结晶和重结晶

龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校1龙文教育个性化辅导授课案教师：师广丽学生：时间：年月日段一、授课目的与考点分析：物质的分离和提纯的物理方法：结晶和重结晶二、授课内容：一、结晶的两种方法：1、蒸发结晶:适用于溶解度受温度影响变化小的物质结晶.如NaCl溶液.2、冷却结晶:适用于溶解度受温度影响变化大的物质结晶.如KNO3溶液.二、结晶的应用：物质的分离和提纯1、冷却结晶例1：从KNO3和NaCl溶液中要提纯KNO3,就要用冷却热饱和溶液（即冷却结晶）.例2：从五水硫酸铜溶液中析出CuSO4•5H2O;从十水碳酸钠溶液中析出Na2CO3•10H2O2、蒸发结晶（蒸干型和不蒸干型）例1：从KNO3和NaCl溶液中要提纯NaCl,就要用蒸发溶剂法(即蒸发结晶).例2、从NaCl溶液中提取NaCl晶体。二、结晶的实验操作过程1、蒸发结晶操作方法：①取样品于烧杯中溶解；②加热蒸发，发现溶液中有大量固体析出时停止加热；③过滤；④需进一步提纯时可重结晶2、冷却结晶操作方法：①取样品于烧杯中溶解；②蒸发浓缩，发现溶液中有较多固体析出时停止加热；③冷却结晶；④过滤；⑤需进一步提纯时可重结晶注意事项：冷却结晶前需将溶液加热浓缩，形成饱和溶液后才能冷却结晶析出晶体。三、重结晶：按上述步骤再把所得产品重新操作一到三次，进一步提纯。【练习】1、硝土中含有硝酸镁、硝酸钙、氯化钠等物质，草木灰的主要成分是碳酸钾，民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾。其主要生产流程为：（1）写出步骤①中生成MgCO3沉淀的化学方程式：_______________________________，反应类型：____________________。（2）步骤④中滤液可重复使用的理由是______________________龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校2____________________________________________________。（3）参考右图，解释生产流程中用蒸发结晶得到NaCl晶体，而用冷却结晶得到KNO3晶体的原因：________________________________________________________________________________________________。（4）不同植物燃烧得到的草木灰中碳酸钾的含量不同。为测定玉米杆燃烧得到的草木灰中钾元素的质量分数，某同学称取了100g该草木灰，向其中加人足量的稀硫酸，待完全反应后，收集到6.6gCO2气体（假设草木灰中其它成分不与酸反应）。求：①100G草木灰中K2CO3的质量。②该草木灰申钾元素的质量分数。2、海水的综合利用可以制备金属镁，其流程如下图所示：（1）若在空气中加热MgCl2·6H2O，生成的是Mg（OH）Cl或MgO，写出相应反应的化学方程式。用电解法制取金属镁时，需要无水氯化镁。在干燥的HCl气流中加热MgCl2·6H2O时，能得到无水MgCl2，其原因是。（2）Mg（OH）2沉淀中混有的Ca（OH）2应怎样除去？写出实验步骤。________________________________________________。（3）实验室里将粗盐制成精盐的过程中，在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒，分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的目的；溶解时：。过滤时：。蒸发时：。3．某化学研究性学习小组通过查阅资料，设计了如下图所示的方法以含镍废催化剂为原料来制备NiSO4•7H2O。已知某化工厂的含镍催化剂主要含有Ni，还含有Al（31%）、Fe（1.3%）的单质及氧化物，其他不溶杂质(3.3%)。龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校3部分阳离子以氢氧化物形式完全沉淀时的pH如下：沉淀物Al(OH)3Fe(OH)3Fe(OH)2Ni(OH)2pH5.23.29.79.2回答下列问题：⑴操作a、c中需使用的仪器除铁架台（带铁圈）、酒精灯、烧杯、玻璃棒外还需要的主要仪器为。⑵“碱浸”过程中发生的离子方程式是。⑶“酸浸”时所加入的酸是（填化学式）。酸浸后，经操作a分离出固体①后，溶液中可能含有的金属离子是。⑷操作b为调节溶液的pH，你认为pH的最佳调控范围是。⑸“调pH为2~3”的目的是。⑹产品晶体中有时会混有少量绿矾（FeSO4·7H2O），其原因可能是_____________________________________________________________________。4.碳酸锂广泛应用于陶瓷和医药等领域。以-锂辉石（主要成分为Li2O·Al2O3·4SiO2）为原料制备Li2CO3的工艺流程如下：已知：Fe3＋、Al3＋、Fe2＋和Mg2＋以氢氧化物形式完全沉淀时，溶液的pH分别为3.2、5.2、9.7和12.4；Li2SO4、LiOH和Li2CO3在303K下的溶解度分别为34.2g、12.7g和1.3g。⑴步骤I前，-锂辉石要粉碎成细颗粒的目的是________________。⑵步骤I中，酸浸后得到的酸性溶液中含有Li＋、SO24，另含有Al3＋、Fe3＋、Fe2＋、Mg2＋、Ca2＋、Na＋等杂质，需在搅拌下加入_____________（填“石灰石”、“氯化钙”或“稀硫酸”）以调节溶液的pH到6．0～6．5，沉淀部分杂质离子，然后分离得到浸出液。⑶步骤II中，将适量的H2O2溶液、石灰乳和Na2CO3溶液依次加入浸出液中，可除去的杂质金属离子固体②含镍废催化剂碱液酸液碱浸操作b保温一段时间操作a酸浸操作aH2O2调pH为2-3操作c溶液①固体①操作aNiSO4•7H2O晶体龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校4有。⑷步骤III中，生成沉淀的离子方程式为________________。⑸从母液中可回收的主要物质是_____________________。5．氟化钠是一种重要的氟盐，主要用作农业杀菌剂、杀虫剂、木材防腐剂。实验室可通过下图所示的流程以氟硅酸（H2SiF6）等物质为原料制取氟化钠，并得到副产品氯化铵：有关物质在水中溶解度分别为：氯化铵：10℃时33.3g、20℃时37.2g、30℃时41.4g；氟化钠：20℃时4g；氟硅酸钠微溶于水。请回答下列问题：（1）上述流程中发生两步化学反应，第一步反应的化学方程式为：；第二步反应能进行是因为。（2）操作Ⅰ名称是，操作II名称是。（3）操作II的作用是。（4）操作Ⅲ的具体过程是。（5）流程中NH4HCO3必须过量，其原因是_______________________________________________________________________。6、用海水可同时提取氯化钠和金属镁或镁的化合物，其流程如下图所示：（1）在实验室中由粗盐“重结晶”制精制食用盐，需要“蒸发”等操作。有关“蒸发”的目的或操作错误的是。（填写选项编号）a、得到热的饱和溶液b、得到晶体c、用余热蒸干溶液（2）上述流程中：①用过量盐酸溶解氢氧化镁的原因是：；②操作A的实验步骤包括：、、。（3）若在空气中加热MgCl2·nH2O，生成的是Mg(OH)Cl，写出反应的化学方程式：母液NH4Cl滤液滤液H2SiO3CO2H2SiF6NH4HCO3、H2O充分混合、过滤NaClNaF粗NaF操作Ⅰ操作Ⅱ操作Ⅲ粗NH4Cl操作I操作Ⅱ龙文教育------您值得信赖的专业化个性化辅导学校5。[导出气体产物，冷却后得到一种溶液，其质量分数为0.289，则晶体中n≈。(取整数)]（4）用电解法制取镁时，需要无水氯化镁。所以MgCl2·nH2O必须在气流中加热得到无水MgCl2，原因是：。三、本次课后作业：四、学生对于本次课的评价：○特别满意○满意○一般○差学生签字：五、教师评定：1、学生上次作业评价：○好○较好○一般○差2、学生本次上课情况评价：○好○较好○一般○差教师签字：师广丽家长签字：、（1）Mg(NO3)2＋K2CO3→MgCO3↓＋2KNO3，复分解反应（2）滤液中含有较多的KNO3（或重复利用滤液中的KNO3，节约原料，提高原料的利用率）（3）NaCl的溶解度受温度变化的影响较小，KNO3的溶解度受温度变化的影响较大。（4）碳酸钾质量为20.7克，钾元素的质量分数为11.7％2（1）MgCl2·6H2O△Mg（OH）Cl+HCl↑+5H2O↑MgCl2·6H2O△MgO+HCl↑+5H2O↑或Mg（OH）Cl△MgO+HCl↑在干燥的HCl气流中，抑制了MgCl2水解，且带走MgCl2·6H2O受热产生的水气，故能得到无水MgCl2。（2）加入MgCl2溶液，充分搅拌，过滤，沉淀用水洗涤。（3）搅拌，加速溶解；使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗，防止外洒；搅拌，防止因局部过热液滴或晶体飞溅。3．⑴漏斗、蒸发皿⑵2Al+2OH—+2H2O=2AlO2—+3H2↑、Al2O3+2OH—=2AlO2—+3H2O⑶H2SO4Ni2+、Fe2+⑷3.2—9.2⑸防止在浓缩结晶过程中Ni2+水解⑹H2O2的用量不足（或H2O2失效）、保温时间不足导致Fe2＋未被完全氧化造成的4（1）增大固体与硫酸的接触面积，增大了反应速率。（2）石灰石（3）H2O2溶液是氧化剂可将Fe2＋氧化为Fe3＋,石灰乳可接着将Mg2＋和Fe3＋沉淀，而Na2CO3溶液可将Ca2＋沉淀（4）Li++CO32-→Li2CO3（5）Na2SO45．（1）H2SiF6＋6NH4HCO3＝6NH4F＋H2SiO3↓＋6CO2↑＋3H2O一定条件下，NaF比NaCl、NH4Cl、NH4F的溶解度小。（2）过滤洗涤（3）除去NaF、NH4Cl表面的杂质。（4）加热蒸发溶剂，析出少量晶体后冷却结晶。（5）必须保证H2SiF6能全部反应，防止在进行反应Ⅱ时H2SiF6将与NaCl反应，生成Na2SiF6沉淀，混入NaF中影响NaF质量；同时过量的相对廉价原料NH4HCO3可以提高H2SiF6的转化率。6、（共11分）（1）a、c（2分）（2）①防止在下一步操作中氯化镁发生水解（1分）；②蒸发浓缩、冷却结晶、过滤洗涤（3分）（3）MgCl2·nH2OMg(OH)Cl+HCl↑+（n-1）H2O（2分）。（4）氯化氢（HCl）（1分）、在干燥的氯化氢气流中，抑制了MgCl2的水解，且带走了MgCl2·nH2O加热产生的水气，故能得到无水氯化镁。（2分）