内容正文:
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
[实验基础]
(1)粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质(Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)等)。不溶性杂质可以用溶解、过滤的方法除去,然后蒸发水分得到较纯净的粗盐。
(2)沉淀Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)离子的实验原理:Ca2++COeq \o\al(2-,3)===CaCO3↓、Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓、Ba2++SOeq \o\al(2-,4)===BaSO4↓。
[实验操作]
1.除去粗盐中可溶性杂质
2.实验操作流程
3.加入试剂的顺序
BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl
BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl
NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl
[问题讨论]
1.为什么每次所加的试剂都要略微过量?最后加入盐酸的目的是什么?
提示 除去混合物中的可溶性杂质,常将杂质离子转化为难溶物,再过滤。为保证除杂完全,所用沉淀剂必须过量。而过量的沉淀剂应在后续步骤中除去;加入盐酸的目的是除去COeq \o\al(2-,3)和OH-。
2.过滤与加入盐酸的操作顺序能否颠倒?为什么?
提示 不能。若颠倒顺序,BaCO3和CaCO3可与盐酸反应生成易溶于水的BaCl2、CaCl2,而不能除去Ca2+、Ba2+离子。
[实验评价]
1.为了除去粗盐中的 Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)及泥沙,得到纯净的 NaCl,可将粗盐溶于水,此后的操作顺序正确的是( )
①过滤 ②加过量的NaOH溶液 ③加过量的BaCl2溶液 ④加过量的Na2CO3 溶液 ⑤加适量的稀盐酸
A.②④①③⑤
B.④①③②⑤
C.①②④③⑤
D.②③④①⑤
D [先加入适量的NaOH溶液除去Mg2+,再加入过量的BaCl2 溶液除去SOeq \o\al(2-,4),然后加入过量的Na2CO3 溶液,除去Ca2+及过量的Ba2+,过滤后加入适量的稀盐酸,蒸发结晶,即可得到纯净NaCl晶体。]
2.通过海水晾晒可以得到粗盐,粗盐中除含有NaCl外,还含有MgCl2、 CaCl2、 Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是某兴趣小组制备精盐的实验方案,各步操作流程如下。下列说法正确的是( )
A.步骤①⑤的操作分别是溶解、过滤
B.步骤④的目的仅是除去溶液中的Ca2+
C.步骤⑦中蒸发操作所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)
D.步骤②④互换,对实验结果无影响
A [由实验流程可知,①为粗盐溶解,②中加入的Ba2+将SOeq \o\al(2-,4)转化为沉淀,③中加入的OH-将Mg2+转化为沉淀,④中加入的COeq \o\al(2-,3)将Ca2+及过量的Ba2+转化为沉淀,⑤为过滤,⑥为用盐酸处理溶液中的COeq \o\al(2-,3)和OH-,⑦为蒸发、结晶、烘干,得到精盐。由上述分析可知,步骤①⑤的操作分别是溶解、过滤,A正确;步骤④的目的是除去溶液中的Ca2+及过量的Ba2+,B错误;步骤⑦中蒸发操作所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、蒸发皿、铁架台(带铁圈),C错误;步骤②④互换,会导致过量的钡离子不能被除去,D错误。]
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