蒸发浓缩冷却结晶_蒸发结晶和蒸发浓缩冷却结晶

一、蒸发浓缩与冷却结晶

1. 浓缩的目的为何？

答：浓缩的目的是为了形成饱和溶液，为后续的冷却结晶过程打下基础。

当饱和溶液冷却时，如硝酸钾（KNO3），晶体便会析出。

2. 如何判断溶液是否已饱和？

答：当溶液现晶膜时，即表示溶液已达饱和状态。

观察到少量晶膜出现时，应停止加热。

3. 若在浓缩过程中溶质发生水解应如何处理？

答：以氯化铝（AlCl3）为例，其在水溶液中存在水解平衡。在蒸发浓缩过程中，由于盐酸的挥发，平衡会向右移动，导致得到Al(OH)3。对于像氯化镁、氯化铝、氯化铁这样的溶液，除了采用蒸发浓缩、冷却结晶法外，还需加入过量的盐酸来抑制溶质的水解。

4. 采用蒸发浓缩、冷却结晶法得到的晶体若是结晶水合物（如MgCl2·6H2O），如何获得无水盐？

答：将结晶水合物置于氯化氢气流中，通过蒸干的方法可以得到无水氯化物。

5. 溶质水解是否一定要采取防水解措施？

答：不一定。对于难挥发的弱碱盐，如硫酸镁、硫酸铝、硫酸铁等，虽然存在水解平衡，但由于硫酸的难挥发性，水分挥发导致平衡左移，最终仍能得到相应的硫酸盐。可以采用蒸发结晶法。

6. 如何提纯含有少量氯化钠杂质的硝酸钾溶液？

答：将溶液浓缩至产生少量晶膜后，进行冷却结晶。接着进行过滤、洗涤和干燥操作，这样少量NaCl杂质会留在母液中。

二、蒸发结晶与趁热过滤

7. 如何分离氯化钠与硝酸钾的混合物？

答：将混合物溶于水制得溶液，加热蒸发至出现大量晶体。随后趁热过滤、洗涤和干燥，得到NaCl晶体。接着将滤液冷却结晶，再次进行过滤、洗涤和干燥，便可得到KNO3晶体。

原理：氯化钠的溶解度随温度变化不大，而硝酸钾的溶解度随温度升高显著增大。通过蒸发和冷却过程可以实现两者的分离。

8. 如何提纯含有少量硝酸钾杂质的氯化钠溶液？

答：通过加热蒸发溶液至出现大量晶体，趁热过滤、洗涤和干燥，得到NaCl晶体。这样，少量的KNO3杂质会留在母液中。

原理与上同。

注：影响晶体生成的条件

晶粒的大小与结晶条件紧密相关。若溶质的溶解度越小、溶液的浓度越高、溶剂的蒸发速度越快或溶液冷却得越快，析出的晶粒将越细小。反之，则可以获得较大的晶体颗粒。