第三章　晶體結(jié)構(gòu)與性質(zhì)研究與實踐　明礬晶體的制備在日常生活中，常見到色彩和外形都很漂亮的晶體。我們可以通過化學(xué)實驗的方法制備晶體，學(xué)習(xí)用飽和溶液制備大晶體的方法。研|究|目|的1.晶體生長過程的階段晶體生成的一般過程是先生成晶核，而后再逐漸長大，一般認(rèn)為晶體在液相或氣相中的生長有三個階段：(1)介質(zhì)達(dá)到過飽和，過冷卻階段；(2)成核階段；(3)生成階段。2．晶種：在結(jié)晶過程中加入的預(yù)先自成的晶核(晶體微粒)，可以使從晶核成長的晶體達(dá)到均勻一致，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。研|究|任|務(wù)3．制備明礬晶體的實驗步驟(1)在玻璃杯中放入比室溫高10～20 ℃的水，并加入明礬晶體[KAl(SO4)2·12H2O]，用筷子攪拌，直到有少量晶體不能再溶解。此時得到的溶液為飽和溶液。(2)待溶液自然冷卻到比室溫略高3～5 ℃時，把溶液倒入潔凈的碗中，用硬紙片蓋好，靜置一夜。(3)從碗中選取2～3粒形狀完整的小晶體作為晶核。將所選的晶核用細(xì)線輕輕系好。(4)把明礬溶液倒入玻璃杯中，向溶液中補充適量明礬，使其成為比室溫高10～15 ℃的飽和溶液。待其自然冷卻到比室溫略高3～5 ℃時，把小晶體懸掛在玻璃杯中央(如下圖左)，注意不要使晶核接觸杯壁。用硬紙片蓋好玻璃杯，靜置過夜。(5)每天把已形成的小晶體輕輕取出，重復(fù)第(4)項操作，直到晶體長到一定大小。(6)將所得明礬晶體放進(jìn)鉻鉀礬的飽和溶液中，使鉻鉀礬晶體[KCr(SO4)2· 12H2O]在明礬晶體表面上生長，長到一定厚度后，再將所得晶體放到明礬飽和溶液中去，使鉻鉀礬晶體表面再覆蓋一層明礬晶體。制取明礬晶體的結(jié)晶裝置及完美的明礬晶體的照片1.明礬晶體的顏色和外形。提示：明礬是無色透明的晶體，呈八面體形狀。2．在上述實驗中為什么所用儀器都要用蒸餾水洗凈？用硬紙片蓋好玻璃杯的目的是什么？提示：若儀器不干凈或塵埃落入，都會干擾結(jié)晶。3．為什么晶種一定要懸掛在溶液的中央位置？提示：晶種若離燒杯底部太近，由于有沉底晶體生成，會與晶體長在一起。同樣，若離溶液表面太近或靠近燒杯壁，都會產(chǎn)生同樣的結(jié)果，使得晶體形狀不規(guī)則。結(jié)|果|與|討|論4．試討論快速制備明礬晶體的條件。提示：①溶液一定要用飽和溶液，若溶液不飽和，則結(jié)晶速度很慢。②溶劑應(yīng)用蒸餾水，不能用自來水。因自來水里含其他金屬離子及雜質(zhì)，會影響晶體的生長速度和形狀。③冷卻熱飽和溶液時，應(yīng)自然冷卻?？焖倮鋮s雖能夠得到晶體，但屬于沉底、細(xì)小晶體，得不到大晶體。溫度下降越快，晶體越小。④溶液一定要純凈。里面若含有雜質(zhì)，就在溶液中形成多個晶核，這樣不利于大晶體的生長。1.某興趣小組制備明礬大晶體流程如圖：步驟Ⅲ，選出在制備規(guī)則明礬大晶體過程中合理的操作并排序____________(填序號)。①迅速降至室溫?、谟貌ＡО裟Σ疗鞅凇、叟渲?0 ℃的明礬飽和溶液?、茏匀焕鋮s至室溫?、葸x規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央?、夼渲聘哂谑覝?0～15 ℃的明礬飽和溶液⑥⑤④應(yīng)|用|體|驗解析：步驟Ⅲ中在制備規(guī)則明礬大晶體過程中，需要配制高于室溫10～15 ℃的明礬飽和溶液，選規(guī)則明礬小晶體并懸掛在溶液中央，自然冷卻至室溫，讓明礬小晶體逐漸長大。2．由AlCl3溶液制備AlCl3·6H2O晶體的流程如圖：有關(guān)裝置如圖，回答下列問題：(1)通入HCl的作用是抑制AlCl3水解和________________________ ______________________。(2)步驟Ⅰ中抽濾時，用玻璃纖維替代濾紙的理由是___________ ___________________，洗滌時，合適的洗滌劑是_________________。(3)步驟Ⅱ，為得到純凈的AlCl3·6H2O，宜采用的干燥方式是____________________________________。 增加c(Cl－)，有利于AlCl3·6H2O結(jié)晶 溶液有強酸性，會腐蝕濾紙飽和氯化鋁溶液減壓干燥(或低溫干燥)解析：(1)通入HCl可以抑制AlCl3水解，增大了溶液中氯離子濃度，可以降低AlCl3溶解度，使其以AlCl3·6H2O晶體形式析出。(2)步驟Ⅰ，抽濾時，由于溶液顯強酸性，會腐蝕濾紙，因此需要用玻璃纖維替代濾紙；洗滌時，為了減少AlCl3 · 6H2O晶體的損失，根據(jù)AlCl3 · 6H2O易溶于水、乙醇及乙醚，應(yīng)該選擇飽和氯化鋁溶液進(jìn)行洗滌。(3)AlCl3·6H2O晶體受熱容易分解，為得到純凈的AlCl3·6H2O，可以采用的干燥方式是低溫干燥或減壓干燥。3．將一定濃度的硝酸鉀和氯化鈉混合溶液加熱至沸騰，有晶體A析出，趁熱過濾，分離出晶體A。將上述濾液冷卻至室溫，又有晶體B析出。(1)晶體A的主要成分是________，含有的少量雜質(zhì)是___________，要除去晶體A中的少量雜質(zhì)的方法是_______________。(2)晶體B的主要成分是_______________，含有的少量雜質(zhì)是_______________，要除去晶體B中的少量雜質(zhì)的方法是____________。(3)用少量熱水淋洗晶體也是一種除去晶體中少量雜質(zhì)的方法，這種方法適用于晶體______(填“A”或“B”)。NaClKNO3蒸發(fā)結(jié)晶KNO3NaCl重結(jié)晶A

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