第5章 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子-（课件PPT+Word教案）【步步高】2024-2025学年高一化学必修第二册教师用书（人教版2019）

实验活动4　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S。 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S)、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Ca2+、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S、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C。 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。若在过滤前加入稀盐酸，会使生成的沉淀溶解，杂质离子不能除去。 4.粗盐水中加入氯化钡溶液使S沉淀而除去，如何检验S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S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.(2024·山东济宁高一期中)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+和S，欲除去废水中的Cu2+和S，设计工艺流程如下： 下列说法错误的是(　　) A.加入试剂a，可观察到溶液A中有白色沉淀生成 B.加入试剂b，发生反应的离子方程式为Ba2++===BaCO3↓ C.试剂c为盐酸 D.溶液C中只含有Na+、Cl-、 答案　D 解析　由流程可知，先加NaOH溶液可除去Cu2+，过滤后再加试剂a为BaCl2溶液，需过量，保证完全除去，试剂b为Na2CO3溶液，可除去过量钡离子，发生反应的离子方程式为Ba2++===BaCO3↓，过滤，向滤液中加入试剂c为盐酸，可除去、OH-，得到NaCl溶液，A、B、C正确；溶液C中除含有Na+、Cl-、外还有OH-，D错误。 2.(2023·南京高一期中)某同学设计如图实验方案，来分离NaCl和BaCl2两种固体混合物，供选试剂：Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、盐酸。 (1)操作②的名称是　　　　　　　　　　。  (2)试剂a是　　　　　　(填化学式，下同)，试剂b是　　　　　　。  (3)加入试剂b所发生反应的化学方程式为　　　 　　　　。  (4)该方案能否达到实验目的？　　　　(填“能”或“不能”)。若不能，应如何改进？　　　　(若能，此问不用回答)。  答案　(1)过滤　(2)Na2CO3　HCl　(3)BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O+CO2↑　(4)不能　应该在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 解析　分离NaCl和BaCl2两种固体混合物，可先加水溶解，然后加入过量Na2CO3溶液使BaCl2转化为沉淀，过滤得到的沉淀A(BaCO3)经洗涤后加入盐酸可生成BaCl2溶液，经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2；操作②所得滤液为NaCl和过量Na2CO3的混合溶液，蒸发结晶得到固体C为NaCl和Na2CO3，应先加入过量盐酸除去过量Na2CO3后再制得NaCl。 3.(2024·广州高一段考)氯化钠既是我们日常生活中不可缺少的调味品，也是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组进行粗盐(主要含有泥沙、Na+、Ca2+、Mg2+、S、Cl-)提纯实验。 Ⅰ.甲同学的操作步骤如图所示： 已知：BaSO4不溶于稀盐酸和稀硝酸。 依据所学知识回答下列问题： (1)操作①所用的玻璃仪器包括烧杯、　　　　　　；操作④的名称是　　　　。  (2)从产品纯度考虑，试剂a、b、c可以分别为下列选项中的　　　　 (填字母)；加入盐酸时发生反应生成CO2的离子方程式为　　　　。  A.BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2SO4溶液 B.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 C.BaCl2溶液、Na2SO4溶液、NaOH溶液 Ⅱ.乙同学对甲同学的实验进行评价，提出了一些猜想，并设计实验进行验证： 猜想 验证的方法 现象 结论 猜想1：固体A中含BaCO3 取少量固体A于试管中，先加入足量①　　　　，再加入②　　　　  有气泡产生，无白色沉淀 ③　　　  猜想2：最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4 取少量提纯后的NaCl晶体于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，滴入稀HNO3和BaCl2溶液 ④　　　  猜想2成立 供选择的试剂：稀盐酸、Na2SO4溶液、BaCl2溶液。 (3)完成上述表格中：①　　　　；②　　　　；③　　　　；④　　　　。  (4)根据乙同学的实验，请对甲同学的实验设计进行评价：　　　　　　　　　　　　。  答案　(1)漏斗、玻璃棒　蒸发结晶 (2)B　2H++C===CO2↑+H2O (3)稀盐酸　Na2SO4溶液　猜想1不成立　有白色沉淀生成 (4)甲同学制得的NaCl晶体中含有 解析　(1)操作①是过滤，所用的玻璃仪器包括烧杯、漏斗、玻璃棒；操作④是利用氯化钠溶液得到氯化钠晶体，名称是蒸发结晶。 (2)由于过量的钡离子需用Na2CO3除去，因此Na2CO3一定要放在氯化钡的后面加入，NaOH溶液没有限制，故选B。 (3)由于BaCO3能溶于盐酸，BaSO4不溶，则取少量固体A于试管中，先加入足量稀盐酸，有气泡产生，再加入Na2SO4溶液，无白色沉淀，说明猜想1不成立；BaSO4不溶于水也不溶于酸，则取少量提纯后的NaCl晶体于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，滴入稀HNO3和BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明猜想2成立。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 用化学沉淀法去除 粗盐中的杂质离子 实验活动4 第五章　第三节 <<< 【实验目的】 1.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和S。 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。 S Mg2+ Ca2+ Ba2+ 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 ，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_____、 、 、 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 【实验步骤】 搅拌 S Mg2+ Ca2+ Ba2+ 引流 碱 实验步骤 实验操作 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 将滤液倒入蒸发皿中，用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断 。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，得到去除了杂质离子的精盐 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？ 问题讨论 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？ 思考提升 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C。 3.步骤③和步骤④的操作顺序能否颠倒？为什么？ 思考提升 提示　不能颠倒。若在过滤前加入稀盐酸，会使生成的沉淀溶解，杂质离子不能除去。 4.粗盐水中加入氯化钡溶液使S沉淀而除去，如何检验S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S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？ 思考提升 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.(2024·山东济宁高一期中)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+和S，欲除去废水中的Cu2+和S，设计工艺流程如下： 下列说法错误的是 A.加入试剂a，可观察到溶液 A中有白色沉淀生成 B.加入试剂b，发生反应的离 子方程式为Ba2++===BaCO3↓ C.试剂c为盐酸 D.溶液C中只含有Na+、Cl-、 跟踪训练 √ 由流程可知，先加NaOH溶液可除去Cu2+，过滤后再加试剂a为BaCl2溶液，需过量，保证完全除去，试剂b为Na2CO3溶液，可除去过量钡离子，发生反应的离子 方程式为Ba2++=== BaCO3↓，过滤，向滤液 中加入试剂c为盐酸，可 除去、OH-，得到NaCl溶液，A、B、C正确； 溶液C中除含有Na+、Cl-、外还有OH-，D错误。 跟踪训练 2.(2023·南京高一期中)某同学设计如图实验方案，来分离NaCl和BaCl2两种固体混合物，供选试剂：Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、盐酸。 (1)操作②的名称是　 　。 跟踪训练 过滤 (2)试剂a是　　　　(填化学式，下同)，试剂b是　　　。  (3)加入试剂b所发生反应的化学方程式为_________________________ _______。  跟踪训练 Na2CO3 HCl BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O +CO2↑ (4)该方案能否达到实验目的？　　　　(填“能”或“不能”)。若不能，应如何改进？____________________________________________ (若能，此问不用回答)。 跟踪训练 不能 应该在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶 分离NaCl和BaCl2两种固体混合物，可先加水溶解，然后加入过量Na2CO3溶液使BaCl2转化为沉淀，过滤得到的沉淀A(BaCO3)经洗涤后加入盐酸可生成BaCl2溶液，经蒸发、结晶、干燥后可得固体BaCl2；操作②所得滤液为NaCl 和过量Na2CO3的混合溶 液，蒸发结晶得到固体 C为NaCl和Na2CO3，应先加入过量盐酸除去过量Na2CO3后再制得NaCl。 跟踪训练 3.(2024·广州高一段考)氯化钠既是我们日常生活中不可缺少的调味品，也是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组进行粗盐(主要含有泥沙、Na+、Ca2+、Mg2+、S、Cl-)提纯实验。 Ⅰ.甲同学的操作步骤如图所示： 跟踪训练 已知：BaSO4不溶于稀盐酸和稀硝酸。 依据所学知识回答下列问题： (1)操作①所用的玻璃仪器包括烧杯、　　　　 　　；操作④的名称是　　　 　。 跟踪训练 漏斗、玻璃棒 蒸发结晶 操作①是过滤，所用的玻璃仪器包括烧杯、漏斗、玻璃棒；操作④是利用氯化钠溶液得到氯化钠晶体，名称是蒸发结晶。 跟踪训练 (2)从产品纯度考虑，试剂a、b、c可以分别为下列选项中的______(填字母)；加入盐酸时发生反应生成CO2的离子方程式为______________ ___________。  A.BaCl2溶液、NaOH溶液、 Na2SO4溶液 B.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液 C.BaCl2溶液、Na2SO4溶液、NaOH溶液 跟踪训练 B 2H++C=== CO2↑+H2O 由于过量的钡离子需用Na2CO3除去，因此Na2CO3一定要放在氯化钡的后面加入，NaOH溶液没有限制，故选B。 跟踪训练 Ⅱ.乙同学对甲同学的实验进行评价，提出了一些猜想，并设计实验进行验证： 跟踪训练 供选择的试剂：稀盐酸、Na2SO4溶液、BaCl2溶液。 猜想 验证的方法 现象 结论 猜想1：固体A中含BaCO3 取少量固体A于试管中，先加入足量①　　　　，再加入②　　　　  有气泡产生，无白色沉淀 ③　　　  猜想2：最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4 取少量提纯后的NaCl晶体于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，滴入稀HNO3和BaCl2溶液 ④　　　  猜想2成立 (3)完成上述表格中：①　　　　；②　　 　　；③　　　 　；④　　　 　。  跟踪训练 稀盐酸 Na2SO4溶液 猜想1不成立 有白色沉淀生成 由于BaCO3能溶于盐酸，BaSO4不溶，则取少量固体A于试管中，先加入足量稀盐酸，有气泡产生，再加入Na2SO4溶液，无白色沉淀，说明猜想1不成立；BaSO4不溶于水也不溶于酸，则取少量提纯后的NaCl晶体于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，滴入稀HNO3和BaCl2溶液，有白色沉淀生成，说明猜想2成立。 (4)根据乙同学的实验，请对甲同学的实验设计进行评价：__________ ________________________。 跟踪训练 得的NaCl晶体中含有 甲同学制 第五章　第三节 <<< 本课结束 $$