[教师]滤液则要通过蒸发结晶的方法来得到KCl晶体。
[实验演示]把得到的澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌滤液(晶体析出时,防止固体飞溅)。
[教师]蒸发时注意要用玻璃棒不断搅拌, 等到蒸发皿中出现较多固体时,就停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。由此就得到了KCl晶体。
[讨论2]在初中我们已经学过粗盐提纯的实验,那么现在我们进一步来思考:如何提纯含有氯化镁和泥沙等杂质的粗盐?
[学生]交流讨论,设计方案
[教师]由于粗盐中含有氯化镁,氯化镁和氯化钠一样是溶于水的,所以要把氯化镁除去就要选择合适的化学试剂来实现,将其转化为沉淀。我们可以采用这样的方案来实现。
[多媒体展示]实验方案:
⑴将粗盐溶解于水,过滤除去泥沙
⑵加入稍过量的NaOH溶液
⑶过滤除去沉淀物
⑷在滤液中滴加适量稀HCl至溶液显中性
⑸蒸发、结晶,得到精制的NaCl晶体
[教师]请同学们思考,加入NaOH和稀HCl溶液的作用分别是什么?
[学生]加NaOH是为了沉淀镁离子,加稀HC是为了中和过量的NaOH
[教师]没错,NaOH与MgCl2反应生Mg(OH)2 沉淀和NaCl,而稀HCl中和过量NaOH生成的也是NaCl和水,两个反应都不会引入新的杂质离子。再通过过滤、蒸发结晶的方法可以得到NaCl晶体。所以有时候我们需要运用化学方法把物质的转化和分离结合起来,来实现物质的提纯。
[过渡]如果两种固体,一种可溶于水,另一种不溶,我们就可以利用其溶解性的差异,通过过滤的方法实现分离。那如果我们想分离两种都能溶于水的固体,如氯化钾和硝酸钾粉末,要怎么办呢?
[多媒体展示]KCl和KNO3 的溶解度曲线。
[讨论3]根据给出的信息,请设计实验方案从氯化钾和硝酸钾粉末的混合物中提纯硝酸钾。
[学生]两者溶解度差异较大,可以用结晶的方法。
[教师]没错,在提纯混有少量氯化钾的硝酸钾的时候,我们先在较高温度下将混合物溶于水中形成溶液,然后冷却到一定温度。从图中我们可以看出,随着温度降低硝酸钾溶解度急剧下降,因此在降温过程中有大量的硝酸钾晶体析出,而氯化钾溶解度随温度变化不大,因此不会有结晶析出。再通过过滤操作就可以得到纯净的硝酸钾晶体了。
[小结]对于两种可溶性固体,若它们的溶解度随温度变化明显不同,就可以用结晶的方法。
[教师]在刚才的两个实验方案中,都用到了过滤、结晶的操作。但是分离KCl和MnO2的蒸发结晶操作和降温结晶操作不同,这两种分离方法分别适用于什么条件呢?
[多媒体展示]
蒸发结晶:分离可溶性固体与水的混合物
2、结晶
降温结晶:分离溶解度随温度变化明显不同的可溶性固体