内容正文:
第5章 化工生产中的重要非金属元素
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
知识梳理
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、石棉网、火柴。除上述仪器外,还需要的仪器有:玻璃棒、 、蒸发皿、 。
实验药品
粗盐、 、0.1 mol·L-1氯化钡溶液(其作用是除去SO)、20%的 溶液(其作用是除去Mg2+)、饱和碳酸钠溶液(其作用是除去Ca2+、Ba2+等)、6 mol·L-1盐酸、pH试纸。
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 搅拌,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 溶液、 溶液、饱和碳酸钠溶液,使SO、Mg2+、Ca2+、Ba2+完全沉淀析出
③过滤
将烧杯静置后过滤,除去生成的 和不溶性杂质、过滤中玻璃棒的作用是 ,滤液呈
④中和
向滤液中滴加盐酸,用玻璃棒搅拌,直到无气泡冒出,并用pH试纸检验,使滤液呈 或微酸性
⑤蒸发
将滤液倒入蒸发皿,用酒精灯加热,并用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中出现较多固体时,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
总结
1.本实验中加入试剂的顺序是:BaCl2溶液→ 溶液→Na2CO3溶液→ 。
按下列顺序加入试剂也可达到实验目的:
①NaOH溶液→ 溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
②BaCl2溶液→ 溶液→NaOH溶液→盐酸。
2.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去。实验操作④中加入盐酸是为了除去滤液中过量的 和 。
3.静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴氯化钡溶液,若溶液不出现浑浊,说明SO已 完全。
4.实验操作③和④的顺序 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Mg2+、Ca2+、Ba2+等无法除去。
典例分析
题型一:氯离子的检验
【典例1】现有200mL无色、澄清溶液,可能含有以下离子中的若干种:、、、、、、、。现等分为2份进行如下实验:
①第一份加入足量NaOH溶液,无现象。
②第二份加足量溶液后,得干燥沉淀4.3g;经足量盐酸洗涤、干燥后,沉淀质量为2.33g
③向实验②的滤液中加入硝酸酸化的硝酸银溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验,下列结论中错误的是( )
A.原溶液中一定没有的离子是、、、
B.一定存在、,可能存在
C.原溶液中含有0.01mol
D.一定存在,且原溶液中
【变式练】
1.根据下列实验操作和现象能得到相应结论的是( )
选项
实验操作和现象
结论
A
在火焰上灼烧搅拌过某无色溶液的玻璃棒,火焰呈现黄色
无色溶液中一定含Na元素
B
氢气在氯气中燃烧时瓶口有白雾
逸出的氯气结合空气中的水蒸气而呈白雾状
C
红热的铁丝在氯气中剧烈燃烧,产生红棕色的烟
产物为红棕色固体小颗粒,燃烧不一定需要氧气
D
向某无色溶液中滴入AgNO3溶液,产生白色沉淀
无色溶液中一定含Cl-
A.A B.B C.C D.D
2.对于某离子的检验及结论正确的是( )
A.加稀盐酸有无色气体,将该气体通入澄清石灰水,溶液变浑浊,一定有或
B.加盐酸酸化的BaCl2溶液,有白色沉淀生成,一定有
C.加入稀硝酸酸化AgNO3溶液,有白色沉淀生成,一定有Cl-
D.加Na2CO3溶液有白色沉淀,再加稀硝酸,白色沉淀消失有气体产生,一定有Ca2+或Ba2+
题型二:物质的分离、提纯
【典例2】三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33℃,沸点为73℃,遇水易反应。实验室可用图装置制取ICl3,制备的反应原理:I2+3Cl2=2ICl3 下列说法不正确的是( )
A.利用装置甲制备氯气选用的药品可以是高锰酸钾和浓盐酸
B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞
C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2
D.装置戊中的碱石灰可以用无水氯化钙代替
【变式练】
1.下列操作中,与物质的溶解性无关的是( )
A.用装有饱和食盐水的洗气瓶,除去中的
B.热饱和溶液冷却后析出晶体
C.蒸馏海水得到淡水
D.的喷泉实验
2.下列除杂试剂选用错误的是( )