内容正文:
必做实验(一)·用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
授课提示:对应学生用书第23页
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、陶土网、火柴。除上述仪器和用品外,还需要的仪器有②③④⑤(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
实验药品
粗盐、蒸馏水、0.1 mol·L-1BaCl2溶液(其作用是除去SO)、20%的NaOH溶液(其作用是除去Mg2+)、饱和Na2CO3溶液(其作用是除去Ca2+、Ba2+ )、6 mol·L-1盐酸、pH试纸。
实验步骤
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氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、饱和碳酸钠溶液,使杂质离子完全沉淀析出;
3.过滤:将烧杯中的浊液静置后过滤,除去生成的沉淀和不溶性杂质,过滤中玻璃棒的作用是引流,滤液呈碱性。该操作可选用下图所示的装置①进行实验;
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(请补充实验步骤)。冷却后,得到除去杂质离子的精盐。该操作可选用下图所示的装置②进行实验。
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?
提示: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.在实验步骤2中为什么依次加入的试剂都要略微过量?怎样确认所加沉淀剂已经过量?实验步骤4中加入盐酸的目的是什么?
提示:实验步骤2中所加试剂过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去。静置,取上层清液,加入对应沉淀试剂,不再产生沉淀,则沉淀剂已过量。实验步骤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?
提示: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已沉淀完全。
1.(2023·湖北月考)通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如下。
下列说法不正确的是( )
A.在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解
B.第⑤步操作是过滤
C.在第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂,加入试剂顺序为NaOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸
D.除去MgCl2的方程式为MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
解析:加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH,Na2CO3要在BaCl2的后面加,C错误。
答案:C
2.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)请写出步骤⑥中涉及反应的离子方程式:______________________________
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(2)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________________________________________________________________________
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(3)若先加盐酸再过滤,将对提纯效果产生影响,其原因是________________________
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