硝酸钾溶于水

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+NaN03=KN03+NaCl

2.当KC1和NaNOs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,的溶解度随温度变化而变化的差别，髙温除去NaCl,滤液冷却得到KNOoo

表2.1.1四种盐在水中的溶解度(g/100gH：0)

温度/°C

60

70

80

90

100

KNO313.

3

20.931.645.863.985.5no.o138.0169.0

202.0

246.0

KC127.

6

31.034.037.040.042.645.54&151.154.056.7

NaN03

73.

0

80.088.096.0104.0114.0124.0—148.0—180.0

NaCl35.

7

35.836.036.336.637.037.337.838.439.039.8

三.主要仪器与试剂

1仪器烧杯量筒热过滤漏斗

2试剂NaNOMs).KCl(s)o

减压过滤装苣电子天平。

四・操作步骤

操作现象解释

称8.5g硝酸钠、

7.5g氯化钾

加15mL水,作记

号，加热、搅拌、

溶解：

溶解后得到

澄淸无色溶

液

由于四种离子组成了四种盐，高温时氯化钠的溶解度最小，故要使

盐溶解，首先由氯化钠的溶解度来考虑加水星。从化学计量式知产

物氯化钠的生成量为5.9g,加热至373K时氯化钠溶解度为39.

8g/100gHO需水15g,约相当于15mL。

小火浓缩至原体

积的2/3：

有圆粒状白

色晶体生成

析岀的晶体是氯化钠，反应生成的氯化钠为5.9g。熬发浓缩溶液至

原体积的2/3时，体系中有水：15X2/3=10mL。373K时氯化钠溶解

度39.8g/100g水，10mL水中可溶解氯化钠4g,故析出氯化钠5.9-4

=1.9go因趁热过滤时的温度要低于373K,故实际析岀量要稍大一些。

又373K时硝酸钾的溶解度为245g/100g水，10mL水可溶解硝酸钾

24.5g。实验中硝酸钾的产量是,故不会析出。

趁热过滤，取滤液

观察晶体形状；加

沸水7.5mL到滤

液中

有白色针状

固体生成，

加入沸水后

固体溶解得

无色溶液

析出的晶体主要是硝酸钾

在冷却的滤液中加7.5mL沸水后，假设溶液的温度为313K,此时硝酸

钾的溶解度为63.9g/100g水，氯化钠的溶解度为36.6g/100g水。溶

解硝酸钾需水16mL,溶解4g氯化钠需水llmLo因此加7.5mL

沸水后，溶液中水总共约有17.5mL,能将析出的固体全部溶解

转移到小烧杯中，

小火加热到原体

积的3/4：

澄淸无色溶

液

蒸发至原体积的3/4,此时体系中的水量为：

(15X2/3+7.5)X3/4=13.l(mL),溶解4g氯化钠需水llmL,所以13mL水

足以溶解氮化钠。

冷却、过滤；母液

弃去、观察得到晶

体的形状、称崑

白色针状晶

体

得到的晶体是晶体硝酸钾

重结晶

白色针状晶

体

得到较纯的硝酸钾晶体

五.实验结果及分析

结果：1•上述得到的粗KNOs产品重量为：6.7g

2•重结晶后得到的产品重量为：5.00g

分析：1+NaNOo=KNOo

+NaCl

7585

101

59

5.9g

★最后体积为：(15*2/3+7.5)*3/4=13.1

★母液中留有的硝酸钾：21.2g/100g*二2・8g★(在283k时的KNOs溶解度为

21.2g/100g水）

1.吸滤操作：

(1)剪滤纸将滤纸经两次或三次对折，让尖端与漏斗圆心重合，以漏斗内径为标准，作记号。沿记

号将滤纸剪成扇形，打开滤纸，如不圆，稍作修剪。使滤纸比漏斗内径略小，但又能把全部瓷孔盖住。

如滤纸大了，滤纸的边缘不能紧贴漏斗而产生缝隙，过滤时沉淀穿过缝隙，造成沉淀与溶液不能分离：

空气穿过缝隙，吸滤瓶内不能产生负压，使过滤速度幔，沉淀抽不干。若滤纸小了，不能盖住所有的瓷

孔，则不能过滤。因此剪一张合适的滤纸是减压过滤成功的关键。

(2)贴紧滤纸用少虽水润湿，用干净的手或玻棒轻压滤纸除去缝隙，使滤纸贴在漏斗上。将漏斗放

入吸滤瓶内，塞紧塞子。注意漏斗颈的尖端在支管的对而。打开开关，接上橡皮管，滤纸便紧贴在漏斗

底部。如有缝隙，一定要除去。

(3)过滤过滤时一般先溶液，后转移沉淀或晶体，使过滤速度加快。转移溶液时，用玻棒引导，倒入

溶液的量不要超过漏斗总容量的2/3。先用玻棒将晶体转移至烧杯底部，再尽量转移到漏斗。如转移不

干净，可加入少量滤瓶中的滤液，一边搅动，一边倾倒，让滤液带出晶体。继续抽吸直至晶体干燥，可

用干净，干燥的瓶塞压晶体，加速貝干燥，但不要忘了取下瓶塞上的晶体。

晶体是否干燥，有三种方法判断：

a.干燥的晶体不粘玻棒：

b.当1〜2min内漏斗颈下无液滴滴下时，可判断已抽吸干燥：

c.用滤纸压在晶体上，滤纸不湿，则表示晶体已干燥。

⑷转移晶体

取岀晶体时，用玻棒掀起滤纸的一角，用手取下滤纸，连同晶体放在称量纸上，或倒苣漏斗,手握

空拳使漏斗颈在挙内，用嘴吹下。用玻棒取下滤纸上的晶体，但要避免刮下纸屑。检查漏斗,如漏斗内

有晶体，则尽量转移岀。

如盛放晶体的称量纸有点湿，则用滤纸压在上而吸干，或转移到两张滤纸中间压干。如称量纸很

湿，则重新过滤，抽吸干燥。

(5)转移滤液

将支管朝上，从瓶口倒岀滤液，如支管朝下或在水平位置，则转移滤液时，部分滤液会从支管处

流岀而损失。注意：支管只用于连接橡皮管，不是溶液岀口。

(6)晶体的洗涤

若要洗涤晶体，则在晶体抽吸干燥后，拔掉橡皮管，加入洗涤液润湿晶体，再微接貞•空泵橡皮

管，让洗涤液慢慢透过全部晶体。最后接上橡皮管抽吸干燥。如需洗涤多次，则重复以上操作，洗至达

到要求为止。

(7)具有强酸性、强碱性或强氧化性溶液的过滤这些溶液会与滤纸作用，而使滤纸破坏。若过滤后

只需要留有溶液，则可用右棉纤维代替滤纸。将石棉纤维在水中浸泡一段时间，搅匀，然后倾入布氏漏

斗内，减压，使它紧贴在漏斗底部。过滤前要检査是否有小孔，如有则在小孔上补铺一些石棉纤维，直

至无小孔为止。石棉纤维要铺得均匀，不能太厚。过滤操作同减压过滤。过滤后，沉淀和石棉纤维混在

一起，只能弃去。

若过滤后要留用的是沉淀，则用玻璃滤器代替布氏漏斗(强碱不适用)。过滤操作同减压过滤。

(8)热过滤当需要除去热、浓溶液中的不溶性杂质，而又不能让溶质析出时，一般采用热过滤。过滤

前把布氏漏斗放在水浴中预热，使热溶液在趁热过滤时，不致于因冷却而在漏斗中析出溶质。