当两种物质在同一溶剂中的溶解度随温度的改变差别较大时,采用结晶法分离这两种物质,如图所示,可用结晶法分离甲,乙。
(1)如果甲物质中混有少量的乙物质,可采用降温结晶法(冷却热饱和溶液法)进行分离。
(2)如果以物质中混有少量的甲物质,可采用蒸发结晶的方法进行分离。
我的问题是:在第(1)中,为什么要用降温结晶法?使用蒸发结晶法不是更好吗??拜托看一下。第(2)中,用降温结晶法不是更好吗?
首先要了解甲、乙溶解度的特点:甲物质的溶解度随温度的变化而变化较大;乙物质的溶解度几乎不随温度变化。
1、甲中混有少量乙:
(1)假设题目给出的是固体混合物(甲中混有少量乙)。先将该混合物加入到较高温度的热水中,不断搅拌,一直加到溶不了为止(此时溶液中有少量固体残留),停止加入固体,对溶液再次加热升高温度,使残留的固体也全部溶解(此时近似于甲的饱和溶液)。接下来才是降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
原理:温度降低后,甲的溶解度大大降低,溶液会饱和而析出。溶解度降低的越多,析出的越多,而乙不会析出,因为乙的溶解度几乎没有降低。
结果:该实验可获得纯净的固体甲,剩余的母液是甲、乙的混合溶液(严格来说,该实验并没有做到甲和乙的完全分离,只能看做是从甲、乙的混合物中提取甲)。
(2)题目给出的一般不会是一个甲物质刚好饱和或接近饱和的热溶液,否则倒是可以直接降温结晶、过滤、洗涤、干燥。
(3)假设题目给出的是一个水加的太多的溶液(甲中混有少量乙)。那就需要蒸发浓缩(浓缩出一个甲物质刚好饱和或接近饱和的溶液)、冷却结晶(降温结晶)、过滤、洗涤、干燥。
(4)你问为何不用蒸发结晶?那就只能假设题目给出的是一个水加的太多的溶液(甲中混有少量乙)。
如果一直蒸发到利用余热蒸干,那得到的就是混合物固体(成分仍然是甲中混有少量乙),显然不行。
如果只是蒸发浓缩(该过程不析出晶体),那就正如(3)中所描述,这并非所谓的“蒸发结晶”。
如果蒸发浓缩后,继续蒸发,但也不完全蒸干,对析出的晶体趁热过滤,是否可行?
蒸发就需要加热,加热后温度较高,甲的溶解度比乙高得多,并不容易析出;当然乙作为杂质含量少,也不容易析出。等蒸发到不容易析出的甲开始析出时,很可能不容易析出的乙也开始析出,即:得到的甲很可能不纯。因此在这种情形下采用该方法并不是一个好方法,不如蒸发浓缩、冷却结晶。
2、乙中混有少量甲:
(1)假设题目给出的是一个溶液(如果是固体混合物,就溶于足量水配成溶液)。蒸发浓缩至有适量晶体出现(不能蒸发至利用余热全部蒸干,否则得到是固体混合物),趁热过滤、洗涤、干燥。
原理:加热蒸发时温度较高,甲的溶解度比乙大得多,作为杂质含量又比乙少得多,因此甲很不容易析出,而乙的溶解度小、含量大,肯定会优先析出,从而可以趁热过滤提取到纯净的乙。
(2)你问为何不用降温结晶?那就假设题目给出的是一个热溶液(乙中混有少量甲)。降温时,乙的溶解度几乎不随温度变化,几乎没有析出,而甲作为杂质含量少,即使溶解度降低很多,也未必就会有甲析出。即:降温什么也得不到。
以上内容比较复杂,希望可以帮到你。初中化学老师或许不愿讲透,或许自己都讲不透,最终只让学生背结论。
追问非常感谢,不过我已经采纳了别人的,十分谢谢!
我发现你这个更好,谢谢了!