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
临湘市第二中学
【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)、石棉网(或陶土网)、酒精灯、火柴。
粗盐、蒸馏水、0.1 mol·L-1BaCl2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.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 搅拌,使粗盐全部溶解,得到粗盐水。
2.除S
向粗盐水中滴加过量氯化钡溶液(约2~3 mL),使S和Ba2+完全反应生成BaSO4沉淀,离子方程式为 ,将烧杯静置。
3.检验S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滴氯化钡溶液。若 ,则表明S已沉淀完全;若 ,则应继续滴加氯化钡溶液,直至S沉淀完全。
4.除Mg2+
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,离子方程式为 。
5.除Ca2+、Ba2+
然后在烧杯中继续滴加过量的饱和Na2CO3溶液(2~3 mL),使Ca2+、Ba2+与C完全反应生成CaCO3、BaCO3沉淀,离子方程式为
。
6.分别检验Mg2+、Ca2+、Ba2+是否沉淀完全。
7.过滤
将烧杯静置,然后过滤(如图S4-1),除去生成的沉淀和不溶性杂质。若滤液仍浑浊,则应该再过滤一次。
图S4-1
8.调pH
向所得的滤液中滴加 ,用玻璃棒搅拌,直到没有气泡冒出,并用 检验,使滤液呈中性或微酸性。9.蒸发
将滤液倒入 中,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌(如图S4-2)。
当 时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
图S4-2
10.获得产品
用 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。
【实验反思】
1.为什么每次所加的试剂都要略过量?第8步加入盐酸的目的是什么?
2.第7步和第8步的操作顺序能否颠倒?为什么?
3.怎样正确洗涤沉淀物?
4.怎样检验沉淀物是否洗净?
【实验评价】
1.除去粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,过程如下:
下列有关说法中不正确的是 ( )
A.除去Mg2+的主要反应:Mg2++2OH-Mg(OH)2↓
B.试剂①一定不是Na2CO3溶液
C.检验S是否除尽:取少量滤液,加稀盐酸酸化,再加BaCl2溶液
D.向滤液中加稀盐酸时只发生反应:H++OH-H2O
2.通过海水晾晒可以得到粗盐,粗盐中除含有NaCl外,还含有MgCl2、 CaCl2、 Na2SO4以及泥沙等杂质。图S4-3是某兴趣小组制备精盐的实验方案,各步操作流程如下。下列说法正确的是 ( )
图S4-3
A.实验过程中①⑤步骤的操作分别是溶解、过滤
B.实验过程中步骤④的目的仅是除去溶液中的Ca2+
C.实验过程中步骤⑦中蒸发所用到的仪器是酒精灯、玻璃棒、烧杯、铁架台(带铁圈)
D.实验过程中②④步骤互换,对实验结果无影响
3.(不定选)为从粗食盐水中除去Ca2+、Mg2+、S等离子,以制得精盐水,某同学设计如下方案:
图S4-4
以下说法错误的是 ( )
A.A中主要有Mg(OH)2和BaSO4,也可能有一些Ca(OH)2
B.②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Ba2+、Ca2+
C.D中有C、Cl-、Na+ 这3种离子
D.③中发生的反应只有2H++CH2O+CO2↑
4.[2021·北京昌平区高一期末] 为除去粗盐水中含有的杂质S、Ca2+和 Mg2+,得到精制食盐水,某同学利用 NaOH 溶液、盐酸、Na2CO3溶液和 BaCl2溶液,设计了如下实验流程:
图S4-5
(1)操作 a 的名称是 。
(2)沉淀 A 的化学式是 。
(3)溶液 B 中含有的离子有 。
(4)写出试剂 2 参与反应的离子方程式: 。
(5)某小组认为也可以选用 Ba(OH)2溶液作为除杂试剂,若采用此方案,加入试剂的顺序依次为 。
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