内容正文:
化工生产中的重要非金属元素
第五章
实验活动4
用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
化学 必修 第二册
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制 作 者:状元桥
适用对象:高中学生
制作软件:Powerpoint2003、
Photoshop cs3
运行环境:WindowsXP以上操作系统
【实验目的】
1.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SOeq \o\al(2-,4)。
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。
【实验仪器】
托盘天平、药匙、量筒、烧杯、胶头滴管、滤纸、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、石棉网(或陶土网)、火柴。除上述仪器外,还需要的仪器有_______(填序号)。
①分液漏斗 ②玻璃棒 ③漏斗 ④蒸发皿
⑤酒精灯 ⑥坩埚
答案 ②③④⑤
【实验药品】
粗盐、蒸馏水、0.1 mol·L-1BaCl2溶液(其作用是_____)、20% 的NaOH溶液(其作用是_______)、饱和Na2CO3溶液(其作用是_________)、6 mol·L-1盐酸、pH试纸。
答案 除去SOeq \o\al(2-,4) 除去Mg2+ 除去Ca2+、Ba2+等
【实验步骤】
实验步骤
实验操作
①溶解
用托盘天平称取5 g粗盐放入烧杯中,然后加入20 mL水,用玻璃棒_____,使粗盐溶解,得到粗盐水
②沉淀
向粗盐水中依次滴加过量的BaCl2溶液、NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液,使______________完全沉淀析出
实验步骤
实验操作
③过滤
将烧杯静置后过滤,除去生成的沉淀和不溶性杂质。过滤中玻璃棒的作用是_____,滤液呈____性
④中和
向滤液中滴加盐酸,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
实验步骤
实验操作
⑤蒸发
将滤液倒入蒸发皿,用酒精灯加热,并用玻璃棒不断______。当蒸发皿中出现_______时,停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。冷却后,得到除去杂质离子的精盐
答案 ①搅拌 ②SOeq \o\al(2-,4)、Mg2+、Ca2+、Ba2+ ③引流
碱 ④无气泡冒出 ⑤搅拌 较多固体
【问题讨论】
1.本实验中加入试剂的顺序是什么?按照其他顺序加入试剂能否达到同样的目的?
答案 本实验中加入试剂的顺序是:BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸。按下列顺序加入试剂也可达到实验目的:①NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;②BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。
2.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?
答案 实验操作②中所加试剂过量是为了将杂质离子完全沉淀而除尽。实验操作④中加入盐酸是为了除去滤液中过量的OH-和COeq \o\al(2-,3)。
3.粗盐水中加入氯化钡溶液使SOeq \o\al(2-,4)沉淀而除去,如何检验SOeq \o\al(2-,4)是否沉淀完全?
答案 静置后,取上层清液于试管中,然后向试管中滴加2~3滴氯化钡溶液,若溶液不出现浑浊,说明SOeq \o\al(2-,4)已沉淀完全。
4.实验操作③和④的顺序能否颠倒?为什么?
答案 不能颠倒。因为先加入盐酸时,可使Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等沉淀溶解,溶液中的Mg2+、Ca2+、Ba2+等无法除去。
【例题】食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料,粗盐中常含有少量泥沙及Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)等杂质离子。为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4)以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下:
(1)为除去Ca2+、Mg2+、SOeq \o\al(2-,4),步骤②~④需加入以下三种溶液(用于沉淀的试剂稍过量)
A.Na2CO3
B.BaCl2
C.NaOH
加入的顺序为_____(填字母)。
(2)请写出步骤⑥中涉及反应的所有离子方程式: __________ __________________________________________。
(3)粗盐提纯的整个操作过程中多处使用到玻璃棒,步骤⑦蒸发过程中使用玻璃棒的作用