内容正文:
普通高中教科书·统编版
高中化学 必修下册
1
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
动手做实验
【实验目的】
1.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和 。
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。
【实验器材及试剂】
器材:托盘天平、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)、石棉网(或陶土网)、酒精灯、火柴。
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。
【实验过程和结论】
1.粗盐提纯过程
步骤1:溶解 用托盘天平称取5 g粗盐,放入100 mL烧杯中,然后加入20 mL水,
用_______搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水。
步骤2:除 向粗盐水中滴加过量的_____溶液(约2~3 mL),使 与____完
全反应生成_____沉淀,将烧杯静置。
步骤3:检验
是否沉淀完全 静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl2溶液。若
_______________,则表明 已沉淀完全;若_________,则应继
续滴加BaCl2溶液,直至 沉淀完全。
步骤4:除Mg2+、
Ca2+、及过量的Ba2+ 向粗盐水中滴加过量的_____溶液(约0.25 mL),使Mg2+与___完全
反应生成_______沉淀;然后滴加过量的饱和______溶液(2~
3 mL),使Ca2+、Ba2+与_____完全反应生成沉淀。
步骤5:检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全 用与第3步类似的方法分别检验Mg2+、Ca2+和Ba2+是否沉淀完全。
玻璃棒
BaCl2
Ba2+
BaSO4
溶液不出现浑浊
出现浑浊
NaOH
OH-
Mg(OH)2
Na2CO3
步骤6:过滤 将烧杯静置,然后过滤,除去生成的沉淀和不溶性质。
步骤7:除过
量的OH-、 向所得滤液中滴加_____,用玻璃棒搅拌,直到_______
_______,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。
步骤8:蒸发 将滤液倒入_______中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不
断搅拌。当蒸发皿中_____________时,停止加热,利用
蒸发皿的余热使滤液蒸干。
步骤9:冷
却得精盐 用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网(或陶土网)上冷却,得到去除了杂质离子的精盐。
盐酸
没有气
泡冒出
蒸发皿
出现较多固体
2.粗盐精制过程图示分析
3.过量试剂的除去
(1)过量BaCl2用Na2CO3溶液除去,故Na2CO3溶液要在BaCl2溶液加入之后再加入。
(2)过量NaOH和Na2CO3溶液用盐酸除去,故盐酸必须在最后加入,即向过滤后的滤液中加入适量盐酸。
4.确定试剂的顺序。
(1)BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl
(2)NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl
(3)BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl
素养再提升
【典例示范】
角度1 粗盐提纯的基本考查
【典例1】(2020·杭州高一检测)海水通过晾晒可得粗盐,粗盐中除含有NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及少量泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案,各步操作流程如下:
(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌,作用是 __。
(2)第③步操作的目的是除去粗盐中的________________________________(填化学式,下同),第⑦步操作的目的是除去滤液中的__ 。
(3)第⑥步操作中得到沉淀的成分有:BaSO4、Mg(OH)2、__________________(填化学式)。
(4)在第④步操作中,选择的除杂试剂NaOH不能用KOH代替,理由是________。
【解析】(1)粗盐溶解操作中用玻璃棒搅拌是为了加快粗盐的溶解。(2)粗盐中含有Na2SO4,第③步操作加入过量BaCl2的目的是形成BaSO4沉淀以除去溶液中的Na2SO4;在④⑤步操作中分别加入过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液,所以第⑦步操作加入稀盐酸的目的是除去溶液中的NaOH、Na2CO3。(3)因粗盐中含有CaCl2、Na2SO4、MgCl2,而在操作中分别加入了过量BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液,所以沉淀中除BaSO4、Mg(OH)2外,还有CaCO3、BaCO3。(4)在第④步操作中,若选择KOH代替NaOH,会在滤液中引入杂质KCl。
答案:(1)加快粗盐溶解 (2)Na2SO4 NaOH、Na2CO3
(3)Ca