内容正文:
专 题
物质的分离与提纯
实验活动4
用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
粗盐精制过程图示分析
食盐中可溶性杂质(CaCl2 、MgCl2 以及Na2SO4)
【问题讨论1】本实验中加入试剂的顺序是什么?
BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸。
①NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
②BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。
【问题讨论2】按照其他顺序加入试剂能否达到同样的目的?
【实验目的】
1.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和 。
2.熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作,认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。
【实验器材及试剂】
器材:托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、石棉网(或陶土网)、酒精灯、火柴。
试剂:粗盐、蒸馏水、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液、20%NaOH
溶液、饱和Na2CO3溶液,6 mol·L-1盐酸、pH试纸。
【实验过程和结论】
步骤1:
溶解 用托盘天平称取5 g粗盐,放入100 mL烧杯中,然后加入20 mL水,用_______搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水。
步骤2:
除SO42- 向粗盐水中滴加过量的_____溶液(约2~3 mL),使 与____ 完全反应生成 _____ 沉淀,将烧杯静置。
步骤3:
检验SO42-
是否沉淀完全 静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液。若_______________,则表明已沉淀完全;若_______ ,则应继续滴加BaCl2溶液,直至沉淀完全。
步骤4:
除Mg2+、Ca2+、及过量的Ba2+ 向粗盐水中滴加过量的 _____ 溶液(约0.25 mL),使Mg2+与___ 完全反应生成 _______ 沉淀;然后滴加过量的饱和 ______ 溶液(2~3mL),使Ca2+、Ba2+与_____完全反应生成沉淀。
玻璃棒
BaCl2
Ba2+
BaSO4
溶液不出现浑浊
出现浑浊
NaOH
OH-
Mg(OH)2
Na2CO3
SO42-
步骤5:检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全 用与第3步类似的方法分别检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全。
步骤6:过滤 将烧杯静置,然后过滤,除去生成的沉淀和不溶性质。
步骤7:
除过量的OH-、CO32- 向所得滤液中滴加_____,用玻璃棒搅拌,直到______________,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。
步骤8:
蒸发 将滤液倒入_______中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中_____________时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
步骤9:
冷却得精盐 用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网(或陶土网)上冷却,得到去除了杂质离子的精盐。
盐酸
没有气泡冒出
蒸发皿
出现较多固体
【问题讨论3】在实验操作②中为什么依次加入的试剂都要略微过量?实验操作④中加入盐酸的目的是什么?
【问题讨论4】粗盐水中加入氯化钡溶液使SO42-沉淀而除去,如何检验SO42-是否沉淀完全?
【问题讨论5】通过此次实验活动,你认为物质分离和提纯原则应该有哪些?
(1)“不增”——不能引入新的杂质;
(2)“不减”——不能减少被提纯物质;
(3)“易分离”——杂质或反应后的杂质易与被提纯物质分离;
(4)“易复原”——被提纯的物质要容易复原。
【综合运用】
1.为了除去KCl中少量的MgSO4和CaCl2杂质,需要进行下列七项操作,其正确的先后顺序是 ( )
①加水溶解 ②加热蒸发得到晶体 ③加入过量的BaCl2溶液 ④加入适量的盐酸 ⑤加入过量的碳酸钾溶液 ⑥过滤⑦加入过量的KOH溶液
A.①③⑦⑤⑥④② B.①⑤③④⑦⑥②
C.①③④⑥⑤②⑦ D.①④③⑤⑥⑦②
A
2.(2020·珠江高一)实验室需要制备纯净的KCl。现有含少量K2SO4的KCl样品,按照下图所示的实验方案进行提纯。
下列说法正确的是 ( )
A.操作Ⅰ、Ⅱ的名称均为过滤
B.操作Ⅱ需要的玻璃仪器有玻璃棒、酒精灯、温度计
C.可用Ba(NO3)2溶液来代替BaCl2溶液
D.甲是BaSO4,乙是KCl
D
3.(2020·大同高一)实验室里需要纯净的NaCl溶液,但手边只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl。某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液。
(已知:NH4HCO3 NH3↑+CO2↑+H2O)
如果此方案正确,那么:(1)操作①可选择______仪器。
(2)操