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
(见学生用书P47)
【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。
【实验用品】
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。
粗盐、蒸馏水、0.1 mol/L BaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6 mol/L盐酸、pH试纸。
【实验步骤】
实验步骤
实验操作
①溶解
1.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,得到粗盐水
②沉淀
2.向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液(约2~3 mL),使SO与Ba2+完全反应生成BaSO4沉淀,离子方程式为 Ba2++SO===BaSO4↓ ,将烧杯静置
3.静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液。若溶液不出现浑浊,则表明SO 已沉淀完全 ;若出现浑浊,则应 继续滴加BaCl2溶液 ,直至SO沉淀完全
4.向粗盐水中滴加过量的NaOH溶液(约0.25 mL),使Mg2+与OH-完全反应生成Mg(OH)2沉淀,离子方程式为 Mg2++2OH-===Mg(OH)2↓ ;然后滴加过量的饱和Na2CO3溶液(2~3 mL),使Ca2+、Ba2+与CO完全反应生成沉淀,相关反应的离子方程式为 Ca2++CO===CaCO3↓ 、
Ba2++CO===BaCO3↓
5.用与第3步类似的方法分别检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全
③过滤
6.将烧杯静置,然后过滤,除去生成的沉淀和不溶性杂质
④中和
7.向所得滤液中滴加盐酸,用玻璃棒搅拌,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
8.将滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌。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
9.用 坩埚钳 将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到去除了杂质离子的精盐
【问题和讨论】
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:本次实验加入试剂的顺序:BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸。其他顺序如NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、稀盐酸或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、稀盐酸也可以达到同样的目的。在实际生产中,一般先除去较多的杂质,综合考虑试剂用量、成本和操作便利性等因素来设计方案。
2.为什么每次所加的试剂都要略微过量?第7步加入盐酸的目的是什么?
提示:在加入沉淀剂时略微过量,是为了保证完全除去杂质离子。加入盐酸的目的是除去溶液中过量的OH-和CO。
3.第6步和第7步的操作顺序能否颠倒?为什么?
提示:先过滤再加盐酸的操作顺序不能颠倒。若在过滤前加入稀盐酸,会使生成的沉淀溶解,重新生成可溶性的杂质离子。
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实验活动5 不同价态含硫物质的转化
(见学生用书P48)
【实验目的】
1.通过实验加深对硫及其化合物性质的认识。
2.应用氧化还原反应原理实现不同价态含硫物质的转化。
【实验用品】
试管、天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、陶土网、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。
浓硫酸、铜片、硫粉、铁粉、Na2S溶液、酸性KMnO4溶液、NaOH溶液、H2SO3溶液、品红溶液。
【实验步骤】
1.硫化钠转化为单质硫
(1)实验操作
(2)实验现象
甲:有 淡黄色沉淀 生成;
乙:溶液 紫红色褪去 ,产生 淡黄色沉淀 。
(3)实验结论
S2-能被H2SO3及酸性KMnO4溶液 氧化 生成 单质硫 。
2.浓硫酸转化为二氧化硫
(1)实验装置及操作如图所示
(2)试管甲中观察到的现象是 铜片逐渐溶解,铜片上有气泡逸出,溶液变蓝色 ,试管乙中观察到的现象是 品红溶液逐渐由红色变为无色 。
(3)浓硫酸与铜反应的化学方程式是 Cu+2H2SO4(浓)CuSO4+SO2↑+2H2O 。
3.硫转化为硫化亚铁
(1)实验装置及操作如图所示
(2)观察到的现象:当混合物呈红热状态时,移开玻璃棒,混合物继续保持 红热 状态,最后生成 黑 色固体。
(3)反应的化学方程式为 Fe+SFeS 。
【问题和讨论】
1.在上述实验中,含硫物质中硫元素的价态发生了怎样的变化?
提示:
转化前的含硫物质
转化后的含硫物质
价态变化
Na2S
S
-2→0
H2SO3
S
+4→0
H2SO4
SO2
+6→+4
S
FeS
0→-2
2.铁粉与硫粉在空气