資源簡介

(共29張PPT)
第5章 化工生產中的重要非金屬元素
實驗活動4 用化學沉淀法去 除粗鹽中的雜質離子
導入
我們知道日常生活中的食鹽來自海洋,那么海洋中的食鹽可以直接食用嗎 我們又是怎么除去食鹽中的雜質的
一、除雜的原則、方法
除雜原則：
不增(盡量少引入新雜質)；不減(不損耗樣品)；易分(容易分離)；復原(除去各種過量雜質,還原到目標產物)。
除雜方法：
(1)沉淀法:將雜質離子轉化為沉淀,如將Cl- 、SO42-、CO32-分別 轉化為沉淀等。
(2)氣化法:將雜質離子轉化為氣體,如將CO32-、HCO3-分別 轉化為氣體等。
一、除雜的原則、方法
3.注意事項
分離是通過適當的方法,把混合物中的幾種物質分開,分別得到純凈的物質。
(1)除雜試劑要適當過量;
(2)設計所加試劑的先后順序。
4.粗鹽提純的基本實驗操作
(1)分離和提純
提純是通過適當的方法把混合物中的雜質除去,以得到純凈的物質。
一、除雜的原則、方法
(2)過濾
向過濾器中傾倒液體時,必須使用玻璃棒引流;操作過程中一定要做到“一貼、二低、三靠”:“一貼”是指濾紙緊貼漏斗內壁;“二低”是指濾紙邊緣要低于漏斗邊緣,過濾器中的液體液面要低于濾紙邊緣;“三靠”是指燒杯嘴要緊靠玻璃棒使液體沿玻璃棒流入漏斗,玻璃棒下端要靠在三層濾紙一邊,漏斗管末端要緊靠燒杯內壁。
一、除雜的原則、方法
(3)蒸發
加入的液體不超過蒸發皿容積的 ;蒸發過程中要用玻璃棒不斷攪拌,以防止溶液因局部過熱而造成液滴飛濺;加熱至有較多晶體析出時,停止加熱,利用余熱使濾液蒸干;熱的蒸發皿不可直接放在實驗桌上,要墊上石棉網
一、除雜的原則、方法
歸納總結
溶解、過濾、蒸發操作中用到的玻璃儀器及玻璃棒的作用:
步驟 玻璃儀器 玻璃棒的作用
溶解
過濾
蒸發
燒杯、玻璃棒
燒杯、漏斗、玻璃棒
酒精燈、玻璃棒、蒸發皿
攪拌,加速溶解
引流,防止液體外灑
攪拌散熱
一、除雜的原則、方法
1.過濾和蒸發都適用于固體和液體混合物的分離,它們適用的對象一樣嗎
提示：過濾適用于分離固體與液體混合物,若固體易溶于液體,則需要用蒸發的方法進行分離。
一、除雜的原則、方法
2.若有兩種固體,要使它們分離開來,可以采用什么辦法
(1)若兩種固體中一種易溶于水,另一種不溶于水(如CaCO3和 NaCl的混合物),則可用溶解、過濾、蒸發的方法。
(2)若兩種固體都不溶于水,但一種溶于酸(或其他液體),另一種不溶于酸(或其他液體)(如BaSO4和BaCO3的混合物),則可采用加酸溶解、過濾、加 Na2CO3沉淀、過濾的方法。
二、除去粗鹽中的雜質
粗鹽中主要含有 NaCl,還含有可溶雜質如Ca2+ 、Mg2+ 、SO42- 等,可選擇 Na2CO3溶液、NaOH 溶液、BaCl2溶液等試劑除去。
除雜操作:溶解→除雜(Ca2+ 、Mg2+ 、SO42- )→過濾→調節pH→蒸發結晶。
進行粗鹽提純的實驗。
二、除去粗鹽中的雜質
(1)溶解：用天平稱取 5 g 粗鹽，放入 100 mL 燒杯中，然后加入 20 mL 蒸餾水，用玻璃棒攪拌,使粗鹽充分溶解,得到粗鹽水。
(2)除去SO42- :向粗鹽水中滴加過量的BaCl2溶液(約 2~3 mL ),使SO42- 與Ba2+ 完全反應生成BaSO4沉淀,將燒杯靜置。
思考討論:如何驗證溶液中的SO42- 已經完全被除去
提示:取適量上層清液于試管中,繼續滴加 2~3 滴BaCl2溶液,若溶液不出現渾濁,則表明SO42-已沉淀完全。
反應原理:SO42- +Ba2+ BaSO4↓。
1.實驗步驟
二、除去粗鹽中的雜質
思考討論:Ba2+ 是從哪里來的
提示:在除去SO42- 時滴加的BaCl2溶液是過量的。
反應原理:Ca2+ +CO32- CaCO3↓、Mg2+ +2OH- Mg(OH)2↓、Ba2+ +CO32- BaCO3↓。
(3)除去Ca2+ 、Mg2+ 和過量的Ba2+ :向粗鹽水中滴加過量的NaOH 溶液(約0.25 mL ),使 Mg2+ 與OH- 完全反應生成 Mg(OH)2沉淀;然后滴加過量的飽和 Na2CO3溶液(2~3 mL),使Ca2+ 、Ba2+ 與CO32- 完全反應生成沉淀。
二、除去粗鹽中的雜質
(4)調節pH 值,除去過量的 NaOH 和 Na2CO3:將燒杯靜置,過濾,除去生成的沉淀和不溶性雜質。向所得濾液中滴加鹽酸,用玻璃棒攪拌,直到沒有氣泡冒出,并用 pH 試紙檢驗,使濾液呈中性或微酸性。
反應原理:OH- +H+ H2O、CO32- +2H+ H2O+CO2↑。
(5)蒸發結晶:將濾液倒入蒸發皿中,用酒精燈加熱,同時用玻璃棒不斷攪拌溶液,待出現較多固體時停止加熱,利用蒸發皿的余熱使濾液蒸干。
(6)用坩堝鉗將蒸發皿夾持到陶土網上冷卻,得到去除了雜質離子的精鹽。
二、除去粗鹽中的雜質
2.實驗結論
粗鹽提純時,除了要除去不溶雜質外還要除去易溶雜質;除去易溶雜質時,除了要考慮加入的試劑外,還需要考慮試劑的用量和加入試劑的先后順序,以及過量試劑的處理等問題。
二、除去粗鹽中的雜質
3.實驗討論
(1)本實驗中加入試劑的順序是什么 按照其他順序加入試劑能否達到同樣的目的
提示:加入除雜試劑的順序可以是:
總結:粗鹽提純中 Na2CO3溶液需要在 BaCl2溶液之后添加,最后加入鹽酸。
二、除去粗鹽中的雜質
(2)為什么每次所加的試劑都要略微過量 調節pH 值,除去過量的 NaOH 和 Na2CO3時,加入鹽酸的目的是什么
提示:BaCl2過量是為了確保SO42- 除盡;NaOH 過量是為了確保 Mg2+ 除盡;Na2CO3過量是為了確保除盡 Ca2+ 和第一步中過量的 Ba2+ 。滴加鹽酸的目的是:中和第二步過量的OH- 和第三步過量的CO32- ,這樣就不引進入新的雜質了。
(3)調節pH 值,除去過量的 NaOH 和 Na2CO3的步驟中,能否先加鹽酸,再過濾沉淀 為什么
提示:不能,因為先加入鹽酸會導致碳酸鋇、碳酸鈣、氫氧化鎂沉淀溶解。
二、除去粗鹽中的雜質
小試牛刀
1.分離下列混合物,可按溶解、過濾、蒸發順序進行的是 ( )
A.氧化銅、木炭粉
B.碳酸鈣、氯化鈉
C.硝酸鉀、氯化鈉
D.乙醇、水
B
二、除去粗鹽中的雜質
2.提純含有少量硝酸鋇雜質的硝酸鉀溶液,可以使用的方法是 ( )
A.加入過量碳酸鈉溶液,過濾,再加適量硝酸
B.加入過量硫酸鉀溶液,過濾,再加適量硝酸
C.加入過量硫酸鈉溶液,過濾,再加適量硝酸
D.加入過量碳酸鉀溶液,過濾,再加適量硝酸
D
二、除去粗鹽中的雜質
3.下列有關實驗操作的步驟和做法不正確的是 ( )
A.粗鹽提純操作的順序是:溶解、過濾、蒸發、洗滌
B.實驗室制取氧氣完畢后,應先取出集氣瓶,再取出導管,最后停止加熱
C.不慎將濃硫酸灑在桌面上,先用燒堿溶液中和,再用濕布抹凈
D.用試管夾夾持試管時,把試管夾從試管底部往上套,夾在試管中上部
C
二、除去粗鹽中的雜質
4.在粗鹽提純的實驗中,蒸發時正確的操作是 ( )
A.把渾濁的液體倒入蒸發皿內加熱
B.開始析出晶體后用玻璃棒攪拌
C.待水分完全蒸干后停止加熱
D.蒸發皿中發現大量固體時即停止加熱
D
二、除去粗鹽中的雜質
5.某學生使用托盤天平稱食鹽時,錯誤地將食鹽放在右托盤,而把
砝碼放在左托盤,稱得食鹽的質量為15.5 g (1 g 以下只能使用游
碼)。如果按正確的放法,食鹽的質量應為 ( )
A.15.5 g B.15.0 g
C.14.5 g D.14.0 g
C
總結
1.粗鹽提純的反應原理
2.粗鹽提純的實驗步驟:Na2CO3溶液需要在 BaCl2溶液之后添加,最后加入稀鹽酸。
課堂練習
1.下列實驗操作中,與物質的溶解性無關的是( )
A.用裝有飽和食鹽水的洗氣瓶除去Cl2 中的 HCl
B.熱的 KNO3 飽和溶液冷卻后析出 KNO3 晶體
C.蒸餾海水得到淡水
D.NH3 的噴泉實驗
C
課堂練習
2.某 100 mL 溶液可能含有 Na+ 、NH4+ 、Fe3+ 、CO32- 、SO42- 、Cl-
中的若干種,取該溶液進行連續實驗,實驗過程如圖(所加試劑均過量,
氣體全部逸出)。下列說法正確的是( )
A.原溶液可能存在 Cl- 和 Na+
B.原溶液一定存在 CO32- 、SO42- 和 NH4+ ,一定不存在 Fe3+ 、Na+ 、Cl-_x0002_ C.原溶液中c( CO32- )是 0.01 mol·L-1
D.若原溶液中不存在 Na+,則c(Cl-)=0.1 mol·L-1
D
課堂練習
3.NH4MnPO4·2H2O 是一種活性催化劑,易溶于水,其溶解度隨著溫
度升高而顯著增大。一種制備NH4MnPO4·2H2O的方法如下:
下列敘述正確的是( )
A.“溶解”中加入鹽酸的目的是加快溶解
B.“合成”中加入氨水過量,會生成酸式鹽
C.“系列操作”需要酒精燈、蒸餾燒瓶等儀器
D.采用“重結晶”可提純產品
D
課堂練習
4.草木灰固體中富含鉀鹽,主要成分是碳酸鉀,還含有少量氯化鉀、
硫酸鉀和難溶性雜質等。
(1)從草木灰固體中提取碳酸鉀的實驗操作過程中包含以下四步操
作,合理的順序為___________,最終過濾即可得到碳酸鉀粗品。
①過濾 ②冷卻結晶 ③溶解 ④蒸發濃縮
③①④②
課堂練習
(2)甲同學通過如下的實驗檢驗所得晶體是否存在SO42- 和Cl- 。將
制得的少量晶體溶于水制得溶液A。
ⅰ.取少量溶液 A 于試管中,加入過量稀鹽酸,有無色氣泡生成,繼續
滴加Ba(NO3)2溶液至過量,生成白色沉淀。
ⅱ.過濾出ⅰ中沉淀,向濾液中加入 AgNO3溶液,觀察到有白色沉淀生
成。
①寫出ⅰ中反應的離子方程式_______________________________
______________________。
CO32- +2H+ H2O+CO2↑、
Ba2+ +SO42- BaSO4↓
課堂練習
②由此得出結論:溶液中存在SO42-和Cl- 。乙同學認為不能判斷是
否存在 Cl- ,理由是_______________________。另設計檢驗方案:
③另取少量溶液 A于試管中,_______________________________
_______________________________________________________，
證明有Cl- 。
②ⅰ中加入鹽酸引入了 Cl-
加入過量 HNO3溶液,繼續加入Ba(NO3)2
溶液至過量,充分反應后過濾,取濾液加入 AgNO3溶液,產生白色沉淀
謝謝！

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