第5章 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子-【名师导航】2023-2024学年高中化学必修第二册同步讲义(人教版2019)

【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-1氯化钡溶液(其作用是除去)、20%的氢氧化钠溶液(其作用是除去Mg2+)、饱和碳酸钠溶液(其作用是除去 、Ba2+)、6 mol·L-1盐酸、pH试纸。 【实验步骤】 实验步骤 实验操作 ①溶解 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，使粗盐充分溶解，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、Mg2+、Ca2+、Ba2+完全沉淀析出 ③过滤 将烧杯静置后过滤，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 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。冷却后，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．在实验操作②中为什么依次加入的试剂都要略微过量？实验操作④中加入盐酸的目的是什么？ 提示：实验操作②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④中加入盐酸是为了除去滤液中过量的OH－和。 3．步骤③和步骤④的操作顺序能否颠倒？为什么？ 提示：不能颠倒。若在过滤前加入盐酸，会使生成的沉淀溶解，杂质离子未被除去。 4．粗盐水中加入氯化钡溶液使沉淀而除去，如何检验是否沉淀完全？ 提示：静置后，沿烧杯壁向上层清液中滴加2～3滴氯化钡溶液，若溶液不出现浑浊，说明已沉淀完全。 5．通过此次实验活动，你认为物质分离和提纯原则应该有哪些？ 提示：(1)“不增”——不能引入新的杂质； (2)“不减”——不能减少被提纯物质； (3)“易分离”——杂质或反应后的杂质易与被提纯物质分离； (4)“易复原”——被提纯的物质要容易复原。 1．粗盐提纯的实验操作包括：溶解、过滤、蒸发，该实验中一定不需要用到的仪器是(　　) A　　 　B　　　 C　 　　D D　[粗盐提纯的实验操作包括：溶解、过滤、蒸发；溶解过程需要使用的仪器是烧杯、玻璃棒；过滤过程需要使用的仪器是烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台(包括铁圈)；蒸发过程中需要使用的仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台(包括铁圈)。D项，该仪器为坩埚，粗盐提纯的实验中不需要使用。] 2．通过将海水晾晒可得粗盐，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Mg2+的反应的离子方程式为Mg2+＋2OH－===Mg(OH)2↓ C　[加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀，加入过量的碳酸钠溶液可将钙离子沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡溶液，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C错误。] 3．粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)。某班同学在粗盐提纯实验中，为把少量可溶性杂质CaCl2、MgCl2一并除去，设计了如下方案： 回答下列问题： (1)为了加快粗盐的溶解，可采取的措施有_______________________________ ________________________________________________________(填一种即可)。 (2)写出步骤Ⅳ中发生反应的化学方程式：_________________________________ ____________________________________________________________________。 (3)沉淀B的主要成分为____________(填化学式)。 (4)在步骤Ⅵ中，________(填“能”或“不能”)用稀硝酸代替稀盐酸进行该实验，理由为_______________________________________________________________ ____________________________________________________________________。 (5)步骤Ⅶ中操作b指的是________。 (6)该方案实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多，理由为_____________________________________________________________________ _____________________________________________________________________。 [解析]　(1)为了加快粗盐的溶解，可采取的措施有粉碎、搅拌、升温等。(2)步骤Ⅳ中发生反应为碳酸钠和氯化钙生成碳酸钙沉淀和氯化钠，Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl。(3)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀、氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀，故沉淀B为CaCO3、Mg(OH)2。(4)在步骤Ⅵ中，硝酸和氢氧化钠、碳酸钠反应生成硝酸钠，引入新杂质，故不能用稀硝酸代替稀盐酸。(5)步骤Ⅶ中操作b指的是为从氯化钠溶液中得到氯化钠晶体的操作，为蒸发结晶。(6)该方案中加入的氢氧化钠、碳酸钠通过反应转化为氯化钠，故实际得到的氯化钠比粗盐中含有的氯化钠要多。 [答案]　(1)粉碎(或搅拌、升温等)　(2)Na2CO3＋CaCl2===CaCO3↓＋2NaCl　(3)CaCO3、　(4)不能　硝酸和氢氧化钠、碳酸钠反应生成硝酸钠，引入新杂质　(5)蒸发结晶　(6)加入的氢氧化钠、碳酸钠通过反应转化为氯化钠 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$