硝酸钾水溶液的分离方案
（5）空气冷却式结晶器：
空气冷却式结晶器是一种最简单的敞开型结晶器，靠顶部 较大的敞开液面以及器壁与空气间的换热，以降低自身温 度从而达到冷却析出结晶的目的，并不加晶种，也不搅拌， 不用任何方法控制冷却速率及晶核的形成和晶体的生长。
特点： 这类结晶器构造最简单，造价最低，可获得高 质量、大粒度的晶体产品，尤其适用于含多结晶水物质的 结晶。缺点是传热速率太慢，且属于间歇操作，生产能力 较低，占地面积较大。在产品量不太大而对产品纯度及粒 度要求又不严时，仍被采用。
（三）真空结晶器
真空结晶操作是将常压下未饱和的溶液，在绝热条件下减 压闪蒸，由于部分溶剂的气化而使溶液浓缩、降温并很快 达到过饱和状态而析出晶体。工作时把热浓溶液送入密闭 而绝热的容器中，器内维持较高的真空度，使器内溶液的 沸点较进料温度为低，于是此热溶液势必闪急蒸发而绝热 冷却到与器内压力对应的平衡温度。 真空结晶器既有冷却作用又有少量的浓缩作用。由溶液冷 却所释放的显热及溶质的结晶热来提供溶剂蒸发所消耗的 汽化潜热，溶液受到冷却而无需与冷却面接触，溶剂被蒸 发而又不需要使溶液与加热面接触，故而在器内根本不需 设置换热面。
⑤FC型结晶器
FC型结晶器又称强制外循 环结晶器，属于晶浆循环型 结晶器，其结构主要由结晶 室、循环管、循环泵、换热 器等组成。结晶室有锥形底， 晶浆从锥底排出后，经循环 管用轴流式循环泵送至换热 器，被加热或冷却后，沿切 线方向重又进入结晶室，如 此循环，形成晶浆排出。晶 浆排出口接近结晶室锥底处， 而进料口则在循环泵入口管 线上。
④Krystal-Oslo型结晶器
Krystal-Oslo型结晶器也称为Krystal粒度分级型结晶器， 主要分为真空冷却结晶器、冷却结晶器、蒸发结晶器等几 种。结晶器主要由气化室与结晶室两部分组成，结晶室的 器身有一定的锥度，上部较底部有较大的截面积。母液与 热浓料液混合后用循环泵送到高位的汽化室，在汽化室中 溶液汽化、冷却而产生过饱和度，然后通过中央降液管流 至结晶室的底部，转而向上流动。在结晶室中，液体向上 的流速逐渐降低，其中悬浮晶体的粒度愈往上愈小，当溶 液到达结晶室的顶层，基本上作为澄清的母液在结晶的顶 部溢流进入循环管路。 结晶器的优点在于循环液中基本上不含晶粒，从而避免发 生叶轮与晶粒间的接触成核现象，再加上结晶室的粒度分 级作用，使这种结晶器所产生的晶体大而均匀，特别适合 生产在饱和溶液中沉降速度大晶粒。缺点是生产能力受到 限制，因为必须限制液体的循环流量及悬浮密度，把结晶 室中悬浮液的澄清界面限制在溢流以下。
式结晶器，结晶器下部接有淘析柱，器内设有导流筒和筒形挡板。
螺旋桨的推动下，在筒内上升至液体表
层，然后转向下方，沿导流筒与挡板之 间的环形通道流至器底，重又被吸入导
流筒的下端，如此反复循环，形成良好
的混合条件。 DTB型结晶器效能较高，能生产较大的 晶粒，生产强度较高，器内不易产生结 晶垢。适用于各种结晶方法，连续结晶 的主要型式之一。
适用于生产硼砂、铁矾、铁铵矾等。
（二）蒸发结晶设备 --①DTB型蒸发结晶器
DTB型结晶器中部有一导流管，四 周方有圆筒形挡板，圆筒形挡板将结晶 器分隔为晶体生长区和澄清区，在导流 筒内接近下端处有螺旋浆(内循环轴流 泵)，以较低的转速旋转，使悬浮液在
如图所示，DTB型蒸发结晶器(导流筒-挡板蒸发结晶器)是一种晶浆循环
选用设备为冷却结晶设备中的空气冷却式 结晶器。 理由：冷却结晶设备适用于溶解度随温度 下降而显著减小的物系，而硝酸钾因温度 而异，温度越低溶解度越小。
（3）特点
结构较简单，节省地面和材料，可以连 续操作，生产能力大，体力劳动少；产 生的晶体粒度均匀，大小可调节。 适用于葡萄糖、谷氨酸钠等卫生条件较 高、产量较大的结晶。
1—结晶槽；2—水槽（冷却水夹套）
3—搅拌器；4，5—接管
（4）回转式直接接触冷却结晶器
① 结构：如图所示。它的主体是一回转圆筒， 略呈倾斜，筒内装有挡板。其他部件有电动机、 减速器、风机、连续离心机、排气筒等。 ② 工作原理：待结晶的溶液与冷空气在筒内 逆向流过，在筒内挡板作用下升举并淋洒于冷 空气中，以扩展冷却表面，从而降温结晶，冷 却后的晶浆在离心机作用下分离出晶体。
4）编制结晶分离方案
结晶设备选择的一般原则： 溶解度虽温度变化大的物系应采用冷却式结晶器， 反之应采用蒸发式结晶器。 热敏性的物系应采用真空室结晶器。 处理能力大时应采用连续结晶器，反之采用间歇 式结晶器。 对于有腐蚀性的物系，设备的器材应先考虑其耐 腐蚀性能。 对于具有特殊溶解性能的物系，应根据具体情况 选用其他专用的结晶器。 对于颗粒有严格要求的物系，一般应选用分级型 结晶器。
硝酸钾
物理性质 水溶液pH：7 性状：无色透明棱柱状或白色颗粒或结晶性粉末。 味辛辣而咸有凉感。微吸湿，吸湿性比硝酸钠为 小。 相对密度(d164)：2.109 熔点：334℃ 溶解性：易溶于水，溶于水时吸热，溶液温度降 低。不溶于无水乙醇、乙醚。 水中溶解度：13 (因温度而异，温度越高溶解度 越高)。
③DP型结晶器
DP型结晶器在结构可以看作是对DTB型的改进。DP型不 只在导流筒内安装螺旋桨，向上推送循环液，而且还在导 流筒外侧的环隙中也设置了一组与导流筒内的叶片相反螺 旋桨叶，可向下推送环隙中的循环液。内外两组桨叶共同 组成一个大直径的螺旋桨，使其外直径与圆型挡板的内径 间的空隙很小，使得中间一段导流筒与大螺旋桨而同步旋 转。 DP型结晶器适用于不同的结晶方法，可降低二次成核速 率，产品平均粒度加大，晶体在器内的平均停留时间减少， 从而提高了生产能力，循环阻力低，流动均匀，容易使密 度较大的固体粒子悬浮 。
2、间歇式真空结晶器
间歇式真空结晶器的器身是 一个具有锥形底的容器。将 料液置于容器中，料液的闪 急蒸发造成剧烈的沸腾，使 溶剂的蒸汽从器顶排出而进 入喷射器或其他真空设备中。 加强搅拌使溶液温度相当均 匀，并使晶粒悬浮起来，直 到充分成长后沉入锥底。每 批操作结束后，晶体与母液 的混合液经排料阀放至晶浆 槽，随后进行过滤，使晶体 与母液分开。 此结晶器的主要优点为构造 简单，溶液系绝热蒸发冷却， 不需传热面，避免了晶体在 传热面上的聚结，故造价低 而生产能力较大。
硝酸钾水溶液的分离方案
3)了解结晶装置与流程，确定硝酸钾水溶 液分离的基本操作流程。
（1）冷却结晶设备 冷却结晶法是指基本上不除去溶剂，而是使溶液冷却成 为过饱和溶液而结晶，适用于溶解度随温度下降而显著减 小的物系，如硝酸钾、硝酸钠、硫酸镁等。 （2）蒸发结晶设备 蒸发结晶和冷却结晶的不同之处在于，前者需要将溶液加 热到沸点，并浓缩达过饱和而产生结晶。蒸发结晶有两种 方法：一种是将溶液预热，然后在真空（减压）下闪蒸 （有极少数是在常压下闪蒸）;另一种是结晶装置本身附 有蒸发器。 （3）真空结晶器
原料液
冷却剂
晶浆
②外循环冷却式结晶器
外循环式冷却结晶器的构造如
图所示，其冷却剂与溶液通过结晶 器外部的冷却器进行热交换。
这种设备的换热面积不受结晶
器的限制，传热系数较大，易实现 连续操作。
冷却剂
晶浆
原料液
1-电动机； 2-进料口； 3-冷却夹套； 4-挡板； 5-减速器； 6-搅拌轴； 7-搅拌器
2、长槽搅拌式连续结晶器
（1）结构
主体是一敞口或闭式的长槽，底部半圆形。槽外装有水夹 套，槽内则装有长螺距低速螺带搅拌器。全槽常由2～3个 单元组成。 （2）工作原理
热而浓的溶液由结晶器的一端进入，并沿槽流动，夹套中 的冷却水与之作逆流流动。由于冷却作用，若控制得当， 溶液在进口处附近即开始产生晶核，这些晶核随着溶液流 动而成长为晶体，最后由槽的另一端流出。
（一）冷却结晶设备
1、搅拌式结晶器
在敞槽或结晶釜中安装搅拌器，使结晶器 内温度比较均匀，晶体虽小但粒度较均匀， 可缩短冷却周期，提高生产能力。 按照料液循环形式分为①内循环式和②外 循环式。
①内循环冷却式结晶器 内循环式冷却结晶器的构造如图所示，其冷却 剂与溶液通过结晶器的夹套进行热交换。 这种设备由于换热器的换热面积受结晶器的限 制，其换热量不大。
1、真空冷却结晶器
（1）工作原理 真空冷却结晶器是将热的饱和溶液加入一与外界绝 热的结晶器中，由于器内维持高真空，故其内部滞 留的溶液的沸点低于加入溶液的温度。这样，当溶 液进入结晶器后，经绝热闪蒸过程冷却到与器内压 力相对应的平衡温度。
① 结构：如图。主要包括蒸发锅、冷凝器、循环 管、进料循环泵、出料泵、蒸汽喷射泵等。 ② 特点 ——优点：构造简单，生产能力大，操作控制较 容易。 ——缺点：必须使用蒸汽，冷凝耗水量较大，操 作费用和能耗较高。
②奥斯陆型蒸发结晶器
奥斯陆型蒸发结晶器又称为克里斯塔尔结晶 器，一种母液循环式连续结晶器。 料液加到循环管中与管内循环母液混合，由 泵送至加热室；加热后的溶液在蒸发室中蒸发并 达到过饱和，经中心管进入蒸发室下方的晶体流 化床。
在晶体流化床内，溶液中过饱和 的溶质沉积在悬浮颗粒表面，使晶体 长大。 流化床对颗粒进行水力分级，大 颗粒在下，小颗粒在上，从流化床底 部卸出粒度较为均匀的结晶产品。 流化床中的细小颗粒随母液流入 循环管，重新加热时溶去其中的微小 晶体。 这种设备的主要缺点是溶质易沉积在传热表面上，操作较麻烦，因而应 用不广范。
转化法制备硝酸钾实验报告
转化法制备硝酸钾实验报告一、实验目的1、了解转化法制备硝酸钾的原理和方法。
2、学习溶解、蒸发、结晶、过滤等基本操作。
3、掌握通过重结晶提纯物质的方法。
二、实验原理硝酸钾在不同温度下在水中的溶解度有较大差异。
在较高温度下，硝酸钾的溶解度较大；而在较低温度下，其溶解度则较小。
利用这一性质，将硝酸钠和氯化钾混合，在一定温度下制成热的饱和溶液，然后通过冷却降温，硝酸钾会因为溶解度降低而结晶析出，而氯化钠则由于溶解度变化不大仍留在溶液中。
经过过滤、洗涤等操作，即可得到硝酸钾晶体。
相关的化学反应方程式：无三、实验用品1、仪器电子天平、烧杯（250mL 2 个、500mL 1 个）、玻璃棒、石棉网、三脚架、酒精灯、漏斗、滤纸、蒸发皿、表面皿、抽滤瓶、布氏漏斗、铁架台（带铁圈）、温度计（100℃）、药匙。
2、药品硝酸钠（固体）、氯化钾（固体）、蒸馏水。
四、实验步骤1、称取原料用电子天平分别称取 170g 硝酸钠和 150g 氯化钾，放入 250mL 烧杯中。
2、配制热饱和溶液在500mL 烧杯中加入约200mL 蒸馏水，放在石棉网上加热至沸腾。
然后，将称好的硝酸钠和氯化钾混合物逐渐加入到沸水中，并用玻璃棒不断搅拌，使其完全溶解。
继续加热并搅拌，直至溶液沸腾，保持微沸状态 5 分钟，使溶液成为热的饱和溶液。
3、冷却结晶将热饱和溶液放在室温下自然冷却，随着温度的降低，硝酸钾晶体逐渐析出。
当溶液冷却至室温后，放入冰水浴中继续冷却 15 分钟，使结晶完全。
4、过滤分离采用常压过滤的方法，将析出的晶体和母液进行分离。
先将滤纸对折两次，打开成圆锥形，放入漏斗中，用蒸馏水润湿滤纸，使其紧贴漏斗内壁。
将漏斗放在铁架台的铁圈上，下面放置一个 250mL 烧杯，将冷却后的混合物倒入漏斗中进行过滤。
用玻璃棒引流，使溶液沿着玻璃棒流入漏斗中，过滤过程中注意不要让液面高于滤纸边缘。
过滤得到的晶体为硝酸钾粗产品，留在母液中的主要是氯化钠。
硝酸钾的制备和提纯
2.过滤 组装过滤器，将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过
滤器中，进行过滤。
在操作过程中注意“一贴二低三靠”，
即：一贴：将滤纸折叠好放入漏斗,加少量蒸馏水润湿,使 滤纸紧贴漏斗内壁．二低：滤纸边缘应略低于漏斗边缘,漏 斗中液体的液面应略低于滤纸的边缘． 三靠：向漏斗中倾
倒液体时,烧杯嘴应紧靠玻璃棒；玻璃棒下端应紧靠三层 滤纸处;漏斗颈的末端应紧靠烧杯内壁。若滤液浑浊，则
（℃ ）
20的
倍数
KNO3 13. 20.9 31.6 45.8 63.9 110 169 246 7.85 3
KCl 27. 31.0 34.0 37.0 40.0 45.5 51.1 56.7 1.8 6
NaNO3 73 80 88 96 104 124 148 180 2.1
NaCl 35. 35.8 36.0 36.3 36.6 37.3 38.4 39.8 1.1 7
思考1：工业上生产硝酸钾是以硝酸钠
和氯化钾为原料制备，请同学们根据 以下表格中的数据和以前所学习的物 质分离和提纯的方法，找出一种最佳 方法分离出硝酸钾晶体？
第十一页
表1 NaNO3、KCl、NaCl、KNO3在不同温度下的溶解度（g/100g水）
温 度 0 10 20 30 40 60 80 100 100/
硝酸钾的制备和提纯
第一页
我们在以前的学习中学过一些实 验方法，可用于混合物的分离和提 纯，请同学们回忆一下，你了解哪 些分离、提纯的方法？
第二页
过滤
通常用来分离 液体和不溶的固体。
1、常压过滤 2、减压过滤
（也称抽滤或吸滤）
3、热过滤
第三页
结晶
1.蒸发结晶
60%硝酸钠+40%硝酸钾分离的工艺参数
一、背景介绍硝酸钠和硝酸钾作为常见的无机盐，广泛应用于化工、炸药、化肥等领域。
由于二者在化学性质上的相似性，使得它们在实际生产中有时需要进行分离。
本文将重点讨论60硝酸钠和40硝酸钾分离的工艺参数。
二、分离工艺参数1. 溶液浓度硝酸钠和硝酸钾分离的第一步便是通过调整溶液浓度来实现。
根据实际情况，需确定硝酸钠和硝酸钾溶液的浓度比例，以便进行后续处理。
2. 结晶温度通过控制结晶温度，可以实现硝酸钠和硝酸钾的分离。
由于二者的结晶温度不同，可利用这一性质来实现分离。
合理选择结晶温度对分离效果具有重要影响。
3. 结晶时间结晶时间也是影响分离效果的重要参数之一。
在确定了结晶温度的前提下，需要进行适当的结晶时间控制，以获得理想的分离效果。
4. 搅拌速度在结晶过程中，适当的搅拌速度有助于溶质均匀分布，从而影响结晶速度和质量。
需要合理调整搅拌速度以实现硝酸钠和硝酸钾的高效分离。
5. 过滤方式选择合适的过滤方式也是分离工艺中的关键因素。
根据硝酸钠和硝酸钾溶液的性质和分离要求，确定合适的过滤方式，如压力过滤、真空过滤等。
6. 洗涤参数洗涤过程对分离后产物的纯度和质量有重要影响。
需要确定洗涤液的配比、温度、洗涤时间等参数，以确保分离效果的稳定和可控性。
7. 干燥条件对分离后的硝酸钠和硝酸钾产物进行干燥处理。
需要合理选择干燥温度、时间和方法，以获得理想的干燥效果。
三、实验应用以上列举的分离工艺参数，是在实验室条件下进行的。
在实际工业生产中，还需要根据生产设备和工艺流程进行适当调整和优化。
通过实验应用，我们可以验证各个参数对硝酸钠和硝酸钾分离效果的影响，从而为工业生产提供理论依据和技术支持。
四、结语本文针对60硝酸钠和40硝酸钾分离的工艺参数进行了探讨，从溶液浓度、结晶温度、结晶时间、搅拌速度、过滤方式、洗涤参数和干燥条件等方面进行了详细阐述。
在工业生产中，合理控制这些参数，可以实现硝酸钠和硝酸钾的高效分离，提高生产效率和产品质量。
硝酸钾生产工艺设计
HNO3+KCl→反应器→结晶器→离心分离→干燥器→KNO3成品
离心分离母液→过滤→蒸发器→结晶器→离心机→2级KNO3成品
在反应器中加入硝酸和离心分离的母液，然后分批加入结晶氯化钾，硝酸过量15%，通直接蒸汽和压缩空气，使反应温度维持在75至85℃，反应器放出的水蒸气、热空气和反应气体包括部分盐酸都由空气喷射器抽出放空或送至吸收塔。反应约4小时内完成，制得的溶液的平均组成为：硝酸钾450至520g/L、硝酸35至65g/L、氯化氢120至140g/L.此溶液加以澄清、除去硅酸盐杂质后清液送入结晶器，冷却到25至30℃时析出硝酸钾晶体。离心分离洗涤去结晶中的氯化物，送入干燥器中干燥为成品，也可重结晶为较纯的产品，方法同上述。离心分离的母液和洗涤水混合，部分返回反应器，其大致组成为：硝酸钾90至110g/L、硝酸20至40g/L、氯化氢70至80g/L.部分送到中和器用苛性钾溶液中和，过滤后送入蒸发器浓缩到溶液密度1.5g/立方厘米去结晶器结晶，离心制得2至3级品。
硝酸钾生产工艺
配料、分离工段
根据相图，使氯化钾、半成品在高温下溶解而NaCl等很少溶解。从而达到富集KNO3的目的。
氯化钾
一次提纯工段
该工段根据溶解速度差异，而达到分离提纯目标的。
二次提纯工段
该工段是重复上一工段的重要部分，再次提高产品质量，原理也与上类同，为高温溶解，低温结晶NaCl溶解速度快等原理。
成品加工工段
经以上工段主离子含量已达到合格，而水份较高。通过干燥器使水份含量达到合格，产品粒度不均通过振动筛使之合格，装袋，即可向外销售，而完成生产工序。
硝酸钾，分子式为KNO3。无色透明棱柱晶体或粉末，溶于水、稀乙醇、甘油，不溶于无水乙醇和乙醚。无嗅无毒，味咸辣有清凉感。空气中不潮解。在334℃分解放出氧，400℃时分解放出氧气，生成亚硝酸钾，继续加热则生成氧化钾。是强氧化剂，与易燃物，有机物接触能引起燃烧爆炸，并发生有毒和刺激性气体。与炭或硫一起加热时，能发强光而燃烧。[1]
实验2硝酸钾粗品的提纯
实验2 硝酸钾粗品的提纯【实验目的】1．了解重结晶的基本原理，认识蒸发结晶与重结晶两种分离方法的适用条件；2．掌握用重结晶法提纯物质的步骤和基本操作；3．初步形成对物质纯化效果进行评价的意识。
【实验原理】将硝酸钾粗品配成热的浓溶液，将其冷却时，由于硝酸钾在水中的溶解度会随温度的降低而减小，溶液中的硝酸钾会达到饱和而从溶液中析出；杂质含量很低，不会达到饱和，仍然留在溶液中。
这样，通过过滤冷却后的混合液即可将硝酸钾与杂质分离开来，达到提纯的目的。
这种方法称为重结晶法。
【实验器具】试剂：硝酸钾粗品、蒸馏水、稀硝酸、0.1mol·L－1硝酸银溶液。
仪器：托盘天平、烧杯、量筒、玻璃棒、酒精灯、漏斗、滤纸、铁架台（带铁圈）、试管、火柴等。
【实验过程】1．称取6g硝酸钾粗品，加入到小烧杯中，再加入10 mL蒸馏水。
用酒精灯加热，搅拌，待晶体全部溶解后停止加热。
2．将加热后的溶液冷却至室温。
3．待溶液完全冷却后过滤，并用少量蒸馏水洗涤晶体，然后用干燥的滤纸吸取晶体表面的水分，得到纯度较高的硝酸钾晶体。
剩余母液中仍含有硝酸钾，需将母液回收至指定容器。
4．取绿豆粒大小的硝酸钾粗品和重结晶后得到的晶体，将它们分别放入两支试管中，各加入 2 mL蒸馏水配成溶液并滴加几滴稀硝酸酸化，再向两支试管的溶液中各滴加2滴0.1mol·L－1AgNO3溶液，观察现象。
【思考讨论】1．你所做的重结晶实验的纯化效果如何?2．在利用重结晶法提纯物质的过程中，既要保证产品的纯度，又要尽量减少产品的损失。
那么，配制热的浓溶液时溶剂的用量、洗涤晶体时蒸馏水的用量等因素对提纯的效果有何影响?3．你对重结晶法的原理是怎样理解的?请对比分析蒸发结晶和重结晶的基本原理、适用条件和实施步骤，找出它们之间的差别。
【联想质疑】【提升训练】1.如图表示物质A 在四种溶剂ω、x 、y 、z 中的溶解度曲线。
据此，用重结晶提纯A 时，最宜采用的溶剂是( )A.ωB.xC.yD.z2.冷却热饱和溶液并过滤除去析出的晶体，所得的母液是( )A.该温度下的饱和溶液B.该温度下的不饱和溶液C.是浓溶液D.是稀溶液3．下列说法错误的是( )A.对沉淀进行洗涤时，水越多越好B.溶剂用量越少，收率越高C.溶剂用量越多，纯度越高D.对沉淀进行洗涤时，宜少量多次4．下列实验操作正确的是( )A.用结晶法除去硝酸钾中混有的少量氯化钠B.用湿润的pH试纸测定Na2CO3溶液的pHC.为了使制取氢气的速度加快，可向稀硫酸中加入少量硫酸铜溶液D.在氢氧化铁胶体中加入过量的盐酸最终会产生沉淀5．如用重结晶法除去某产品中杂质，要选择合适的溶剂。
基础化学实验二_硝酸钾的溶解与结晶
实验二硝酸钾的溶解与结晶一实验目的熟悉溶解度的测定方法及结晶法的技巧。
二实验原理一﹑溶解度1.溶解度的定义：在定温﹑定压下﹐饱和溶液中所含溶质的量﹐称为该溶质在此温度时的溶解度。
(1)溶解度常用的表示法：○1以每100 克溶剂中所含溶质的克数表示。
（单位：溶質 g溶劑 100 g）○2以每升溶液中所含溶质的莫耳数。
（单位：溶質 mol 溶液 L）○3以重量百分率浓度（％）表示。
(2)饱和溶液﹑不饱和溶液与过饱和溶液的定义：○1饱和溶液：溶剂中所能溶解的溶质已达最大量﹐此时的溶液称为饱和溶液；是一种动平衡。
○2不饱和溶液：溶剂中所能溶解的溶质未达最大量﹐此时的溶液称为不饱和溶液；再加入少许固体溶质时﹐固体溶质继续溶解。
○3过饱和溶液：溶剂中所能溶解的溶质超过最大量﹐此时的溶液称为过饱和溶液；过饱和溶液是一种不稳定状态﹐加入一些微小晶体当作晶种﹐或利用搅拌﹐都可使过量溶质结晶析出而成为饱和溶液。
○4配制法：在较高的温度时﹐配制成饱和溶液﹐而后缓慢或迅速降低温度﹐使过剩的溶质不结晶析出。
(3)溶解度的分类：○1可溶：溶解度大于10－1 M。
○2微溶：溶解度介于10－1～10－4 M。
○3难溶或不溶：溶解度小于10－4 M。
2.溶解的实例：(1)在溶液里进行化学反应通常较快。
在实验室里或化工生产中﹐要使两种能反应的固体起反应﹐先将它们溶解后﹐再混合﹑振荡或搅动﹐以加快反应进行。
(2)溶液对动﹑植物生理活动的影响：○1动物摄取食物里的养分﹐经消化变成溶液后再吸收。
○2动物体内﹐氧和二氧化碳先溶解在血液中﹐再循环进出。
○3医疗用眼药水﹑葡萄糖溶液﹑生理食盐水及注射液……等﹐按一定比例﹐先配成溶液后再使用。
○4许多有机堆肥﹐在施用前先经腐熟；其目的之一是使复杂﹑难溶的有机物﹐变成简单﹑易溶物﹐使其能溶解于水中﹐供农作物吸收。
二﹑结晶1.结晶的定义：结晶是指从饱和溶液或气体中﹐凝聚出具有一定几何形状固体的过程。
小初高学习2017_2018学年高中化学专题一物质的分离与提纯1.3硝酸钾晶体的制备过滤的种类素材苏
过滤一、过滤一般有两个目的:一是滤除溶液中的不溶物得到溶液，二是去除溶剂（或溶液）得到结晶。
二、常用过滤方法有3种：① 常压过滤：用内衬滤纸的锥形玻璃漏斗过滤，滤液靠自身的重力透过滤纸流下，实现分离。
用圆锥形玻璃漏斗，将滤纸四折，放入漏斗内，其边缘比漏斗边缘略低，润湿滤纸。
小心地向漏斗中倾入液体，液面应比滤纸边缘低一些。
若沉淀物粒子细小，可将溶液静置，使沉淀沉降，再小心地将上层清液泌入漏斗，最后将沉淀部分倒入漏斗。
这样可以使过滤速度加快。
图1 常压过滤装置图② 减压过滤（抽气过滤）：用安装在抽滤瓶上铺有滤纸的布氏漏斗或玻璃砂芯漏斗过滤，吸滤瓶支管与抽气装置连接，过滤在减低的压力下进行，滤液在内外压差作用下透过滤纸或砂芯流下，实现分离。
减压过滤装置包括瓷质的布氏漏斗，抽滤瓶，安全瓶和抽气泵（图1）。
图2 减压过滤装置图过滤前，选好比布氏漏斗内径略小的圆形滤纸平铺在漏斗底部，用溶剂润湿，开启抽气装置，使滤纸紧贴在漏斗底。
过滤时，小心地将要过滤的混合液倒入漏斗中，使固体均匀分布在整个滤纸面上，一直抽气到几乎没有液体滤出为止。
为尽量除净液体，可用玻璃瓶塞压挤滤饼。
在停止抽滤时，先旋开安全瓶上的旋塞恢复常压，然后关闭抽气泵。
在漏斗中洗涤滤饼的方法：把滤饼尽量地抽干、压干，旋开安全瓶上的旋塞恢复常压。
把少量溶剂均匀地洒在滤饼上，使溶剂恰能盖住滤饼。
静置片刻，使溶剂渗透滤饼，待有滤液从漏斗下端滴下时，重新抽气，再把滤饼尽量抽干、压干。
这样反复几次，就可把滤饼洗净。
减压过滤的优点是过滤和洗涤的速度快，液体和固体分离得较完全，滤出的固体容易干燥。
布氏漏斗图布氏漏斗加滤纸图热水漏斗示意图减压过滤装置与操作视频1③ 加热过滤：用插有一个玻璃漏斗的铜制热水漏斗过滤。
热水漏斗内外壁间的空腔可以盛水，加热使漏斗保温，使过滤在热水保温下进行。
用锥形玻璃漏斗过滤热饱和溶液时，常因冷却导致在漏斗中或其颈部析出晶体，使过滤发生困难。
硝酸钾的制备和提
4．重结晶 留下约0.1 g粗产品(作纯度对比检验用)，其余 按粗产品、水的质量比为2∶1混合，配成溶 液，加热、搅拌，待晶体全部溶解后停止加 热(若溶液沸腾时晶体还未全部溶解，可再加 入少量蒸馏水使其溶解)。等溶液冷却至室温 有大量晶体析出后减压过滤，得到较高纯度 的_硝__酸__钾___晶体。
将所得晶体溶于少量溶剂中，然后进行蒸发（或冷 却）、结晶、过滤，如此反复的操作称为重结晶。
溶解： 按KNO3∶H2O= 2∶1
加适量水溶解
加热： 沸腾 即止
冷却： 有针状 KNO3析出
抽滤： 得KNO3晶体
烘干： 水浴烘干 (在表面皿中）
称重: 精品KNO3
思考3：请设计一个实验来检验两种情况下制备得到 产品的纯度大小？
溶解度的差异
结晶
课前自主学案
自主学习
一、实验原理 1．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。
实验思路：
高温下, 达到饱和的NaCl先结 晶分离；然后, 在低温下, KNO3达饱和，得到产品。
4．影响晶粒生成的条件 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，或溶液冷却的越快，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。 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。
A、③④⑥⑤②① B、③④⑥②⑤①
硝酸钾的制备和提纯
目的要求 实验原理 注意事项 示范操作
目的要求
▪ 学习利用各种易溶盐在不同温度时溶解度
的差异来制备易溶盐的原理和方法。
▪ 了解结晶和重结晶的一般原理和方法。 ▪ 掌握固体溶解、加热、蒸发的基本操作。 ▪ 掌握过滤（包括常压过滤、减压过滤和热
过滤）的基本操作。
39.8
注意事项
▪ 11.3g硝酸钾+10g氯化钾诚如100毫升烧杯中。 ▪ 加20毫升水溶解，不用过滤 ▪ 加热到体积25毫升时，有大量晶体析出，进行热过滤 ▪ 热过滤时，抽滤瓶可放入热水中，若抽滤瓶中有晶体析出，用10毫升热水溶解后
转移再蒸发晶体
▪ 蒸发至25毫升体积，有晶膜出现，冷却结晶 ▪ 重结晶时，按照硝酸钾和水1：1溶解后，立刻冷却结晶 ▪ 产片检验列表处理，参见表2-12
实验原理 用NaNO3和KCl制备KNO3 ，其反应式为:
NaNO3 + KCl = NaCl + KNO3 当NaNO3和KCl溶液混合时，在混合液中同时存在Na+、K+、Cl-、 NO3-， 由这四种离子组成四种盐KNO3、KCl、NaNO3、NaCl同时存在于溶液 中。
本实验简单地利用四种盐于不同温度下在水中的溶解度差异来分离出
KNO3结晶。在20℃时除NaNO3外，其余三种盐的溶解度相差不大， 随
温度的升高，NaCl几乎不变，NaNO3和KCl改变也不大，而KNO3的溶 解
度却增大得很快。这样把NaNO3和KCl混合溶液加热蒸发，在较高温度 下NaCl由于溶解度较小而首先析出，趁热滤去，冷却滤液，就析出溶
解度急剧下降的KNO3晶体。在初次结晶中，一般混有少量杂质，为了 进一步除去这些杂质，可采用重结晶进行提纯。
探究植物细胞在KNO3溶液中的质壁分离与复原的最佳浓度
序 号 质量浓度 （／ ） ｇ ｍＬ 质壁分离与复原观察情 况
糖溶液 ， 细胞 发生质壁分离后 在滴 水复原过程 中 ， 存在 速度慢所用时间长 ， 往往效果不佳 。而且溶 液粘 性强 ， 滴瓶与滴管之间粘连等不足 。如果 利用 Ｋ Ｏ Ｎ 溶 液来
做植物细胞质 壁 分 离 与复 原 的实 验 ， 果 会 如何 呢？ 结 笔者经过 多 次实 验 ， 发现 在 一定 的 浓度 下 ， 实验 效 果
滴加 溶 液 后 ５ ｉ ａ ｒ ｎ内就 分离 ， 离 很 分 ｌ ０ １ ０ ２ 快 。分离明显后 ， 加水稀释不复原 ， ．０～ ．０ 滴 浓度越大分离越快 。 ５ｉ ａ ｒ ｎ后分 离 明显 ， 滴加 水 不 复原 。 不 分离明显后 ， 滴加 水 ５～ ｍ ｎ后 ， ６ｉ 绝大 ２ ００ ～ ．８ ．５ ００ 多数 细胞 复原 ， ００ ／ Ｌ溶液 中 在 ．８ｇｍ 分离 的时 间过长 ， 滴水 稀 释质壁 分 再 离后不复原 。 １ｒｉ ０ ｎ后 分 离 ， ５ ｉ ａ １ｒ ｎ后 不 再分 离 ０ｉ ａ １ｒ ｎ后 滴 加 水 ， １ ｒｎ内分 离 后 ５ｉ ａ 再 ５ｉ ａ 的细胞又复原 ， 但分 离与 复原 所需 时 间长 ， 度慢 。 速
水纸 、 显微镜 、 清水 和选定好 的各种 质量 浓度 的 Ｋ Ｏ Ｎ３
溶液 。 ３ 实验方法与步骤
参照教材 中的相关部分 。
４ 实验过程及效果说明
另外 Ｋ Ｏ 溶液的浓度为 ０ ０ ｇ ｍ Ｎ３ ．８／ Ｌ时 ， 如果 细胞
附： 在不 同浓度 的硝酸钾 溶液 中细 胞质壁 分离 和
复原过程记 录表 ： 从上述实验过程和现象看 ， 分析说明如下 ： （ ） Ｎ 溶液质量 浓度 大于等于 ０ １ ／ Ｌ时 ， １Ｋ Ｏ ．０ｇ ｍ