第五章 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 课件 2024-2025学年高一下学期化学人教版（2019）必修第二册

实验活动4　用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 实验室一 注意1：称量时托盘天平两侧均应放上称量纸 注意2. 蒸发皿直接加热（陶瓷无机硅酸盐耐高温） 注意3. 蒸发皿中出现较多固体时停止加热。 精盐的主要成分是氯化钠和碘酸钾，这是我们的食用盐。粗盐是从海里河里进行过滤后得到的。里面主要含有海洋中的元素，主要以氯化钙，氯化镁，硫酸镁和氯化钠为主，初晒的粗盐中还含有泥沙。 泥沙 粗盐能直接食用吗？什么叫精制食盐？如何对食盐进行精制？ 除杂 泥沙 如果你是盐矿（厂）老板聘请的工程师，面对这样的成分，你会如何处理？ 溶解 过滤 蒸发 作为工程师的你，经过这溶解、过滤、蒸发操作后，你认为粗盐中的杂质除完了吗？为什么？ 对杂质进行溶解性（水作溶剂）分类 难溶性杂质 易溶性杂质 泥沙 溶解、过滤 粗盐 泥沙 滤液 蒸发 蒸发得到的固体中有什么？ 滤液中有什么？ 粗盐溶解过程中可溶性物质发生了什么变化吗？ 固体状态下的氯化钠 氯化钠的晶体内部 固态氯化钠通电示意图 固态氯化钠在水中的溶液和形成水合离子的示意图 阴阳离子彼此束缚，不能自由移动，固体氯化钠不导电。 氯化钠固体在水分子的作用下形成可自由自由移动的阴阳离子的过程，称为电解质的电离。因产生可自由移动的阴阳离子，氯化钠溶液可以导电。 尝试用化学符号表示上述过程。 氯化钠在固体状态和溶液状态的存在形式有什么区别？ 粗盐中的其他可溶性杂质在水溶液中的表现呢？ 用化学符号将可溶性盐在水溶液中的电离过程表达出来。 MgSO4=Mg2++SO42- 电离方程式的书写 现在能否回答滤液中有什么这个问题？尝试用图将这些微粒表示出来，注意思考微粒间的数目关系。 Na+ CL- Mg2+ SO42- Ca2+ 溶液中阴阳离子之间存在电荷守恒，阳离子带的正电荷总量=阴离子带的负电荷总量。简单的说就是，溶液呈电中性。 现在看来，粗盐中的杂质是什么？可用什么方法除去？ 作为工程师的你，一定考虑到可以用沉淀的方法除去相应的杂质。 参考课本120页表格，能发现什么？ 溶解、过滤 粗盐 泥沙 滤液 蒸发 问题：易溶性杂质没有除去。 粗盐 溶解、过滤 泥沙 滤液 ······· 如何选择试剂除去杂质离子？该加多少？ Na+ CL- Mg2+ SO42- Ca2+ OH- 溶液呈电中性，选出了阴离子或者阳离子来沉淀杂质离子，还应该做什么？ NaOH Ba2+ BaCl2 Na2CO3 不代入其他的离子 这些试剂应该加多少呢？ 为保证除杂的效果，需要添加过量的除杂剂，这就避免不了在滤液中留下OH-、Ba2+、 ，作为工程师的 你，怎么解决这个问题呢？ 参考右侧离子反应，提出解决对策。 粗盐 溶解、过滤 泥沙 滤液1 添加过量BaCl2溶液 将粗盐提纯流程图补充完整 添加过量NaOH溶液 添加过量Na2CO3溶液 滤渣1 滤液2 滤渣2 滤液3 滤渣3 滤液4 操作a 操作a 操作a 滤液4蒸发后得到的是纯净的NaCl吗？若不是，应该怎么样处理？ 添加适量盐酸 滤液4 操作b 精盐 留给工程师的思考：操作a可否合并操作？合并操作可能带来什么问题？滤液4中加适量盐酸，如何控制适量？操作b如何进行？ 实验室粗盐提纯如果放到工厂进行，还需要我们考虑到哪些方面的问题？你能不能提出合适解决对策？ 任务1：完成本实验及实验报告 任务2：测验化学方程式，为月考做准备 任务3：清理桌面，第1位学生为本次检查组长 【实验目的】 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。 【实验药品】 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 )、饱和碳酸钠溶液(其作用是除去____________)、6 mol·L－1盐酸、pH试纸。 Mg2＋ Ba2＋ Ca2＋、 实验步骤 实验操作 ①溶解 用托盘天平称取5 g粗盐放入烧杯中，然后加入20 mL水，用玻璃棒 ，使粗盐溶解，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 、 、 、 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 ，滤液呈 性 搅拌 Mg2＋ Ca2＋ Ba2＋ 引流 碱 ④中和 向滤液中滴加盐酸，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 ⑤蒸发 将滤液倒入蒸发皿，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断 。当蒸发皿中出现 时，停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。冷却后，得到除去杂质离子的精盐 无气泡冒出 搅拌 较多固体 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。 【问题讨论】 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？ 4.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。 例：（2021年全国乙高考真题）步骤Ⅳ中，洗涤是否完成，可通过检测洗出液中是否存在SO42-来判断。检测的方法是 取最后一次洗涤液于试管中，向其中加入盐酸酸化的氯化钡 溶液，若无白色沉淀产生，则已洗净，反之，则未洗净。 1.通过海水晾晒可得粗盐，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MgCl2的反应的化学方程式为MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl √ 2.海盐经溶解、过滤后仍含有可溶性杂质Ca2＋、Mg2＋、 为了得到纯净的NaCl，下列试剂(均过量)的滴加顺序及操作顺序不合理的是 A.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 B.Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 C.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 D.BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 √ ， A.Na2CO3　 B.BaCl2　 C.NaOH 加入的顺序为__________________(填字母)。 BCA(或CBA或BAC) 解析　碳酸钠必须在氯化钡的后面，原因是过量的碳酸根可以除掉前面过量的钡离子，NaOH无先后顺序，所以加入的顺序可以是BCA或CBA或BAC。 (2)请写出步骤⑥中涉及反应的离子方程式：_________________________ _________________。 OH－＋H＋===H2O (3)粗盐提纯的整个操作过程中多处使用到玻璃棒，步骤⑦蒸发过程中使用玻璃棒的作用是______________________________。 搅拌，防止局部过热使液体飞溅 解析　蒸发结晶实验中，持续加热，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部过热使液体飞溅。 (4)若先加盐酸再过滤，将对提纯效果产生影响，其原因是_____________ ____________________________________。 会有部分沉淀溶解，从而影响精盐的纯度 在酸性条件下 解析　产生的沉淀有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡、碳酸钡，其中氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡会溶于稀盐酸，重新进入溶液，达不到除杂目的。 本课结束 Lavf57.62.100 $$