第5章 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子（Word教参）-【状元桥·优质课堂】2022-2023学年新教材高中化学必修第二册（人教版）

实验活动4　用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 【实验目的】 1．用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2＋、Mg2＋和SO。 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SO　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 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 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　②SO、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CO。 3．粗盐水中加入氯化钡溶液使SO沉淀而除去，如何检验SO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SO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＋、SO等杂质离子。为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO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＋、SO，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是______________________________________________________。 (4)若先加盐酸再过滤，将对提纯效果产生影响，其原因是_______________ __________________________________________________________________。 解析 (1)碳酸钠必须在氯化钡的后面，原因是过量的碳酸根可以除掉前面过量的钡离子，NaOH无先后顺序，所以加入的顺序可以是BCA或CBA或BAC。(2)滤液中含杂质：过量的CO、OH－，盐酸中的H＋与CO反应生成二氧化碳和水，与OH－反应生成水。(3)蒸发结晶实验中，持续加热，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部过热使液体飞溅。(4)产生的沉淀有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡、碳酸钡，其中氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡会溶于稀盐酸，重新进入溶液，达不到除杂目的。 答案　(1)BCA(或CBA或BAC)　(2)CO＋2H