转化法制备硝酸钾相关问题及方案

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1、KNO3实物分子式：KNO3分子量：101.11性状：硝酸钾为无色透明斜方晶体或粉末，有潮解性。相对密度2.1109，熔点333℃，易溶于水，溶于乙醇和甘油，不溶于无水乙醇。有强氧化性，与有机物接触、摩擦或撞击能引起燃烧或爆炸。用途：用作分析试剂，如氧化剂、助熔剂。用于合成钾盐、制造火药、火柴及玻璃生产。还用于显像管生产及电镀行业。包装：25公斤内塑外编袋包装，或按客户要求中学用结晶法制备和提纯晶体常用的方法有蒸发结晶，升温结晶、降温结晶和重结晶。晶体的析出过程并非纯粹是一个简单的物理过程，还应考虑干燥过程中酸的挥发，结晶水的丢失，产品本身在高温时易产生的水解、分解或

2、氧化问题。硝酸钾晶体的制备步骤：称取NaNO3和KCl晶体，加少量蒸馏水，小火加热使其中的盐全部溶解，再继续小火加热蒸发至有较多晶体析出，趁热过滤，得KNO3饱和溶液并和NaCl晶体。自然冷却晶体析出（大量的硝酸钾和极少量氯化钠结晶得KNO3晶体，抽滤，用少量饱和KNO3溶液淋洗晶体，晶体置于蒸发皿中烤干，重结晶（加适量水溶解，加热沸腾即止，冷却结晶，抽滤，用饱和KNO3淋洗，在表面皿中水浴烘干）。[角度]本实验都涉及哪些基本操作，应注意什么？1.制备硝酸钾的原理？解析：NaNO3+KCl=NaCl+KNO3因为随温度的变化，硝酸钾与氯化钠溶解度的变化不同，硝酸钾随温

3、度升高，溶解度增加很多；而氯化钠随温度升高，溶解度变化很小。所以混合液经蒸发、浓缩后，首先析出氯化钠，趁热过滤除去氯化钠，将已有晶体析出的滤液加沸水溶解，适当蒸发，冷却，析出硝酸钾。2.为什么小火加热蒸发？解析：溶液沸腾后，应调节火焰至小火，以防液体爆沸溅失。3.减压过滤（抽滤）和趁热过滤操作都使用的一种主要仪器及作用是什么？解析：仪器是布氏漏斗，抽滤：是一种快速过滤法，适用于易溶晶体的分离，若固体需要洗涤，将少量溶剂洒到固体上，静置片刻，再将其抽干。趁热过滤：目的是防止溶液中的硝酸钾晶体析出。（如果溶液中的溶质在温度下降时容易析出大量结晶，而我们又不希望它在过滤过程

4、中留在滤纸上，这时就要趁热进行过滤。热过滤有普通热过滤和减压热过滤两种。）4．预热的目的和方法是什么？解析：预热的目的是防止冷却析出结晶。预热方法：将漏斗放在水浴中加热至微沸。5.什么情况下需用热过滤法进行固、液分离？解析：当需要除去热浓溶液中的不溶性杂质，又不能让溶液析出时，一般采用热过滤法。6．为什么用少量饱和KNO3溶液淋洗晶体？解析：因硝酸钾的溶解度较大，若用纯水洗涤晶体溶解较多。根据沉淀溶解平衡原理，用少量饱和KNO3溶液淋洗可防止硝酸钾晶体溶解。7．重结晶的主要步骤及各步的主要目的？解析：可溶性晶体物质可用重结晶法除去微量杂质（1）将不纯固体样品溶于适当溶

5、剂：目的是制成热的近饱和溶液；（2）将此溶液趁热过滤：目的是除去不溶性杂质；（3）将滤液冷却：目的是使结晶析出；（4）抽气过滤：目的是使晶体与母液分离。（5）洗涤干燥：目的是除去附着母液和溶剂。8．若采用重结晶除杂，蒸发温度应控制在什么范围内？解析：80℃～100℃（参考下表溶解度数据）四种盐在不同温度下的溶解度/（g/100g水）温度/o0102030406080100C盐KNO313.320.931.645.863.9110.0169246KCl27.631.034.037.040.045.551.156.7NaNO373808896104124148180NaC

6、l35.735.836.036.336.637.338.439.89、为什么采用水浴烘干？解析：防止硝酸钾高温分解。（分解温度380℃）10、如何检验产品纯度？解析：0.1g晶体KNO3＋2ml水+2滴AgNO3溶液，无白色AgCl↓1.何谓重结晶？本实验都涉及哪些基本操作，应注意什么？2.制备硝酸钾时，为什么要把溶液进行加热和热过滤？3.试设计从母液提取较高纯度的硝酸钾晶体的实验方案，并加以试验。。进行产品纯度检验时，应将粗产品和重结晶产品一起检验，进行对比观察。哪个溶液中的浑浊度浅，说明哪个溶液中的Cl－较少。一次重结晶后的产物中还有少量Cl一存在，甚至第二次重结

7、晶后还能检出Cl－。这主要是由于在KNO3晶体长大过程中，Na＋和Cl一被包在晶体里，或长大过程中晶体表面不断吸附这些离子造成的，通过多次重结晶能在一定程度上除去杂质，提高产品纯度。硝酸钾的制备一．实验目的1.掌握无机制备中常用的过滤法，着重介绍减压过滤和热过滤。2.练习加热溶解、蒸发浓缩、结晶等基本操作。二．实验原理1.KCl+NaNO3＝KNO3+NaCl2.当KCl和NaNO3溶液混合时，混合液中同时存在，由它们组成的四种盐，在不同的温度下有不同的溶解度，利用NaCl、KNO3的溶解度随温度变化而变化的差别，高温除去NaCl，滤液冷却得到KNO