guī)律二：兩種溶質(zhì)

3、，其中一種兩種溶質(zhì)，其中一種 為少量雜質(zhì)為少量雜質(zhì)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾【例二例二】根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗操作：操作：1、S隨隨T變化大變化大2、S隨隨T變化小變化小主主物物質(zhì)質(zhì)2、除去、除去KNO3溶液中的少量溶液中的少量NaCl雜質(zhì)，得到雜質(zhì)，得到KNO3晶體晶體蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾【例三例三】工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是以工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是以等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的NaNO3和和KCl為原料，其原理為：為原料，其原理為：NaNO3 + KCl = NaCl + KNO

4、3根據(jù)溶解度曲線寫出根據(jù)溶解度曲線寫出制備制備KNO3的操作步驟。的操作步驟。熱水溶解熱水溶解NaNO3 KCl 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾 濾液濾液 NaCl固體固體冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾KNO3固體固體NaCl在高溫下溶在高溫下溶解度最小，先析解度最小，先析出晶體出晶體KNO3溶解度受溫度影響大，溶解度受溫度影響大，且溫度越低，溶解度越小且溫度越低，溶解度越小規(guī)律三：規(guī)律三：兩種溶質(zhì)，大量共存兩種溶質(zhì)，大量共存蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾濾渣濾渣濾渣濾渣濾液濾液冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾（S隨隨T變化小的）變化小的）（S隨隨T變化大的）變化大的）工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是以工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是

5、以等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的NaNO3和和KCl為原料，為原料，其原理為：其原理為：NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3熱水溶解熱水溶解NaNO3 KCl 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾 濾液濾液 NaCl固體固體冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾KNO3固體固體在冷卻降溫析出在冷卻降溫析出KNO3過程中，過程中，常伴有常伴有NaCl析出，原因是：析出，原因是： 。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是： 。具體的操作是：具體的操作是： 。趁熱過濾后的濾液是趁熱過濾后的濾液是NaCl的飽和的飽和溶液，降溫，溶液，降溫，NaCl的溶解度降低，的溶解度降低，會有少量會有少量NaCl

6、析出析出重結(jié)晶重結(jié)晶溶解溶解KNO3 含少量含少量NaCl蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾KNO3固體固體規(guī)律一：一種溶質(zhì)規(guī)律一：一種溶質(zhì)3、含結(jié)晶水或、含結(jié)晶水或 受熱易分解受熱易分解蒸發(fā)濃縮，冷卻蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，結(jié)晶，過濾過濾蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶1、S隨隨T變化小變化小2、S隨隨T變化大變化大規(guī)律二：兩種溶質(zhì)，其中一種為少量雜質(zhì)規(guī)律二：兩種溶質(zhì)，其中一種為少量雜質(zhì)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾 蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾1、S隨隨T變化大變化大2、S隨隨T變化小變化小主物質(zhì)主物質(zhì)規(guī)律三：兩種溶質(zhì)，大量共存規(guī)律三：兩種溶質(zhì)，大量共存蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾

7、趁熱過濾濾渣濾渣濾渣濾渣濾液濾液冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾（S隨隨T變化小的）變化小的）（S隨隨T變化大的）變化大的）【小結(jié)小結(jié)】【08廣東廣東節(jié)選】節(jié)選】碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約純度約98)中含有中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和和SO42-等雜質(zhì)，提純工藝如下：等雜質(zhì)，提純工藝如下：（2 2）“趁熱過濾趁熱過濾”的原因是：的原因是：CaCa2+2+、MgMg2+2+、FeFe3+3+、ClCl- -、SOSO4 42-2-NaNa+ +、COCO3 32-2-CaCOCaCO3 3M

8、g(OH)Mg(OH)2 2FeFe( (OH)OH)3 3NaNa+ +、COCO3 32-2-、OHOH- -、ClCl- -、SOSO4 42-2-使析出的晶體為使析出的晶體為Na2CO3H2O，防止，防止因溫度過低而析出因溫度過低而析出Na2CO310H2O晶晶體，體，令后續(xù)的加熱脫水耗時長、耗能多。令后續(xù)的加熱脫水耗時長、耗能多。【07廣東廣東節(jié)選】節(jié)選】以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫以氯化鈉和硫酸銨為原料制備氯化銨及副產(chǎn)品硫酸鈉，工藝流程如下：酸鈉，工藝流程如下：3535（33403340均可得分）均可得分）氯化銨和硫酸鈉的溶解度氯化銨和硫酸鈉的溶解度隨溫度變化如圖所示

9、。隨溫度變化如圖所示?；卮饐栴}回答問題（3）“冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶”過程中，過程中，析出析出NH4Cl晶體的合適溫晶體的合適溫度為度為 ?；旌匣旌先芙馊芙饴然c氯化鈉硫酸銨硫酸銨蒸發(fā)蒸發(fā)濃縮濃縮濾液濾液Na2SO4趁熱趁熱過濾過濾冷卻冷卻結(jié)晶結(jié)晶過濾過濾濾液濾液NH4Cl洗滌洗滌干燥干燥NH4Cl產(chǎn)品產(chǎn)品物質(zhì)分離提純中物質(zhì)分離提純中“蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾”與與“蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾”選用的突破選用的突破重結(jié)晶原理：重結(jié)晶原理：利用混合物利用混合物各組分各組分在溶劑中在溶劑中不同溫度不同溫度下的下的溶解度不溶解度不同同而達到而達到分離或提純分離或提純的方法

10、。的方法?！叭芙舛惹€溶解度曲線”“蒸發(fā)蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾結(jié)晶，趁熱過濾”“蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾”1、NaCl溶液制備溶液制備NaCl晶體晶體【例一例一】根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗操作：操作：2、KNO3溶液制備溶液制備KNO3晶體晶體蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，濾，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，濾， 洗滌、干燥洗滌、干燥規(guī)律一：規(guī)律一：一種溶質(zhì)一種溶質(zhì)3、CuSO4溶液制備膽礬溶液制備膽礬蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾， 洗滌、干燥洗滌、干燥3、含結(jié)晶水或、含結(jié)晶水或 受熱易分解受熱易分解蒸發(fā)濃縮，蒸發(fā)濃

11、縮，冷卻冷卻結(jié)晶，結(jié)晶，過濾過濾（較多晶體）（較多晶體）（出現(xiàn)晶膜）（出現(xiàn)晶膜）蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶1、S隨隨T變化小變化小2、S隨隨T變化大變化大1、除去、除去NaCl溶液中的少量溶液中的少量KNO3雜質(zhì)，得到雜質(zhì)，得到NaCl晶體晶體蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾規(guī)律二：規(guī)律二：兩種溶質(zhì)，其中一種兩種溶質(zhì)，其中一種 為少量雜質(zhì)為少量雜質(zhì)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾【例二例二】根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗根據(jù)右圖的溶解度曲線，寫出以下實驗操作：操作：1、S隨隨T變化大變化大2、S隨隨T變化小變化小主主物物質(zhì)質(zhì)2、除去、除去KNO

12、3溶液中的少量溶液中的少量NaCl雜質(zhì)，得到雜質(zhì)，得到KNO3晶體晶體蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾【例三例三】工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是以工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是以等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的NaNO3和和KCl為原料，其原理為：為原料，其原理為：NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3根據(jù)溶解度曲線寫出根據(jù)溶解度曲線寫出制備制備KNO3的操作步驟。的操作步驟。熱水溶解熱水溶解NaNO3 KCl 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾 濾液濾液 NaCl固體固體冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾KNO3固體固體NaCl在高溫下溶在高溫下溶解度最小，先析解度最小，先析出晶體出晶體KNO3溶解度受溫度影響

13、大，溶解度受溫度影響大，且溫度越低，溶解度越小且溫度越低，溶解度越小規(guī)律三：規(guī)律三：兩種溶質(zhì)，大量共存兩種溶質(zhì)，大量共存蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾濾渣濾渣濾渣濾渣濾液濾液冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾（S隨隨T變化小的）變化小的）（S隨隨T變化大的）變化大的）工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是以工業(yè)生產(chǎn)硝酸鉀是以等物質(zhì)的量的等物質(zhì)的量的NaNO3和和KCl為原料，為原料，其原理為：其原理為：NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3熱水溶解熱水溶解NaNO3 KCl 蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾 濾液濾液 NaCl固體固體冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾KNO3固體固體在冷卻降溫析出在冷卻降溫析出KNO3過

14、程中，過程中，常伴有常伴有NaCl析出，原因是：析出，原因是： 。除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是：除去產(chǎn)品中該雜質(zhì)的方法是： 。具體的操作是：具體的操作是： 。趁熱過濾后的濾液是趁熱過濾后的濾液是NaCl的飽和的飽和溶液，降溫，溶液，降溫，NaCl的溶解度降低，的溶解度降低，會有少量會有少量NaCl析出析出重結(jié)晶重結(jié)晶溶解溶解KNO3 含少量含少量NaCl蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾KNO3固體固體規(guī)律一：一種溶質(zhì)規(guī)律一：一種溶質(zhì)3、含結(jié)晶水或、含結(jié)晶水或 受熱易分解受熱易分解蒸發(fā)濃縮，冷卻蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，結(jié)晶，過濾過濾蒸發(fā)結(jié)晶蒸發(fā)結(jié)晶1、S隨隨T變化小變化小2、S隨隨T變化大變化大

15、規(guī)律二：兩種溶質(zhì)，其中一種為少量雜質(zhì)規(guī)律二：兩種溶質(zhì)，其中一種為少量雜質(zhì)蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾蒸發(fā)濃縮，冷卻結(jié)晶，過濾 蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾蒸發(fā)結(jié)晶，趁熱過濾1、S隨隨T變化大變化大2、S隨隨T變化小變化小主物質(zhì)主物質(zhì)規(guī)律三：兩種溶質(zhì)，大量共存規(guī)律三：兩種溶質(zhì)，大量共存蒸發(fā)濃縮蒸發(fā)濃縮趁熱過濾趁熱過濾濾渣濾渣濾渣濾渣濾液濾液冷卻結(jié)晶冷卻結(jié)晶過濾過濾（S隨隨T變化小的）變化小的）（S隨隨T變化大的）變化大的）【小結(jié)小結(jié)】【08廣東廣東節(jié)選】節(jié)選】碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要碳酸鈉是造紙、玻璃、紡織、制革等行業(yè)的重要原料。工業(yè)碳酸鈉原料。工業(yè)碳酸鈉(純度約純度約98)中含有中含有Ca

16、2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和和SO42-等雜質(zhì)，提純工藝如下：等雜質(zhì)，提純工藝如下：（2 2）“趁熱過濾趁熱過濾”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-使析出的晶體為使析出的晶體為NaNa2 2COCO3 3HH2 2O O，防止，防止因溫度過低而析出因溫度過低而析出NaNa2 2COCO3 310H10H2 2O O晶體，晶體，令后續(xù)的加熱脫水耗時長、耗能多。令后續(xù)的加熱脫水耗時長、耗能多。【07廣東廣東節(jié)選】節(jié)選】以氯化鈉和硫酸銨為原料