06月
27
2025
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硝酸钾的溶解度的测定(至少两种方法)

一、硝酸钾溶解度的测定 硝酸钾溶解度的测定之一 [原理] 在一定量的水中,溶入一定量溶质使成不饱和溶液。当使溶液缓缓降温并开始析出晶体(溶液成为饱和状态)的同时测出溶液的温度,即可计算出在该温度下的100中,溶解达饱和所需此物质的最大克数,即这种物质便是在该温度下的溶解度。 [用品] 温度计、大试管、托盘天平、水浴、小量筒、化学纯硝酸钾、蒸馏水 [操作] 1.在托盘天平上称量硝酸钾3.5g、1.5g、1.5g、2.0g、2.5g。 2.在大试管中加入10mL蒸馏水,加入3.5g硝酸钾,大水浴中加热,边加热边搅拌至完全溶解。 3.自水浴中拿出试管,插入一支干净的温度计,一边用玻璃棒轻轻搅拌并磨擦管壁,同时观察温度计的读数,当开始有晶体析出时,应即刻读数并作记录。 4.把试管再放入水浴中加热使晶体全部溶解,然后重复上述3的操作,再测定开始析出晶体的温度。对比两次读数,再复测一次。 5.向试管中再加1.5g硝酸钾(试管共有硝酸钾为3.5+1.5=5.0g),然后重复上述3、4的操作。 6.同样重复5的操作,依次测得加入1.5g、2.0g、2.5g、(即试管中依次共有硝酸钾6.5g、8.5g、11.0g)开始析出晶体的温度(温度计不必洗涤)。 7.根据所得数据,以温度为横坐标,溶解度为纵坐标,绘制出溶解曲线图。从图上可以清楚地反映出溶解度和温度的密切关系。 [备注] 当室温不够低时,可把试管浸入冷水中冷却降温。溶液在降温的过程中,用玻璃棒轻轻搅拌溶液并摩擦管壁,以便防止溶液出现过饱和。取温度计读数,须把握刚刚开始析出晶体的时刻,以免增大误差。 硝酸钾溶解度的测定之二 [原理] 在一个质量已知的蒸发皿中,称量一定温度下的饱和硝酸钾溶液的质量,然后加热饱和溶液,蒸发掉全部的水分,再称量蒸发皿的质量,这样就可计算出这一温度下的硝酸钾溶解度。 a:蒸发皿的质量(g) b:蒸发皿+饱和溶液总质量(g) c:蒸发皿+固体溶质总质量(g) s:溶解度 c—a:固体溶质质量 b—c:一定量饱和溶液中水的质量 实验中应测出a、b、c值 [用品] 大烧杯、试管、温度计、天平、蒸发皿,铁三脚架、泥三角、玻璃棒、砂浴盘、酒精灯、硝酸钾晶体、蒸馏水。 [操作] 1.用天平准确称量出干燥的蒸发皿质量(a)。 2.用量筒量取10mL蒸馏水,倒入大试管中,然后把一支温度计放入试管内,将试管放在盛2/3容积水的烧杯中(要用蒸馏水)。进行水浴加热。使试管里的水保持所需的温度。 恒温后,逐渐向试管里加入研细的硝酸钾粉末。用玻璃棒轻轻搅拌,直到5min内不再溶解为止。记下溶液的温度t。 3.取出大试管,把里面的硝酸钾溶液倾倒在已称量过的蒸发皿里,要防止未溶解的硝酸钾随溶液流出来。然后称量蒸发皿饱和溶液的总质量(b)。 4.把蒸发皿放到酒精灯进行加热。蒸发浓缩。边加热,边搅拌,待有固体形成时,改换砂浴加热。直到全部水分蒸发完,将蒸发皿放在干燥器内冷却。冷却后称量。之后再到砂浴上加热、冷却、称量。直到两次称量的结果相差不超过0.1g为止。记下蒸发皿与溶质的总质量(c)。 5.照此方法可测出20℃、30℃、40℃、50℃等温度的溶解度。在坐标系上分别以温度、溶解度为横纵轴,画出相应的点,将各点连接成一条圆滑的曲线,便绘制出硝酸钾溶解度曲线。 [备注] (一)当加入硝酸钾晶体后,要不断地很好的搅拌溶液,一般恒温时间需要10min为宜。因为达到溶解平衡需要一定的时间,有时由于恒温时间短,未达到溶解平衡,造成测定值不准确。 (二)测定每个温度下的溶解度,要预先计算硝酸钾的理论值,实验所需用的量大于理论值。称出实验用量,并一次倒入试管中。 (三)从试管里倒出饱和溶液时要迅速,防止由于离开热水浴后留在空气中时间过长而溶液温度发生变化,造成晶体过早地析出。特别是在室温低情况下,溶液的温度与室温相差大时,从试管里倒出饱和溶液的速率慢,则试管壁上能析出不少晶体。为确保转移饱和溶液时,不会有晶体析出,可用一块热湿布迅速地将试管包好,以保持温度不会改变,再倒出溶液。 (四)加热蒸干硝酸钾溶液时,所用玻璃棒常常带有硝酸钾,造成晶体的损失,因此使测定值偏低。 (五)在硝酸钾饱和溶液加热蒸干时,当大量水分已蒸发掉,如果酒精灯的火力很大,会使硝酸钾晶体小颗粒蹦跳出来,造成损失,故最好改用砂浴继续加热,以除去少量水分。 (六)每测定一个温度的溶解度时,务必将试管、蒸发皿、玻璃棒洗净烘干,才能进行下一个温度的测量。蒸发皿还得重新称量。 (七)加热用的水不能用自来水,要用蒸馏水。 (八)试管在水浴中进行加热时,为使试管上下受热均匀,可在试管内放一搅拌器,如图所示。 (九)测定硝酸钾的溶解度除有溶质质量法外,还有结晶析出法。结晶析出法介绍如下: 1.准确称量mg硝酸钾晶体,放到试管中,利用滴定管或移液管向试管中加入5mL的蒸馏水。 2.水浴加热,至硝酸钾全部溶解为止。 3.将试管从水浴中取出,插入一支温度计,在空气中自然降温,仔细观察,记下晶体刚刚析出时的温度(t1)。然后再重复做一次。将试管再放入水浴中加热,待晶体全部溶解后,略等少许时间,又从水浴中取出试管,冷却,再次记下析出晶体的温度。两次实验记录温度差不应超过0.5℃,即可算出t1温度的溶解度。 4.在上述试管中,再加入1mL水,按加热、溶解、冷却、记下析出晶体时的温度步骤,重新操作,便可计算出第二个温度下的溶解度。 5.依次向试管中加入1mL水,可测出相应温度下的溶解度。 (十)实验数据示例 1.溶质质量法 2.结晶析出法 (十一)无论用什么方法测定物质的溶解度来绘制溶解度曲线,要求最低测出5个温度的溶解度,不可过少。并且所取温度要分布均匀,否则不能绘制出较正确的曲线。 (十二)常见一些物质的溶解度如表