Question

硝酸鉀屬于二元復(fù)合肥，在農(nóng)業(yè)市場(chǎng)用途廣泛，工業(yè)上可用智利硝石（化學(xué)組成為NaNO₃、Na₂O、N₂O₅等）與氯化鉀通過復(fù)分解反應(yīng)來制備．制備工藝如圖所示：
在NaNO₃和KCl的混合溶液中，同時(shí)存在Na⁺、K⁺、Cl^-和NO₃^-四種離子．由它們組成的四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）如下表所示：

	0	10	20	30	40	60	80	100
KNO3	13.3	20.9	31.6	45.8	63.9	110.0	169	246
KCl	27.7	31	34.0	37.0	40.0	45.5	51.1	56.7
NaNO3	73	80	88	96	104	124	148	180
NaCl	35.7	35.8	36.0	36.3	36.6	37.3	38.4	39.8

1．硝酸鉀的制備
（1）操作①是將濾液Ⅰ小火加熱蒸發(fā)濃縮至原體積的三分之二，這時(shí)溶液中開始有較多晶體析出，是

 

晶體（填化學(xué)式）．趁熱減壓過濾，濾液中很快出現(xiàn)晶體，是

 

晶體（填化學(xué)式）．
（2）實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作①時(shí)要用到下面哪些儀器

 

（填代號(hào)）
a．表面皿b．坩堝c．蒸發(fā)皿d．玻璃棒e．泥三角f．漏斗
（3）操作②時(shí)冷卻結(jié)晶、抽濾．若要想得到大塊狀KNO₃晶體，應(yīng)該

 

（填“緩慢降溫”或“快速降溫”）．
2．硝酸鉀的提純
（1）另取適量蒸餾水加入抽濾瓶中，是結(jié)晶重新溶解，并將溶液轉(zhuǎn)移至燒杯中緩慢加熱，蒸發(fā)至原有體積的三分之二，靜置、冷卻，待結(jié)晶析出，再進(jìn)行減壓過濾．洗滌兩遍，將晶體抽干、稱量．這種提純KNO₃的方法叫

 

．洗滌晶體可用

 

（填代號(hào)）．
a．飽和硝酸鉀溶液b．乙醇c．冰水d．飽和NaCl溶液
（2）寫出檢驗(yàn)KNO₃晶體的純度的實(shí)驗(yàn)方法

 

（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的物質(zhì)提純的方法還有那些

 

（填出三種）．

Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：智利硝石（化學(xué)組成為NaNO₃、Na₂O、N₂O₅等）與氯化鉀通過復(fù)分解反應(yīng)來制備硝酸鉀，熱水中溶解過濾得到溶液中含有NaNO₃，氧化鈉溶于水生成NaOH，N₂O₅溶于水得到硝酸，硝酸和氫氧化鈉反應(yīng)得到硝酸鈉溶液，濾液Ⅰ成分主要是硝酸鈉溶液，加入氯化鉀，小火加熱蒸發(fā)濃縮至原體積的三分之二，依據(jù)溶解度分析氯化鈉隨溫度升高變化不大，所以先析出，趁熱減壓過濾，濾液中很快出現(xiàn)晶體，是利用硝酸鉀溶解度隨溫度變化大，減壓過濾會(huì)析出晶體硝酸鉀；操作②是冷卻結(jié)晶、抽濾，得到硝酸鉀晶體粗產(chǎn)品；
1、（1）分析濾液成分，結(jié)合物質(zhì)溶解度分析判斷過程中析出晶體；
（2）實(shí)驗(yàn)操作①蒸發(fā)溶液需要用蒸發(fā)皿、玻璃棒得到晶體用過濾方法得到晶體，還需要漏斗等；
（3）操作②是冷卻結(jié)晶、抽濾，若要想得到大塊狀KNO₃晶體，應(yīng)緩慢降溫使晶體充分析出；
2、（1）晶體溶解后重新析出得晶體的過程為重結(jié)晶，洗滌晶體試劑，需要減少晶體損失分析判斷；
（2）檢驗(yàn)晶體是否純凈可以溶解的溶液中證明是否含有氯離子設(shè)計(jì)證明；
（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的物質(zhì)提純的方法有升華、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、萃取、蒸餾等；

解答： 解：智利硝石（化學(xué)組成為NaNO₃、Na₂O、N₂O₅等）與氯化鉀通過復(fù)分解反應(yīng)來制備硝酸鉀，熱水中溶解過濾得到溶液中含有NaNO₃，氧化鈉溶于水生成NaOH，N₂O₅溶于水得到硝酸，硝酸和氫氧化鈉反應(yīng)得到硝酸鈉溶液，濾液Ⅰ成分主要是硝酸鈉溶液，加入氯化鉀，小火加熱蒸發(fā)濃縮至原體積的三分之二，依據(jù)溶解度分析氯化鈉隨溫度升高變化不大，所以先析出，趁熱減壓過濾，濾液中很快出現(xiàn)晶體，是利用硝酸鉀溶解度隨溫度變化大，減壓過濾會(huì)析出晶體硝酸鉀；操作②是冷卻結(jié)晶、抽濾，得到硝酸鉀晶體粗產(chǎn)品；
1、（1）分析濾液成分為氯化鈉、硝酸鉀溶液，氯化鈉溶解度隨溫度變化并不大，硝酸鉀溶解度隨溫度升高增大程度大，操作①是將濾液Ⅰ小火加熱蒸發(fā)濃縮至原體積的三分之二，這時(shí)溶液中開始有較多晶體析出的是氯化鈉，趁熱減壓過濾，濾液中很快出現(xiàn)晶體為硝酸鉀；
故答案為：NaCl，KNO₃；
（2）實(shí)驗(yàn)操作①蒸發(fā)溶液需要用蒸發(fā)皿、玻璃棒得到晶體用過濾方法得到晶體，還需要漏斗等；
故答案為：cdf；
（3）操作②是冷卻結(jié)晶、抽濾，若要想得到大塊狀KNO₃晶體，應(yīng)緩慢降溫使晶體充分析出；
故答案為：緩慢降溫；
2、（1）晶體溶解后重新析出得晶體的過程為重結(jié)晶，洗滌晶體試劑，需要減少晶體損失，飽和硝酸鉀洗滌避免晶體溶解可以，乙醇不能溶解硝酸鉀可以洗滌，且易揮發(fā)，水洗滌會(huì)溶解硝酸鉀，飽和氯化鈉溶液洗滌依據(jù)溶解度大小可知硝酸鉀可以溶解在 飽和氯化鈉溶液中，故選ab；
故答案為：重結(jié)晶，ab；
（2）檢驗(yàn)晶體是否純凈可以檢驗(yàn)溶解的溶液中是否含有氯離子設(shè)計(jì)，取洗滌晶體的洗滌液少許與試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀，若無白色沉淀生成證明洗滌干凈，若有白色沉淀生成證明未洗滌干凈；
故答案為：取洗滌晶體的洗滌液少許與試管中，加入硝酸酸化的硝酸銀，若無白色沉淀生成證明洗滌干凈，若有白色沉淀生成證明未洗滌干凈；
（3）化學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的物質(zhì)提純的方法有升華、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、萃取、蒸餾等，故答案為：升華、過濾、蒸發(fā)結(jié)晶、萃取、蒸餾．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了物質(zhì)分離的方法和物質(zhì)性質(zhì)的綜合應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)基本操作的理解應(yīng)用，離子檢驗(yàn)方法，掌握基礎(chǔ)是關(guān)鍵，題目難度中等．