内容正文:
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。
一、实验用品
1.器材:天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、陶土网、酒精灯、火柴。
2.试剂:粗盐、蒸馏水、0.1 mol·L-1 BaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6 mol·L-1盐酸、pH试纸。
二、实验步骤
1.将粗盐溶解
实验装置
实验操作
实验现象
用天平称取5.0 g粗盐,放入100 mL烧杯中,然后加入20 mL蒸馏水,用玻璃棒搅拌,使粗盐全部溶解
粗盐因逐渐溶解而减少,粗盐水略显浑浊
2.将杂质离子生成沉淀
沉淀对象
实验操作、现象、结论或解释
注意问题
SO
向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液,产生白色沉淀,静置,再向上层清液中滴加2~3滴BaCl2溶液,溶液不出现浑浊,证明SO已沉淀完全
此步操作,引入新的杂质离子Ba2+
Mg2+
继续向粗盐水中滴加过量的NaOH溶液,产生白色沉淀,静置,再向上层清液中滴加2~3滴NaOH溶液,溶液不出现浑浊,证明Mg2+已沉淀完全
Ca2+、Ba2+
然后再向上述溶液中滴加过量的饱和Na2CO3溶液,产生白色沉淀,静置,再向上层清液中滴加2~3滴Na2CO3溶液,溶液不出现浑浊,证明Ca2+、Ba2+已沉淀完全
此步操作,将前面引入的Ba2+和杂质Ca2+一并除去,但同时又引入新的杂质离子CO
3.过滤除去沉淀
实验装置
实验操作
注意问题
将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入漏斗中,过滤(注意“一贴二低三靠”)
此步操作把前面生成的沉淀和不溶性杂质一起过滤除去
4.调节溶液pH,除去引入的CO
操作方法:向所得滤液中滴加盐酸,用玻璃棒不断搅拌,直到没有气泡冒出,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。
5.蒸发结晶
实验装置
实验操作
注意问题
将调好pH的滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌,待出现较多固体时停止加热,靠余热蒸干,便得到精盐
实验结束后要用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却
1.除杂试剂的加入顺序是否唯一,还有没有其他合理顺序?
提示:否。加入试剂的其他合理顺序有:
(1)BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
(2)NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
(3)BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。
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2.除去氯化钠中的碳酸钠能否用稀硝酸?为什么?
提示:不能。若用稀硝酸,会引入新的杂质离子NO。
3.在实验操作中为什么依次加入的试剂都要略微过量?加入盐酸的目的是什么?
提示:实验操作中所加试剂过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去。实验操作中加入盐酸是为了除去滤液中过量的OH-和CO。
4.蒸发时,可以待溶液蒸干再停止加热吗?为什么?
提示:不可以。因为待溶液蒸干再停止加热会造成晶体飞溅,应待溶液中出现大量晶体或有少量水分时停止加热,利用余热蒸干。
1.在粗盐提纯实验中,以下说法错误的是( )
A.静置后,继续向上层清液中滴加2~3滴BaCl2溶液,无白色沉淀生成则说明SO已沉淀完全
B.沉淀剂的加入顺序可以为:NaOH溶液、Na2CO3溶液、BaCl2溶液
C.调节pH时,盐酸应该在最后一次过滤后加入
D.当蒸发皿中出现大量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干
B [A.静置后,继续向上层清液中滴加2~3滴BaCl2溶液,无白色沉淀生成则说明上层清液中检验不出SO,已沉淀完全,选项A正确;B.粗盐中含有CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶性杂质,利用Na2CO3除去Ca2+、利用NaOH除去Mg2+、利用BaCl2除去SO,除杂时,各试剂必须加过量,就会引入新的杂质,因此Na2CO3还可以除去过量的BaCl2引入的Ba2+,因此试剂的添加顺序中Na2CO3需要在BaCl2的后面添加,选项B错误;C.盐酸的作用是除掉过量的氢氧化钠和碳酸钠,所以盐酸在过滤后,蒸发前加入,选项C正确;D.蒸发食盐水时,等到蒸发皿中出现较多量的固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干,选项D正确;答案选B。]
2.(2023·潍坊市五县市期中)通过海水晾晒可以得到粗盐,粗盐除含有NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,下图是某兴趣小组粗盐提纯的实验流程。
下列说法错误的是( )
A.步骤①、⑤的操作分别是溶解、过滤
B.步骤④可以与步骤②或步骤③互换顺序
C.步骤①、⑤、⑦中都会用到玻璃棒
D.步骤②中试剂BaC