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

实验活动　用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 [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] 1．仪器：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。 2．药品：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。 [实验步骤] 1．用托盘天平称取5.0 g粗盐，放入100 mL烧杯中，然后加入20 mL水，用玻璃棒搅拌，使粗盐全部溶解，得到粗盐水。 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，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；然后滴加过量的饱和Na2CO3溶液(约2～3 mL)，使Ca2＋、Ba2＋(Ba2＋来自过量的BaCl2溶液)与CO完全反应生成沉淀。 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。 6．将烧杯静置，然后过滤，除去生成的沉淀和不溶性杂质。 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。 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石棉网(或陶土网)上冷却，得到去除了杂质离子的精盐。 [问题探究] 问题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？ 问题2：在实验操作中为什么依次加入的试剂都要略微过量？实验操作7中加入盐酸的目的是什么？ 问题3：粗盐水中加入氯化钡溶液使SO沉淀而除去，如何检验SO是否沉淀完全？ 问题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？ [迁移应用] 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＋、SO，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 3．粗盐中除含有泥沙等难溶性杂质外，还含有可溶性杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4，现欲得到纯净的NaCl晶体，需经过多步操作。试回答下列问题： (1)将粗盐溶于水，得到悬浊液，为除去难溶性杂质，需要选用的玻璃仪器有__________。 (2)欲除去粗盐水中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，应向该粗盐水中依次加入NaOH溶液、________(填化学式，下同)溶液、________溶液，然后过滤；为尽可能除去杂质，每次加入的试剂应过量。 (3)向(2)所得滤液中滴加________(填名称)至无气泡产生，反应的离子方程式为______________________、______________________，再经蒸发结晶得到NaCl晶体。 答案解析 [问题探究] 问题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2：在实验操作中为什么依次加入的试剂都要略微过量？实验操作7中加入盐酸的目的是什么？ 提示：实验操作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7中加入盐酸是为了除去滤液中过量的OH－和CO。 问题3：粗盐水中加入氯化钡溶液使SO沉淀而除去，如何检验SO是否沉淀完全？ 提示：静置后，沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2～3滴氯化钡溶液，若溶液不出现浑浊，说明SO已沉淀完全。 问题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。 [迁移应用] 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 [答案]　C 2．海盐经溶解、过滤后仍含有可溶性杂质Ca2＋、Mg2＋、SO，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 C　[粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SO)、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入稀盐酸(除去过量 的OH－、CO)，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，C项错误；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去SO、Mg2＋，再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的CO和OH－，蒸发结晶得到纯净的NaCl，B项正确。] 3．粗盐中除含有泥沙等难溶性杂质外，还含有可溶性杂质MgCl2、CaCl2和Na2SO4，现欲得到纯净的NaCl晶体，需经过多步操作。试回答下列问题： (1)将粗盐溶于水，得到悬浊液，为除去难溶性杂质，需要选用的玻璃仪器有__________。 (2)欲除去粗盐水中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，应向该粗盐水中依次加入NaOH溶液、________(填化学式，下同)溶液、________溶液，然后过滤；为尽可能除去杂质，每次加入的试剂应过量。 (3)向(2)所得滤液中滴加________(填名称)至无气泡产生，反应的离子方程式为______________________、______________________，再经蒸发结晶得到NaCl晶体。 [解析]　(1)通过过滤除去粗盐中的难溶性杂质，需要用到的玻璃仪器有漏斗、烧杯、玻璃棒。(2)先加入过量的NaOH溶液可使Mg2＋转化为Mg(OH)2沉淀；再向滤液中加入过量BaCl2溶液使SO转化为BaSO4沉淀；再向滤液中加入过量的Na2CO3溶液，使Ca2＋及过量的Ba2＋转化为CaCO3、BaCO3沉淀，过滤除去沉淀。(3)向(2)所得滤液中滴加稀盐酸，除去过量的OH－和CO，反应的离子方程式为H＋＋OH－===H2O、2H＋＋CO===CO2↑＋H2O。 [答案]　(1)漏斗、烧杯、玻璃棒 (2)BaCl2　Na2CO3 (3)稀盐酸　H＋＋OH－===H2O　 2H＋＋CO===CO2↑＋H2O 学科网（北京）股份有限公司 $$