資源簡介

(共27張PPT)
用化學沉淀法去除
粗鹽中的雜質離子
實驗活動4
一、實驗目的
1.用化學沉淀法去除粗鹽中的Ca2+、Mg2+和
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。
二、實驗用品
1.試劑:粗鹽、蒸餾水、0.1 mol/L BaCl2溶液、20% NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6 mol/L 鹽酸、pH試紙。
2.儀器:天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、漏斗、濾紙、蒸發皿、坩堝鉗、鐵架臺(帶鐵圈)、陶土網、酒精燈、火柴。
三、實驗方案設計
1.粗鹽提純過程圖示分析
2.過量試劑的除去
(1)過量的BaCl2溶液用Na2CO3溶液除去,故Na2CO3溶液要在BaCl2溶液加入之后再加入。
(2)過量的NaOH溶液和Na2CO3溶液用鹽酸除去,故鹽酸必須在最后加入。
3.確定試劑加入的幾種可能順序
(1)BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl。
(2)NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl。
(3)BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl。
四、實驗方案實施
實驗步驟 實驗裝置 實驗現象
溶解:用天平稱取5.0 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 5.0 g粗鹽、20 mL蒸餾水 粗鹽因逐漸溶解而減少,粗鹽水略顯渾濁
除雜、過濾:向粗鹽水中依次加入過量試劑,后過濾 (1)向粗鹽水中滴加過量的BaCl2溶液,產生 沉淀,靜置;
(2)向上層清液中滴加2～3滴BaCl2溶
液,無渾濁,證明 已沉淀完全;
(3)向粗鹽水中滴加過量的NaOH溶液,產生 沉淀,然后再滴加過量的飽和Na2CO3溶液,用來除去 ;
(4)用與第(2)步類似的方法分別檢驗Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全;
(5)將燒杯靜置,然后過濾,除去生成的沉淀和不溶性雜質,濾紙上殘留不溶性固體,濾液無色、澄清
白色
白色
Ca2+、Ba2+
蒸發:將滴加鹽酸后的濾液倒入蒸發皿中,用酒精燈加熱,同時用玻璃棒不斷攪拌。待出現較多固體時停止加熱 (1)水分蒸發,逐漸析出白色固體;
(2)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
五、問題和討論
1.粗鹽中雜質的去除實驗中用到幾次玻璃棒 玻璃棒分別起什么作用
提示:三次。溶解時,用玻璃棒攪拌,促進粗鹽溶解;過濾時,用玻璃棒引流,防止液體濺出;蒸發時,用玻璃棒攪拌,防止受熱不均勻導致液體迸濺。
2.除去氯化鈉中的碳酸鈉能否用稀硝酸
提示:不能。若用稀硝酸,會引入新的雜質離子
3.蒸發時,待溶液蒸干再停止加熱,對嗎 為什么
提示:不對。溶液蒸干再停止加熱會造成晶體飛濺,應待溶液中出現較多固體時停止加熱,利用余熱蒸干。
4.在檢驗 時,為什么要加入稀鹽酸 能否加稀硫酸或稀硝酸
5.能否在過濾之前滴加鹽酸 為什么
提示:不能。因為沉淀中的氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鋇都能和鹽酸反應。
『鏈接高考』
1.(2023·河北卷)《本草綱目》中記載了粗食鹽的一種制作過程:
“取鹽于池旁耕地,沃以池水,每得南風急,則宿夕成鹽?！比魧?br/>粗食鹽在實驗室提純,不涉及的操作是(　　)
A.溶解 B.蒸發 C.過濾 D.蒸餾
D
解析:粗食鹽在實驗室提純,需將粗食鹽溶解,然后過濾除雜,接著蒸發結晶,不需要蒸餾。
2.(2023·全國甲卷)實驗室將粗鹽提純并配制 0.100 0 mol·L-1 的NaCl溶液。下列儀器中,本實驗必須用到的有(　　)
①天平?、跍囟扔嫛、圹釄濉、芊忠郝┒贰、萑萘科俊、逕、叩味ü堋、嗑凭珶?br/>A.①②④⑥ B.①④⑤⑥
C.②③⑦⑧ D.①⑤⑥⑧
D
解析:實驗室將粗鹽提純時,需要將其溶于一定量的水中,然后將其中的硫酸根離子、鈣離子、鎂離子依次用稍過量的氯化鋇溶液、碳酸鈉溶液和氫氧化鈉溶液除去,該過程中有過濾操作,需要用到燒杯、漏斗和玻璃棒;將所得濾液加適量鹽酸酸化后蒸發結晶得到較純的食鹽,該過程要用到玻璃棒、蒸發皿和酒精燈;用提純后得到的精鹽配制溶液的基本步驟有稱量、溶解、轉移、洗滌、定容、搖勻等,需要用到天平、容量瓶、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管等。綜上所述,本實驗必須用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥燒杯、⑧酒精燈,故選D。
3.(2022·廣東卷)實驗室進行粗鹽提純時,需除去Ca2+、Mg2+和
所用試劑包括BaCl2以及(　　)
A.Na2CO3、NaOH、HCl
B.Na2CO3、HCl、KOH
C.K2CO3、HNO3、NaOH
D.Na2CO3、NaOH、HNO3
A
解析:粗鹽中主要成分為NaCl。除去Ca2+選用 將其轉化為沉淀,為了不引入新雜質,所加物質的陽離子為Na+,即選用Na2CO3除去Ca2+,同理可知,除去Mg2+需選用NaOH,除去 需選用BaCl2,因所加除雜試劑均過量,因此向粗鹽樣品中加入除雜試劑的順序中,BaCl2先于Na2CO3加入,利用Na2CO3除去Ca2+和多余的Ba2+,因Na2CO3、NaOH均過量,成為新雜質,需要過濾后向濾液中加入HCl,至溶液中不再有氣泡產生,以此除去Na2CO3、NaOH,然后將溶液蒸干得到較為純凈的食鹽產品。
1.某實驗小組設計粗KNO3固體(只含有少量NaCl)的提純方案如下:
下列說法不正確的是(　　)
A.操作Ⅰ中依據硝酸鉀的溶解度估算加水量
B.操作Ⅱ緩慢冷卻有利于硝酸鉀析出大晶體
C.操作Ⅲ常用到的玻璃儀器為玻璃棒、燒杯和漏斗
D.操作Ⅳ用熱水洗滌晶體
D
『實驗專練』
解析:由流程可知,加水溶解時需保證KNO3完全溶解,即操作Ⅰ中依據KNO3的溶解度估算加水量,A正確;溶液中含KNO3、NaCl,NaCl的溶解度受溫度影響不大,而KNO3的溶解度隨溫度的升高而增大,則冷卻結晶可析出KNO3,操作Ⅱ緩慢冷卻,結晶速度慢,有利于KNO3析出大晶體,B正確;操作Ⅲ是過濾,需用到的玻璃儀器有玻璃棒、燒杯和漏斗,C正確;KNO3在冷水中溶解度小,則操作Ⅳ可用冷水洗滌晶體,減少溶解損失,D錯誤。
2.除去粗鹽中的雜質MgCl2、CaCl2和Na2SO4,過程如下:
下列有關說法不正確的是(　　)
D
C.加稀鹽酸調節pH后,采用蒸發結晶的方法得到NaCl固體
D.試劑①②③分別是NaOH、Na2CO3、BaCl2
3.人類與食鹽關系密切,食鹽在生活和生產中均有重要作用。粗鹽中含有Ca2+、Mg2+、 以及泥沙等雜質,請回答粗鹽提純的有關問題。
(1)為了除去粗鹽中的泥沙,可采取的提純實驗操作方法的名稱依次是　　　　、　　　　。
解析:(1)可以先將粗鹽溶解于水,氯化鈉等是易溶于水的,泥沙是難溶于水的,固體和液體的分離可以采用過濾的方法。
溶解
過濾
(2)為了除去可溶性雜質,可以按以下實驗步驟進行提純:①加過量BaCl2溶液;②加過量NaOH溶液;③加過量Na2CO3溶液;④過濾;
⑤　　　　　　　　;⑥蒸發結晶。如何證明①步驟中硫酸根離子沉淀完全 　
　 。
步驟③的目的是　 。
解析:(2)在粗鹽提純時,要在最后一步加入鹽酸,除去過量的氫氧根離子和碳酸根離子;硫酸鋇是不溶于水也不溶于酸的白色沉淀,因此檢驗硫酸根離子沉淀完全的方法是取少量溶液于試管中,繼續滴加氯化鋇溶液,沒有現象則證明硫酸根離子沉淀完全;加入碳酸鈉溶液的目的是除去鈣離子和多余的鋇離子。
加適量鹽酸
取少量溶液于試管中,繼續滴加氯化鋇溶液,沒有現象
則證明硫酸根離子沉淀完全
除去Ca2+及過量的Ba2+
(3)實驗室里將粗鹽制成精鹽的過程中,在溶解、過濾、蒸發三個步驟的操作中都要用到玻璃棒,分別說明在這三種情況下使用玻璃棒的作用和目的。
溶解時:　 ;
過濾時:　 ;
蒸發時:　 。
解析:(3)玻璃棒的作用和目的分別為溶解時:攪拌,加速溶解;過濾時:引流,防止液體濺出;蒸發時:攪拌,防止局部過熱導致液滴或晶體飛濺。
攪拌,加速溶解
引流,防止液體濺出
攪拌,防止局部過熱導致液滴或晶體飛濺
4.某同學用某種粗鹽進行提純實驗,步驟如圖所示。
請回答下列問題。
(1)步驟①和②的操作名稱是　　　　　。
(2)步驟③判斷加入鹽酸“適量”的方法是
　 ;步驟④加熱蒸發時要用玻璃棒不斷攪拌,這是為了防止　 　　　　　　　　　　　,當蒸發皿中有較多固體出現時,應　　　　　　 　　,用余熱使水分蒸干。
過濾
滴加鹽酸至無氣泡
放出為止
局部過熱,造成固體(或溶液)飛濺
停止加熱(或熄滅酒精燈)
猜想 驗證的方法 現象 結論
猜想Ⅰ:固體A中含CaCO3、MgCO3 取少量固體A于試管中,滴加稀鹽酸,并用涂有澄清石灰水的小燒杯罩于試管口 猜想Ⅰ成立
猜想Ⅱ:固體A中含BaCO3 取少量固體A于試管中,先滴入　 , 再滴入Na2SO4溶液 有氣泡放出,無白色沉淀
猜想Ⅲ:最后制得的NaCl晶體中還含有Na2SO4 取少量NaCl晶體于試管中,加適量蒸餾水溶解, 猜想Ⅲ成立
(3)猜想和驗證:
有氣泡放出,小燒杯壁上有白色固體生成
稀鹽酸(或稀硝酸)
猜想Ⅱ不成立
滴入BaCl2[或Ba(OH)2或 Ba(NO3)2]溶液和稀硝酸
有白色沉淀生成且不溶于稀硝酸
解析:本題主要考查基本實驗操作,猜想Ⅰ主要是為了檢驗碳酸鹽,可以加入強酸后使產生的氣體與澄清石灰水反應來加以檢驗,猜想Ⅲ是對 的檢驗,選用適當的含鋇試劑即可。
謝 謝 觀 看

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