第5章 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子（教师用书word）-2022-2023学年新教材高中化学必修第二册【精讲精练】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．去除食盐中的Ca2＋、Mg2＋和SO。 2．熟悉过滤、蒸发等基本操作。 3．认识化学方法在物质分离提纯中的作用。 [实验原理] 经溶解、过滤、蒸发操作得到的粗盐中还含有一些可溶性的硫酸盐(如Na2SO4)、CaCl2和MgCl2等杂质，其中杂质离子为SO、Ca2＋、Mg2＋，利用复分解反应将上述离子转化成沉淀，经过滤操作后除去，反应原理见下表： 去除离子 选用试剂 离子方程式 SO BaCl2溶液 Ba2＋＋SO===BaSO4↓ Ca2＋ Na2CO3溶液 Ca2＋＋CO===CaCO3↓ Mg2＋ NaOH溶液 Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓ 最后得到的NaCl溶液，经蒸发后得到纯净的NaCl固体。 [实验操作] 去除粗盐中杂质离子的操作流程 [实验探究] 1．操作步骤①中BaCl2溶液为什么要过量？如何判断BaCl2已过量？ 提示　BaCl2溶液过量的目的是为了将粗盐水中的SO完全转化成BaSO4沉淀而去除。判断BaCl2溶液过量的方法是：静置后，取上层清液继续滴加2～3滴BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊，则表明SO已沉淀完全。 2．能否将步骤④⑤的操作顺序颠倒？为什么？ 提示　不能，因为若不进行过滤操作，则Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀均会留在液体中，步骤⑤中加入稀盐酸后，沉淀会溶于稀盐酸，重新生成Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋留在食盐水中，故必须进行过滤操作。 3．去除粗盐水中杂质离子，除按上述①→②→③→④→⑤→⑥的操作顺序外，还有无其他操作顺序？ 提示　按②→①→③→④→⑤→⑥或①→③→②→④→⑤→⑥均能达到同样目的。 [探究总结] 混合物的分离和提纯 1．分离和提纯的比较 名称 分离 提纯 含义 把混合物的各成分分开 把混合物中含有的杂质除去 区别 分开后的各物质要恢复原来的状态 杂质不必恢复原状态 物理方法 过滤、结晶、升华、溶解等 化学方法 沉淀、置换、加热等 2.提纯的原则 [跟踪训练] 1．(2022·广东卷)实验室进行粗盐提纯时，需除去Ca2＋、Mg2＋和SO，所用试剂包括BaCl2以及(　　) A．Na2CO3、NaOH、HCl B．Na2CO3、HCl、KOH C．K2CO3、HNO3、NaOH D．Na2CO3、NaOH、HNO3 解析　粗盐中主要成分为NaCl。除去Ca2＋选用CO将其转化为沉淀，为了不引入新杂质，选用Na2CO3除去Ca2＋，同理可知，除去Mg2＋需选用NaOH，除去SO需选用BaCl2，因所加除杂试剂均过量，因此向粗盐样品中加入除杂试剂的顺序中，BaCl2先于Na2CO3加入，利用Na2CO3除去Ca2＋和多余的Ba2＋，因Na2CO3、NaOH均过量，需要过滤后向滤液中加入HCl，至溶液中不再有气泡产生，以此除去Na2CO3、NaOH，然后将溶液蒸干得到较为纯净的食盐产品，综上所述，答案为A。 答案　A 2．某KCl样品中含有少量K2CO3、K2SO4和不溶于水的杂质。为了提纯KCl，先将样品溶于适量水中，搅拌、过滤，再将滤液按下图所示步骤进行提纯(过滤操作已略去)。下列说法正确的是(　　) A．起始滤液常温下pH＝7 B．试剂Ⅰ为Ba(NO3)2溶液 C．上图过程须经2次过滤 D．步骤③的目的是除去CO 解析　碳酸钾溶液水解显碱性，pH＞7，A错误；由分析可知，试剂Ⅰ为BaCl2溶液，不能引入新杂质，B错误；样品溶于适量水中，充分搅拌后过滤，选择试剂除去杂质还需要2次过滤，共3次，C错误；步骤③中加入试剂Ⅲ为过量盐酸，其目的是除去CO，D正确。 答案　D 3．为了除去KCl固体中少量的MgCl2、MgSO4，可选用Ba(OH)2溶液、盐酸和K2CO3溶液三种试剂，按下图步骤操作： (1)写出三种试剂的化学式： A_______________，B_______________，C_______________。 (2)①加入过量A溶液的目的是________________________________________________________________________， 有关反应的化学方程为________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________。 ②加入过量B溶液的目的是___________________________________________________________