内容正文:
第三单元 海洋化学资源的综合利用
第1课时 粗盐提纯与海水提溴
1.通过学习物质的分离、提纯等化学实验基础知识和基本技能,能了解粗盐提纯的基本过程。
2.通过学习研究物质性质,探究反应规律,能了解从海水中提取溴的基本原理和方法。
3.通过结合真实情境中的应用实例或通过实验探究,能了解化学物质在生产、生活中的应用,能针对某些化学工艺设计存在的各种问题,提出处理或解决的具体方案。
学习任务一 粗盐提纯
1.粗盐的成分
(1)主要成分:NaCl。
(2)杂质。
①不溶性杂质:泥沙等。
②可溶性杂质:CaCl2、MgCl2及Na2SO4等。
2.粗盐中不溶性杂质的除去
操作
步骤
实验装置
实验现象
说明
溶解
粗盐溶解,溶液呈现浑浊
搅拌的目的是加速食盐溶解
过滤
过滤后,下面烧杯中溶液澄清,滤纸上有不溶物(泥沙等)附着
CaCl2、MgCl2、Na2SO4等可溶于水,但含量较少。因此,澄清的滤液中除含有NaCl外,上述物质仍存在
蒸发
水分不断蒸发,有固体逐渐析出
当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将液体蒸干
3.可溶性杂质的除去原理
杂质(离子)
加入的试剂
反应的离子方程式
Na2SO4(S)
BaCl2溶液
S+Ba2+
BaSO4↓
MgCl2(Mg2+)
NaOH溶液
Mg2++2OH-
Mg(OH)2↓
CaCl2(Ca2+)
Na2CO3溶液
Ca2++C
CaCO3↓
为了把杂质离子彻底除去,对加入的试剂的用量有何要求?
提示:为了把杂质除干净,加入的除杂试剂往往要过量,但是过量的杂质离子在后续操作中要除去。即除杂原则是“除去杂质,而不引入新杂质,除杂试剂要过量,过量除杂试剂要除去”。
依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作:
(1)B的化学式是 ,C的化学式是 。
(2)加入过量A的目的是 。
(3)加入过量B的目的是 。
(4)加热煮沸的目的是 。
(5)操作Ⅰ的名称是 。
解析:先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,过滤除去滤渣,滤液中加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤除去滤渣,滤液中加入适量的稀盐酸,加热煮沸,得到纯净的氯化钾溶液。
答案:(1)K2CO3 HCl (2)除尽镁离子和硫酸根离子 (3)除尽过量的钡离子 (4)使氯化氢挥发逸出
(5)过滤
海水中含有大量的食盐,而海水晒的粗盐中含有大量的杂质。在化工生产中我们需要的是纯净的食盐,那就需要我们对粗盐进行提纯。
探究 用化学方法除去粗盐中的杂质离子
问题1:粗盐中除含有不溶性的泥沙外,还含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4,利用过滤的方法提纯的粗盐是否纯净?
提示:不纯净。过滤能除去不溶性的杂质,但不能除去可溶性的杂质,故过滤后的食盐中还含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4。
问题2:除去粗盐中的可溶性杂质时,加入稀盐酸的目的是什么?应何时加入稀盐酸?
提示:除去粗盐中的可溶性杂质时,使用了过量的碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液,加入稀盐酸是为了除去过量的碳酸钠和氢氧化钠。因为Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3均可与稀盐酸反应,所以应在过滤除去沉淀之后再加入稀盐酸。
问题3:如何证明实验中BaCl2溶液已加入过量?
提示:静置,然后向上层清液中加入BaCl2溶液,若无沉淀,则证明BaCl2溶液已加入过量。
问题4:粗盐提纯时,能否将稀盐酸改为稀硝酸?为什么?
提示:否;因为会引入新的杂质N。
粗盐提纯时加试剂的先后顺序
为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知Na2CO3溶液要在BaCl2溶液之后加入。通常加入试剂的几种顺序:
(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。
1.已知粗盐中含有泥沙、MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,除去杂质得到精盐需用到下列操作:
①溶解 ②过滤 ③蒸发 ④加入适量HCl溶液
⑤加入过量BaCl2溶液 ⑥加入过量Na2CO3溶液 ⑦加入过量NaOH溶液
正确的操作顺序是( C )
A.①⑥⑤⑦②④③
B.①⑦⑥⑤②④③
C.①⑦⑤⑥②④③
D.A或B或C
解析:加过量NaOH溶液除去