内容正文:
8.2.3 粗盐的提纯
一、化学观念
认识粗盐中杂质成分,理解除杂过程中涉及的化学反应,形成物质转化与分离的化学观念;了解食盐在生活及工业生产中的重要用途;理解从海水中提炼金属镁的原理,构建元素守恒及物质转化的化学观念。
二、科学思维
通过分析粗盐提纯及海水中提镁的流程,培养逻辑推理和归纳总结能力,能从化学工艺流程中提取关键信息并解决问题。
三、科学态度与责任
体会化学在资源利用和物质制备中的重要作用,增强对化学学科的认同感和社会责任感。
核心素养目标
重点:
1. 粗盐提纯的步骤及除去可溶性杂质时试剂的选择和加入顺序。
2. 从海水中提炼金属镁的化学反应原理和流程。
难点:
1. 理解粗盐提纯中除去可溶性杂质时试剂过量及后续处理的原理。
2. 分析海水中提镁过程中物质转化的化学原理及操作目的。
学习重难点
新课导入
01 粗盐的提纯
1. 粗盐中的杂质
母液
海水
蒸发池
结晶池
粗盐
风吹日晒
日晒
可溶性杂质
不溶性杂质
氯化镁、硫酸钠、氯化钙等
泥沙等
2. 除去粗盐中的难溶性杂质
(1)设计实验方案
(过滤)
(蒸发)
(溶解)
粗盐
盐水
滤渣
粗盐
混合液
2. 除去粗盐中的难溶性杂质
1、实验过程中进行过滤时应掌握什么要领?
“一贴”:滤纸紧贴在漏斗内壁上。
“二低”:滤纸边缘低于漏斗边缘;液面低于滤纸边缘;
“三靠”:盛液烧杯口紧靠在倾斜的玻璃棒中部;
玻璃棒斜靠在三层滤纸一边;
漏斗下端紧靠接液烧杯内壁。
思考讨论
2、实验过程中进行蒸发时应掌握什么要领?
①所装液体量不超过蒸发皿容积的2/3;
②蒸发皿可以直接加热,加热过程中需要用玻璃棒不断搅拌,防
止局部温度过高造成液滴飞溅;
③有较多晶体析出时停止加热,用余热将剩余水分蒸干;
④实验结束后用坩埚钳将蒸发皿移到陶土网上冷却。
思考讨论
3、 玻璃棒在本实验各步骤中分别起什么作用?
玻璃棒在本实验各步骤中的作用:
①溶解时:搅拌,加速溶解;
②过滤时:引流,防止液体溅出;
③蒸发时:搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅;
思考讨论
3. 除去粗盐中的可溶性杂质
(1)设计实验方案
要除去可溶杂质离子是:
Ca2+
Mg2+
SO42-
选择要加入的除杂试剂:
变成不溶性杂质、气体或水;尽量不引入新杂质
Na2CO3
NaOH
BaCl2
为了能完全除去杂质离子,加入的除杂试剂必须过量
引入了新的离子:
CO32-
OH-
Ba2+
如何除去新引入的杂质?
3. 除去粗盐中的可溶性杂质
过量BaCl2溶液
除SO42-
过量NaOH溶液
除Mg2+
过量Na2CO3溶液
除Ca2+ 、Ba2+
过滤
除泥沙及沉淀
适量盐酸
除CO32-、OH-
精制食盐水
粗盐水
依次加入过量的BaCl2、 NaOH 、Na2CO3;过滤除去沉淀之后再加入适量稀盐酸
3. 除去粗盐中的可溶性杂质
2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
NaOH+HCl=H2O+NaCl
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
各步骤中反应的化学方程式:
微观图示
除杂试剂的加入顺序是不是固定的,为什么?
除杂试剂的加入顺序不是固定的,因为Na2CO3溶液能同时除去CaCl2、BaCl2,所以只要满足Na2CO3溶液在BaCl2溶液之后加入,最后加入盐酸除去CO32-、OH-就能完成除杂。
思考讨论
(1)BaCl2 → Na2CO3 → NaOH → HCl
(2)BaCl2 → NaOH → Na2CO3 → HCl
(3)NaOH → BaCl2 → Na2CO3 → HCl
总结归纳
(1)原则:除去杂质的同时不引入新的杂质。
(2)方法:加入化学试剂,让杂质离子转化成气体、沉淀或水除去。
(3)需考虑的因素: a. 加入合适的试剂;
b. 试剂的用量;
c. 加入试剂的先后顺序;
d. 过量试剂的处理等问题。
总结:可溶性杂质的去除
4. 食盐的用途
(1)食盐是人体进行正常新陈代谢的必需品,是重要的调味品和食品添加剂。
(2)食盐还是制造烧碱、氯气、盐酸和纯碱等的基本原料,被广泛用于制造化学肥料、塑料、合成橡胶和染料等。
02 从海水中提炼
金属镁
1.从海水中提炼金属镁
海水“晒盐”后剩下的苦卤也是宝贵的化学资源,其中主要是由氯、钠、镁、硫、钙、钾、溴等元素组成的盐。
NaCl 、MgCl2、CaCl2 、KCl、Na2SO4 、CaSO4 、K2SO4
思考,怎样将镁离子分离出来?
1.从海水中提炼金属镁
通电
MgCl2===Mg+Cl2↑
MgCl2+Ca(OH)2===Mg(OH)2 + CaCl2
Mg(OH)2+ 2HCl===MgCl2 +2H2O
海水或卤水
石灰乳
Mg(OH)2
盐酸
MgCl2
通电
Mg
含MgCl2
1. 海水提镁的过程中,为什么要将苦卤中的氯化镁先转化为氢氧化镁,再将氢氧化镁重新转化为氯化镁?
苦卤中氯化镁的浓度很低,先加熟石灰转化为氢氧化镁沉淀,再加盐酸生成氯化镁可以使氯化镁富集,同时可除去氯化镁中的氯化钠等杂质。
思考讨论
2. 海水中的含盐量虽远超陆地,但是分布非常分散,需要通过物理或化学方法进行“富集”才能提炼使用。想一想本单元你学习了哪些富集方法。
海水淡化、海水“晒盐”、海水制镁
思考讨论
总结归纳
1. 粗盐的提纯
(1)除去难溶性杂质
①溶解—可溶性固体溶解;②过滤—固、液分离;③蒸发
结晶—可溶性固体、水分离
(2)除去食盐中可溶性杂质的方法:选择合适的试剂,转化杂质离子
2. 食盐的用途
3. 海水中提取镁
随堂练习
1.粗盐提纯的实验中,主要操作的正确顺序是( )
A.过滤、溶解、蒸发 B.溶解、蒸发、过滤
C.蒸发、溶解、过滤 D.溶解、过滤、蒸发
D
随堂练习
2. 为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42﹣及泥砂,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作①过滤;②加过量NaOH溶液;③加适量盐酸;④加过量Na2CO3溶液;⑤加过量BaCl2溶液。下列操作顺序中最合适的是( )
A.②④⑤①③ B.⑤④②③①
C.⑤②④③① D.②⑤④①③
D
随堂练习
3. 氯化钠是生活必需品,也是重要的化工原料。提纯含少量泥沙的粗盐,一般经过下列操作流程:
(1)操作①中必须用到的一种仪器是 (填序号);
A.研钵 B.量筒 C.烧杯 D.试管
A
悬浊液
泥沙
滤液
④
大颗粒粗盐
较细
粗盐
①
②称量
③加水搅拌
粗盐
⑥称量
⑤
…
随堂练习
(2)操作④中需要将圆形滤纸折叠处理,下列图示中不该出现的情形是 (填序号);
D
(3)操作⑤中除用到三脚架、酒精灯、玻璃棒、坩埚钳外,还需要用到_ ________等仪器。该操作中容易造成液体飞溅,为尽量减少飞溅,可采取的措施是______。
蒸发皿
搅拌
随堂练习
(4)实验结束后称量获得的精盐,并计算精盐的制得率,发现制得率较低,其可能原因是 (填序号)。
A. 食盐没有全部溶解即过滤
B. 蒸发时食盐飞溅剧烈
C. 蒸发后,所得精盐很潮湿
D. 器皿上沾有的精盐没全部转移到称量纸上
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