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）
9、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 +NaCl
2.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KNO3。
表2.1.1 四种盐在水中的溶解度（g/100g H2O）
三．主要仪器与试剂
1 仪器 烧杯 量筒 热过滤漏斗 减压过滤装置 电子天平。
2 试剂 NaNO3(s)、KCl(s)。
四．操作步骤
五．实验结果及分析
结果：1.上述得到的粗KNO3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. KCl + NaNO3 ＝ KNO3 + NaCl
75 85 101 59
7.5g 8.5g 10.1g 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*13.1g=2.8g
★(在283k时的KNO3溶解度为21.2g/100g水)
★本实验粗产品的理论产量是：10.1g-2.8g=7.3g
★粗产品的产率为：6.7/7.3*100%=91.8%
2 . 理论重结晶率为：(167g-21.2g)/167g*100%=87.3%
实际重结晶率为：5.0 /6.7*100%=74.6%
(在353k时的溶解度为167g/100g水)
六．问题及思考题
●问题：1.产品的主要杂质是什么？怎样提纯？
答：主要杂质是NaCl,可以通过重结晶来提纯。
2．能否将除去氯化钠后的滤液直接冷却制取硝酸钾？
答：不能。滤液直接冷却可以得到较多的硝酸钾，但会混氯化钠，产品纯度下降。
3.考虑在母液中留有硝酸钾，粗略计算本实验实际得到的最高产量。
答：设室温为293K，此时硝酸钾的溶解度为31.6g/100g水，氯化钠的溶解度为36g/100g水，则10mL水可溶解硝酸钾3.2g ，氯化钠为3.6g ，则析出硝酸钾为10.1-3.2 = 6.9g ，氯化钠为4-3.6 = 0.4g ，故共析出7.3g晶体。10.1-21.2*13.1=7.3g
●思考题：1.怎样利用溶解度的差别从氯化钾，硝酸钠制备硝酸钾？
答：NaCl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，从利用NaCl、KNO3的溶解度随温度变化的曲线图看出：NaCl的溶解度随温度的变化不大，而KNO3的溶解度随温度的变化而显著变化，所以高温除去NaCl，滤液冷却得到KNO3。
2.实验成败的关键在何处，应采取哪些措施才能使实验成功？
答：在本实验中，热过滤是关键。因此要使实验成功，先准备好合
的滤纸，加热水浴预热漏斗；加7.5mL水在小烧杯内，盖上小
面皿。然后溶解盐，蒸发、浓缩。
七．注意事项
1.热蒸发时，为防止因玻棒长而重，烧杯小而轻，以至重心不稳而倾翻烧杯，应选择细玻棒，同时在不搅动溶液时，将玻棒搁在另一烧杯上
2. 若溶液总体积已小于2/3，过滤的准备工作还未做好，则不能过滤，可在烧杯中加水至2/3以上，再蒸发浓缩至2/3后趁热过滤。
3.要控制浓缩程度，蒸发浓缩时，溶液一旦沸腾，火焰要小，只要保持溶液沸腾就行。烧杯很烫时，可用干净的小手帕或未用过的小抹布折成整齐的长条拿烧杯，以便迅速转移溶液。趁热过滤的操作一定要迅速、全部转移溶液与晶体，使烧杯中的残余物减到最少。
4. 趁热过滤失败，不必从头做起。只要把滤液、漏斗中的固体全部回到原来的小烧杯中，加一定量的水至原记号处，再加热溶解、蒸发浓缩至2/3，趁热过滤就行。万一漏斗中的滤纸与固体分不开，滤纸也可回到烧杯中，在趁热过滤时与氯化钠一起除去
第二篇：02 复分解法制备硝酸钾
