课题3　硝酸钾晶体的制备

　1.理解实验室中利用NaNO3和KCl制取KNO3的原理。 　2.了解重结晶的基本原理，认识蒸发结晶与冷却结晶两种分离方法的适用条件；掌握用重结晶法提纯物质的步骤和基本方法。　3.了解减压过滤、热过滤。　4.进一步掌握并能熟练运用溶解、过滤、加热蒸发、结晶等常用实验操作。

一、实验原理

盐的溶解度随温度的变化

氯化钠的溶解度随温度变化不大，而氯化钾、硝酸钠和硝酸钾在高温时具有较大的溶解度。温度降低时，氯化钾、硝酸钠的溶解度明显减小，而硝酸钾的溶解度则急剧下降。

结晶

(1)结晶是提纯固态物质的重要方法。通过蒸发溶液，减少一部分溶剂，使溶液达到饱和而析出晶体的方法称为蒸发结晶，此法主要用于提纯溶解度随温度变化不大的物质(如氯化钠)。

(2)通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体的方法称为冷却结晶，此法主要用于提纯溶解度随温度下降明显减小的物质(如KNO3)。在实际应用中常将蒸发结晶与冷却结晶两种结晶方法结合使用。

(3)在NaNO3和KCl的混合溶液中，同时存在Na＋、K＋、Cl－和NO四种离子。若将一定浓度的硝酸钠和氯化钾混合溶液加热至沸腾，使溶液浓缩，将有氯化钠晶体析出。趁热过滤，即可分离出氯化钠晶体。将滤液冷却至室温，可使硝酸钾晶体析出。经减压过滤分离出的硝酸钾粗产品可用重结晶法加以提纯。

重结晶

若第一次结晶得到的晶体纯度不合乎要求，晶体中常会混有一些可溶性杂质，可将所得晶体溶于少量溶剂中，然后再进行蒸发(或冷却)、结晶、过滤，如此反复的操作称为重结晶。有些物质的提纯，需经过几次重结晶才能使产品纯度合乎要求。每次过滤后的母液中均含有一些溶质，所以应将母液收集起来，进行适当处理，以提高产率。

影响晶粒生成的条件

(1)晶体颗粒的大小与结晶条件有关，溶质的溶解度越小，或溶液的浓度越高，或溶剂的蒸发速度越快，或溶液冷却得越快，析出的晶粒就越细小；反之，可得到较大的晶体颗粒。在实际操作中，常根据需要，控制适宜的结晶条件，以得到大小合适的晶体颗粒。

(2)当溶液发生过饱和现象时，振荡容器，用玻璃棒搅动或轻轻地摩擦器壁或投入几粒晶体(晶种)，都可促使晶体析出。