高中化学碳酸钙沉淀的制备：硝酸钾与碳酸钾反应的实验指南

高中化学碳酸钙沉淀的制备：硝酸钾与碳酸钾反应的实验指南

引用

网易

1.

https://www.163.com/dy/article/JE0DFE6G05529XS7.html

在高中化学实验中，制备碳酸钙沉淀是一个基础而重要的实验项目。通过硝酸钾与碳酸钾的反应，不仅可以观察到明显的沉淀现象，还能学习溶液混合、沉淀生成、过滤和洗涤等基本操作技能。本文将详细介绍该实验的具体步骤和注意事项，帮助学生更好地掌握实验技能。

实验目的

• 制备碳酸钙沉淀。
• 学习溶液混合、沉淀生成、过滤和洗涤的基本操作。

原料准备

1. 硝酸钾（KNO3）
2. 精确称取200克作为主要原料。
3. 额外准备10克以调整比例或补充损失。
4. 碳酸钾（K2CO3）
5. 精确称取24.1克作为主要原料。
6. 额外准备10克以调整比例或补充损失。

仪器和设备

1. 烧杯：用于溶解和混合溶液。
2. 量筒：准确量取液体。
3. 搅拌棒：用于溶液混合。
4. 电炉：加热混合溶液。
5. 过滤器：如布氏漏斗和滤纸，用于分离沉淀。
6. 天平：用于称量原料和产物。
7. 药匙或量取器：取用固体化学物质。
8. 烘箱：干燥沉淀。
9. 实验室防护装备：包括实验室大衣、手套、护目镜等。

操作步骤

1. 制备硝酸钾溶液
2. 将200克硝酸钾溶解在适量的去离子水中，形成饱和溶液。
3. 制备碳酸钾溶液
4. 将10克碳酸钾加入50毫升热水中，搅拌至完全溶解。
5. 混合溶液
6. 将碳酸钾溶液趁热缓慢倒入硝酸钾溶液中，边倒边搅拌。
7. 反应与沉淀
8. 碳酸钾与硝酸钾反应生成碳酸钙沉淀和硝酸钾。
9. 反应方程式：K2CO3 + 2KNO3 → K2CO3·2KNO3 → 2KNO3 + CaCO3↓
10. 加热与沉化
11. 将混合液置于电炉上加热煮沸约半小时，以促进碳酸钙沉淀的沉化。
12. 过滤与洗涤
13. 将反应后的混合溶液进行过滤，分离出碳酸钙沉淀。
14. 使用适量的清水洗涤碳酸钙沉淀，以去除残留的盐分。
15. 干燥与称量
16. 将洗涤后的碳酸钙沉淀置于滤纸上晾干，或使用低温烘箱干燥。
17. 干燥后，称量碳酸钙沉淀的重量，计算产率。
18. 存储
19. 将制得的碳酸钙妥善保存，存放在干燥、阴凉、通风良好的环境中。
20. 废弃物处理
21. 按照实验室废弃物处理规定，处理所有用过的溶液和滤渣。

注意事项

1. 安全防护
2. 在操作过程中，穿戴适当的个人防护装备。
3. 操作规范
4. 在加热过程中，注意溶液的沸腾情况，防止溢出或溅出。
5. 反应监控
6. 在反应过程中，密切观察反应现象，如沉淀的形成和颜色变化。
7. 环境保护
8. 确保所有化学操作符合环境保护要求，避免对环境造成污染。
9. 应急准备
10. 实验室应配备必要的安全设备，如灭火器、应急淋浴和洗眼器。
11. 记录和报告
12. 记录实验的所有步骤、观察到的现象、数据和结果。
13. 撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、结果和讨论。