第五章 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 学案-2025-2026学年高一下学期化学人教版必修第二册

实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 学习目标4552学习目标 1.通过习题复习回顾物质分离与提纯的原理、原则和方法，掌握理论基础与基本的实验操作方法。 2.通过分析粗盐当中的物质组成与寻找除杂试剂的过程，形成运用离子反应去除杂质离子的分析思路和方法，能设计运用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子的实验方案。 3.通过粗盐提纯的实验操作，熟练掌握溶解、过滤、蒸发等操作，学会去除可溶性固体中杂质的方法，体会实验操作顺序和试剂用量控制对实验结果的影响。 重点难点 重点：运用化学沉淀法对物质进行分离。 难点：混合溶液中去除杂质离子的方案设计。 学习方法 实验法、讨论法。 课前复习 1.过滤： 过滤是分离 常用的方法，主要用于除去液体中的 。 玻璃仪器有 。 注意事项：一贴 ； 二低 ； 三靠 。 2.蒸发： 蒸发是分离 常用的方法，主要仪器有 。 玻璃棒不断搅拌的目的是 。当 时停止加热，利用余热使滤液蒸干。 自主预习  1.去除粗盐中的可溶性杂质需要的试剂和加入顺序如何？ 杂质 加入的试剂及用量 引入的离子 除去引入离子的试剂 Mg2＋ Ca2＋ 2.除去三种杂质离子所加的试剂的添加顺序有哪些？ 课堂探究 一、物质的分离和提纯 【问题1.1】物质分离和提纯的基本概念、原则及注意事项分别是什么？ 【问题1.2】回顾思考：物质分离和提纯常见的方法 ①物质分离和提纯常见的化学方法： 方法 原理 实例 沉淀法 KCl(K2SO4) 气化法 Na2SO4(Na2CO3) 置换法 FeSO4(CuSO4) 热分解法 CaO(CaCO3) 溶解法 Cu(CuO) ②物质分离和提纯常见的物理方法： 二、设计去除粗盐中的可溶性杂质的实验方案 【问题2.1】粗盐中存在的离子有哪些？ 【问题2.2】用什么试剂除去粗盐中的杂质离子?试阐述选择的依据。 【方法指导】杂质离子与需要保留的离子性质之间存在什么差异，选择能使杂质离子转化为气体或沉淀的物质作为除杂试剂。除杂试剂不能影响要保留的离子，且应适当过量。 【问题2.3】除杂试剂过量而引入的新杂质如何除去？ 【问题2.4】化学除杂时如何保证杂质离子除干净?如何检验是否完全除去? 【问题2.5】实验操作流程： 【小组合作】根据所提供的仪器、试剂，小组合作初步完善实验方案，绘制流程图。 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。 三、实验操作 1.注意事项：(1)使用玻璃仪器需注意安全，进行加热蒸发操作时请戴上护目镜。 (2)如果过滤后的滤液仍然浑浊，必须重做过滤器，再次过滤。 (3)实验完毕，整理好实验台。 2.认真规范操作实验，填写实验记录卡。 实验记录卡： 实验步骤 实验操作 ①溶解 用天平称取5 .0g粗盐，放入100 mL烧杯中，然后加入20 mL蒸馏水，用玻璃棒　　　，使粗盐全部溶解，得到粗盐水。  ②沉淀 向粗盐水中依次滴加过量的　　　　　　　　　　　　，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　　　　。  注意：过滤的规范操作要领。 ④中和 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　　　　。  ⑤蒸发结晶 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。用　　　　将蒸发皿夹持到　　　　上冷却，得到去除杂质离子的精盐。  素养专练 1.下列图示表示过滤的是(　　) 2.通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除含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步中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的化学方程式为MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl 3.食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料，粗盐中常含有少量泥沙及Ca2+、Mg2+、等杂质离子。为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下： 粗盐 滤液 精盐 (1)为除去Ca2+、Mg2+、，步骤②~④需加入以下三种溶液(用于沉淀的试剂稍过量)： A.Na2CO3　 B.BaCl2　 C.NaOH 加入的顺序为　　　　(填字母)。  (2)请写出步骤⑥中涉及反应的离子方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　。 (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  　。  (4)若先加盐酸再过滤，将对提纯效果产生影响，其原因是　　　　　　　　　 　　　。  参考答案 · 课前复习 1.过滤： 固体和液体 不溶性物质 烧杯、漏斗、玻璃棒 滤纸紧贴漏斗内壁 滤纸低于漏斗口，液面低于滤纸边缘 烧杯紧靠玻璃棒，玻璃棒紧靠三层滤纸处，漏斗下端紧靠烧杯内壁。 2.蒸发： 溶液中的溶质 铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒 加快蒸发，防止液体局部温度过高而造成飞溅 出现较多量固体 · 自主预习 1. 杂质 加入的试剂及用量 引入的离子 除去引入离子的试剂 过量BaCl2 Ba2＋ Na2CO3 Mg2＋ 过量NaOH HCl Ca2＋ 过量Na2CO3 HCl 2. 过量BaCl2、过量NaOH、过量Na2CO3、过滤、适量盐酸 过量NaOH、过量BaCl2、过量Na2CO3、过滤、适量盐酸 过量BaCl2、过量Na2CO3、过量NaOH、过滤、适量盐酸（BaCl2必须在Na2CO3前面） · 课堂探究 一、物质的分离和提纯 【问题1.1】①物质的分离：将混合物中的各种物质彼此分开，最终获得几种纯净物的过程。即A和B的混合物通过某种分离方法最终得到纯净物A和纯净物B 的过程。 ②物质的提纯：将混合物中的杂质去除而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。 ③物质分离和提纯的“四原则”： a.不增：提纯过程中不增加新的杂质； b.不减：不减少被提纯物质； c.易分离：被提纯物质与杂质容易分离； d.易复原：被提纯物质转化后要易复原。 ④物质分离和提纯的“四必须”： a.除杂试剂必须过量(目的是为了除去杂质)； b.过量试剂必须除去(因为过量试剂引入了新的杂质)； c.必须选最佳除杂途径(能把杂质转化为被提纯物质的方法通常认为是最佳方法)； d.除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序。 【问题1.2】①物质分离和提纯常见的化学方法： 方法 原理 实例 沉淀法 将杂质离子转化为沉淀 KCl(K2SO4) 适量BaCl2 气化法 将杂质离子转化为气体 Na2SO4(Na2CO3) 适量H2SO4 置换法 将杂质离子通过置换反应而除去 FeSO4(CuSO4) Fe粉 热分解法 杂质受热易分解，通过加热将杂质除去 CaO(CaCO3) 加热 溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 Cu(CuO) 盐酸等 ②物质分离和提纯常见的物理方法：过滤法、结晶法(蒸发结晶、冷却结晶)、升华法、蒸馏法、分液法。 二、设计去除粗盐中的可溶性杂质的实验方案 【问题2.1】Na+、Cl-、Ca2+、Mg2+和。 【问题2.2】用BaCl2溶液除去，用NaOH溶液除去Mg2+，用Na2CO3溶液除去Ca2+和稍过量的Ba2+，用盐酸除去滤液中过量的和；所选除杂试剂的主要依据是尽可能不引入新的杂质离子。 【问题2.3】综合考虑原有杂质离子和可能新引入的杂质离子，确定试剂添加顺序和实验操作步骤。本实验中可行的加入试剂的顺序有：①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸；②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸；③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。 【问题2.4】为了将杂质离子完全除去，所加试剂应稍过量。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，说明沉淀完全。 【问题2.5】溶解、沉淀、过滤、中和、蒸发。 【小组合作】①实验操作流程： ②加入试剂的顺序： a.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸 b.NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸 c.BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸 【注意】①BaCl2必须在Na2CO3之前加； ②过滤之后再加入稀盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH； ③除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序； ④除杂时，每次所加试剂都要略微过量是为了将杂质离子完全除去。 三、实验操作 ①搅拌　②BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、、Mg2+、Ca2+、Ba2+　③引流　碱性　④没有气泡冒出 中性或微酸性　⑤搅拌　较多固体　坩埚钳　陶土网 · 素养专练 1.答案 C　 解析 A项，该操作是分液，不合题意；B项，该操作是配制一定物质的量浓度溶液中的定容步骤，不合题意；C项，该操作是过滤，符合题意；D项，该操作是配制一定物质的量浓度溶液中的转移溶液步骤，不合题意。 2.答案 C　 解析 加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀，加入过量的碳酸钠溶液可以将钙离子沉淀，但是加入碳酸钠溶液要放在加入氯化钡溶液之后，这样碳酸钠还会除去反应剩余的钡离子，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以C项错误。 3.答案 (1)BCA(或CBA或BAC) (2) 、 (3)搅拌，防止局部过热使液体飞溅 (4)在酸性条件下会有部分沉淀溶解，从而影响精盐的纯度 解析 (1)碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液的后面加入，原因是加入的碳酸钠可以除去过量的钡离子，所以加入的顺序可以是BCA或CBA或BAC。 (2)滤液中含过量的、，盐酸中的氢离子与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水，与氢氧根离子反应生成水。 (3)蒸发结晶实验中，玻璃棒的作用是搅拌，防止局部过热使液体飞溅。 (4)实验过程中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。 1 学科网（北京）股份有限公司 $$