資源簡介

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第五章
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
海鹽
巖鹽
湖鹽
井鹽
粗　鹽
海水、鹽湖
鹽井、鹽礦
蒸煮
晾曬
提純
粗鹽
精鹽
我們吃的食鹽是怎么來的？
雜 質
可溶性：MgCl2、CaCl2 、硫酸鹽
不溶性：泥沙
如何提純？
一、基本實驗操作方法
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．
提純是通過適當的方法把混合物中的雜質除去，以得到純凈物質．
1. 分離和提純
2. 除雜原則：
① *不增(盡量少引入新雜質)
*不減(不損耗樣品)
*易分(容易分離——生成完全不溶物)
*復原(除去各種過量雜質，還原到目標產物)
注意：除雜試劑要適當過量；設計所加試劑的先后順序！
② 注意事項
(1) 除雜試劑的選取
(2) 試劑量：過量
(3) 加入順序
③ 除雜方法：沉淀法、氣化法
沉淀法：將雜質離子轉化為沉淀Cl－、 SO42－、 CO32－
氣化法：將雜質離子轉化為氣體CO32－、 HCO3－
3. 過濾注意事項
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； 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。
4. 蒸發操作
蒸發操作
蒸發操作時的注意事項？
加入的液體不超過蒸發皿容積的2/3。
蒸發過程中要用玻棒不斷攪拌 (以防止溶液因局 部過熱而造成液滴飛濺)。
加熱至有較多量晶體析出時，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。
溶解、過濾、蒸發操作中用到的儀器及作用
步 驟 玻璃儀器 玻璃棒的作用
(1) 溶解：
(2) 過濾：
(3) 蒸發：
燒杯、玻璃棒
酒精燈、玻璃棒
燒杯、漏斗、玻璃棒
攪拌，加速溶解
引流，防止液體外灑
攪拌，使熱量散開
考 考 你 ！
過濾和蒸發都適用于固體和液體混合物的分離，他們適用的對象一樣嗎？
過濾適用于固體不溶于液體，若固體易溶于液體則要用蒸發的方法進行分離。
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 。
~~~~~~~~~~~~~~~ 實驗活動4 ~~~~~~~~~~~~~~~
用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子
硫酸鹽
CaCl2 、
MgCl2
粗鹽
雜質
不溶性
泥沙
[實驗目的]
1. 用化學沉淀法去除粗鹽中的 Ca2＋、Mg2＋和SO42－。
2. 熟練掌握溶解、過濾、蒸發等操作，認識化學方法在物質分離和提純中的重要作用。
粗鹽水（NaCl）雜質以及除雜分析
要除去可溶雜質離子是：
選擇要加入的除雜試劑：
引入了新的離子：
Ca2＋ Mg2＋ SO42－
Na2CO3 NaOH BaCl2
BaCO3↓
HCl
CO32－ OH－ Ba2＋
[實驗用品]
天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、漏斗、濾紙、蒸發皿、塌鉗、鐵架臺 (帶鐵圈 )、陶土網 、酒精燈、火柴。
粗鹽、蒸留水、0.1mol/L BaCl2 溶液、20% NaOH溶液、飽和 Na2CO3 溶液、6mol/L鹽酸、pH試紙。
[實驗步驟]
1. 用天平稱取 5.0g 粗鹽，放入100 mL燒杯中，然后加入20 mL蒸留水，用玻璃棒攪拌，使粗鹽全部溶解，得到粗鹽水。
2. 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。
3. 靜置后，沿燒杯壁向上層清液中繼續滴加2~3滴 BaCl2 淀液。共淀液不出現渾濁，則表明 SO42－ 已沉淀完全；若出現渾濁，則應繼續滴加 BaCl2 溶液，直至SO42－沉淀完全。
4.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＋ (請思考：Ba2＋是從哪里來的 )與CO32＋ 完全反應生成沉淀。
5. 用與第3步類似的方法分別檢驗 Mg2＋、Ca2＋和Ba2＋是否沉淀完全。
6. 將燒杯靜置，然后過濾，除去生成的沉淀和不溶性雜質。
7. 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。
8. 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。當蒸發四中出現較多固體時，停止加熱，利用蒸發四的余熱使濾液蒸干。
9. 用甘塌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
粗鹽提純的注意事項：
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。
[問題和討論]
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
加入除雜試劑的順序可以是：
① BaCl2→NaOH →Na2CO3 →HCl
② BaCl2 →Na2CO3 → NaOH →HCl
③ NaOH →BaCl2→Na2CO3→HCl
大家有沒有發覺其中的規律：
① 只要 Na2CO3 加在 BaCl2 之后便合理
② 最后加入的 HCl 只能適量
2. 為什么每次所加的試劑都要略微過量 第7步加入鹽酸的目的是什么
(1) BaCl2過量，確保硫酸根離子除盡.
(2) NaOH過量，確保鎂離子除盡.
(3) Na2CO3過量，確保鈣離子和第一步中過量的鋇離子除盡.
(4) HCl適量，中和第二步過量的的氫氧根離子和除第三步過量的碳酸根離子.
這樣就不引進雜質了.
3. 第6步和第7步的操作順序能否顛倒 為什么
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。
粗鹽提純的化學方程式：
雜質 試劑 化學方程式
Na2SO4 BaCl2 (過)
MgCl2 NaOH (過)
MgCl2＋2NaOH＝Mg(OH)2↓＋2NaCl
Na2SO4＋BaCl2＝BaSO4↓＋2NaCl
雜質 試劑 化學方程式
CaCl2 BaCl2 Na2CO3 (過)
NaOH Na2CO3 HCl (適)
CaCl2＋Na2CO3＝CaCO3↓＋2NaCl
NaOH＋HCl＝NaCl＋H2O
Na2CO3＋2HCl＝2NaCl＋H2O＋CO2↑
BaCl2＋Na2CO3＝BaCO3↓＋2NaCl
隨堂練習
1. 分離下列混合物，按溶解、過濾、蒸發順序進行的是 ( )
A、氧化銅、木炭 B、碳酸鈣、氯化鈉
C、硝酸鉀、氯化鈉 D、乙醇、水
B
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 ( )
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
3.下列是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
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
5. 某學生使用托盤天平稱食鹽時，錯誤的將食鹽放在右托盤，而把砝碼放在左托盤，稱得食鹽的質量為15.5g (1g以下只能使用游碼)。如果按正確的放法，食鹽的質量應為(　　)
A．15.5g B．15.0g C．14.5g D．14.0g
C
本課結束
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