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
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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玻璃棒
BaCl2
Ba2+
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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不出现浑浊
出现浑浊
NaOH
OH-
Mg(OH)2
Na2CO3
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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没有气泡冒出
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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蒸发皿
出现较多固体
实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
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【实验目的】
1.去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SOeq \o\al(2-,4)。
2.熟练掌握过滤、蒸发等基本操作。
3.认识化学方法在物质分离提纯中的作用。
【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 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】
操作目的
具体过程
溶解样品
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__________搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水
除SOeq \o\al(2-,4)
向粗盐水中滴加过量的____________溶液(约2~3 mL),使SOeq \o\al(2-,4)与________完全反应生成BaSO4沉淀,将烧杯静置
检验SOeq \o\al(2-,4)
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
①若溶液______________,则表明SOeq \o\al(2-,4)已沉淀完全;
②若____________,则应继续滴加BaCl2溶液,直至SOeq \o\al(2-,4)沉淀完全
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
COeq \o\al(2-,3)
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
过滤
将烧杯静置,然后过滤,除去生成的沉淀和不溶性杂质
除过量的
OH-、COeq \o\al(2-,3)
向所得滤液中滴加盐酸,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
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
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
【实验探究】
1.操作步骤①中BaCl2溶液为什么要过量?如何判断BaCl2已过量?
提示 BaCl2溶液过量的目的是将粗盐水中的SOeq \o\al(2-,4)完全转化成BaSO4沉淀而去除。判断BaCl2溶液过量的方法是:静置后,取上层清液继续滴加2~3滴BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊,则表明SOeq \o\al(2-,4)已沉淀完全。
2.能否将步骤⑥⑦的操作顺序颠倒?为什么?
提示 不能,因为若不进行过滤操作,则Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3沉淀均会留在液体中,步骤⑦中加入稀盐酸后,沉淀会溶于稀盐酸,重新生成Mg2+、Ca2+、Ba2+留在食盐水中,故必须进行过滤操作。
3.能否选用Ba(OH)2同时除去SOeq \o\al(2-,4)和Mg2+呢?若可以,除杂试剂的加入顺序如何?
提示 可以;除杂试剂的加入顺序为:过量的Ba(OH)2,过量的Na2CO3,适量的盐酸。
【探究总结】
分离、提纯的“三必须”“四原则”
(1)“三必须”
①除杂试剂必须稍过量。
②过量试剂必须除尽,且容易除去。
③除杂途径选最佳,有多种杂质时除杂顺序必须合理。
(2)“四原则”
【跟踪训练】
1.日常生活中的食盐是白色的细小晶体,它是由粗盐经过提纯,研细得到的。在“粗盐提纯”的实验中,下列做法正确的是( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热
B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.加入试剂的顺序为Na2CO3、NaOH、BaCl2、HCl
D.用过滤法除去粗盐中的泥沙
答案 D
2.(2024·广东梅州高一期中)食盐不但是人类生活中不可缺少的物质,而且是重要的化工原料。用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(Ca2+、 Mg2+、SOeq \o\al(2-,4))所需的实验操作如下:
①加入稍过量的Na2CO3溶液 ②加入稍过量的NaOH溶液 ③加入稍过量的BaCl2溶液 ④加入稀盐酸直至无气泡产生 ⑤过滤
下列有关说法正确的是( )
A.操作顺序可为③①④②⑤
B.加入Na2CO3溶液后,只发生一个离子反应
C.将除杂后的滤液倒入表面皿中加热得到NaCl固体
D.除杂过程中,稀盐酸的作用是除去多余的COeq \o\al(2-,3)并调节滤液至呈中性或微酸性
解析 步骤④需在步骤⑤后进行,A错误;碳酸钠溶液的作用主要是除去钙离子和钡离子,发生两个离子反应,B错误;表面皿不能用于加热液体,C错误;除杂后的滤液中,加入稀盐酸的作用是调节滤液至呈中性或微酸性,除去多余的COeq \o\al(2-,3)和OH-,D正确。
答案 D
3.某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+、SOeq \o\al(2-,4),欲除去其中的Cu2+、SOeq \o\al(2-,4),设计工艺流程如图所示:
eq \x(\a\al(工业,废水))
eq \o(——→,\s\up17(NaOH),\s\do15( ))
eq \o(——→,\s\up17(试剂a),\s\do15( ))
eq \o(——→,\s\up17(试剂b),\s\do15(操作x))
eq \x(溶液)
eq \o(——→,\s\up17(试剂c),\s\do15( ))
eq \x(Na+、Cl-)
下列有关说法错误的是( )
A.NaOH的作用是除去Cu2+
B.试剂a为Na2CO3,试剂b为BaCl2
C.操作x为过滤,试剂c为稀盐酸
D.检验SOeq \o\al(2-,4)是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,再加入BaCl2溶液
解析 废水中只有Cu2+可以和NaOH反应,故NaOH的作用是除去Cu2+,A正确;试剂a为BaCl2,试剂b为Na2CO3,且碳酸钠一定在氯化钡之后,除去过量钡离子,B错误;流程图中操作x为过滤,滤液中含 Na+、Cl-、COeq \o\al(2-,3)、OH-,试剂c为盐酸,可除去COeq \o\al(2-,3)、OH-,C正确;检验SOeq \o\al(2-,4)是否除尽可取适量待测溶液,先加入盐酸,再加入BaCl2溶液,如果没有白色沉淀生成,说明已经除尽,D正确。
答案 B
4.(2023·郑州高一联考)氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。某化学兴趣小组同学在实验室提纯含少量泥沙的粗盐,操作流程如图所示:
回答下列问题:
(1)“大颗粒粗盐→较细粗盐”的目的是________________________。
(2)称量时,首先应____________。
(3)“悬浊液”____________(填“能”或“不能”)产生丁达尔效应。
(4)“滤液→精盐”:
①该操作的名称为____________。
②该过程中不需要用到的仪器是____________(填字母)。
a.表面皿
b.坩埚
c.玻璃棒
③该操作过程中容易造成食盐固体飞溅,为尽量减少飞溅,除连续搅拌外还可采取的措施为____________(填一种即可)。
(5)实验结束后称量获得的精盐,并计算精盐的产率,发现产率偏低,其可能的原因为____________(填字母)。
a.过滤后,对烧杯进行多次洗涤
b.“滤液→精盐”的过程中,有溶液溅出
解析 (1)“大颗粒粗盐→较细粗盐”,增大了粗盐的表面积,可加速其溶解速率;
(2)称量固体前应调整天平的零刻线;
(3)胶体才能产生丁达尔效应,悬浊液不能产生;
(4)“滤液→精盐”应采用蒸发结晶操作,该过程中需用到蒸发皿和玻璃棒,不需要表面皿和坩埚,操作过程中容易造成食盐固体飞溅,为尽量减少飞溅,除连续搅拌外还可以采用间歇加热或来回移动酒精灯或蒸发皿;
(5)a.过滤后,对烧杯进行多次洗涤,可减少溶质的损失,使称量更准确,故a不选;
b.“滤液→精盐”的过程中,有溶液溅出,导致溶质损失,产率偏低,故b选。
答案 (1)加快溶解速率 (2)调整天平零刻线 (3)不能 (4)①蒸发结晶 ②ab ③间歇加热(或“来回移动酒精灯或蒸发皿”) (5)b
$$