新教材高中化第5章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素第3節(jié)實驗活動4用化沉淀法去除粗鹽中的雜質離子案新人教版必修第二冊

PAGE2-實驗活動4用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子[實驗目的]1．用化學沉淀法去除粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)。2．熟練掌握溶解、過濾、蒸發(fā)等操作，認識化學方法在物質分離和提純中的重要作用。[實驗用品]天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、漏斗、濾紙、蒸發(fā)皿、坩堝鉗、鐵架臺(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)(或陶土網(wǎng))、酒精燈、火柴。粗鹽、蒸餾水、0.1mol·L－1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6mol·L－1鹽酸、pH試紙。[實驗步驟]實驗操作流程[問題和討論]1．步驟(1)中玻璃棒的作用是什么？提示：攪拌、加速粗鹽溶解。2．步驟(2)中表明SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全的操作方法是什么？提示：靜置，取上層清液少量，繼續(xù)滴加BaCl2溶液，若溶液不出現(xiàn)渾濁則表明沉淀完全。3．步驟(3)、(4)沉淀的離子有什么？提示：步驟(3)沉淀Mg2＋，步驟(4)沉淀Ca2＋和Ba2＋。4．步驟(3)與步驟(4)可以顛倒順序嗎？有什么原則？提示：可以顛倒順序，Na2CO3溶液加入必須在加BaCl2溶液之后。5．過濾用到的玻璃儀器有哪些？其中玻璃棒作用是什么？提示：漏斗、燒杯、玻璃棒，引流。6．步驟(5)與步驟(6)可以顛倒順序嗎？為什么？提示：不可以，若顛倒，前面生成的沉淀Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3又溶解，引入雜質離子。7．蒸發(fā)NaCl溶液時，何時停止加熱？蒸發(fā)時玻璃棒有什么作用？提示：當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱，利用余熱蒸干。攪拌。8．除雜時，每次所加試劑都要略微過量，為什么？提示：使被除去的離子充分反應。[鞏固練習]1．海鹽經(jīng)溶解、過濾后仍含有可溶性雜質Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，為了得到純凈的NaCl，下列試劑(均過量)的滴加順序及操作順序不合理的是()A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結晶B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結晶C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結晶D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結晶C[粗鹽提純時，所加的試劑有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SOeq\o\al(2－,4))、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和過量的Ba2＋)，過濾后，加入稀鹽酸(除去過量的OH－、COeq\o\al(2－,3))，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，稀鹽酸在過濾后加入，故A、D項正確，C項錯誤；加入過量的Ba(OH)2溶液，可除去SOeq\o\al(2－,4)、Mg2＋，再加入過量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋和過量的Ba2＋，過濾后，向濾液中加入稀鹽酸，除去過量的COeq\o\al(2－,3)和OH－，蒸發(fā)結晶得到純凈的NaCl，B項正確。]2．粗鹽中除含有泥沙等難溶性雜質外，還含有可溶性雜質MgCl2、CaCl2和Na2SO4，現(xiàn)欲得到純凈的NaCl晶體，需經(jīng)過多步操作。試回答：(1)將粗鹽溶于水，得到懸濁液，為除去難溶性雜質，需要選用的玻璃儀器有______________。(2)欲除去粗鹽水中的MgCl2、CaCl2和Na2SO4，應向該粗鹽水中依次加入NaOH溶液、________(填化學式，下同)溶液、________溶液，然后過濾；為盡可能除去雜質，每次加入的試劑應過量。(3)向(2)所得濾液中滴加________(填名稱)至無氣泡產(chǎn)生，反應的離子方程式為____________________________________________________________________________________________________________________________________，_____________________________________________________________________________________________________________________________，再經(jīng)蒸發(fā)結晶得到NaCl晶體。[解析](1)通過過濾除去粗鹽中的難溶性雜質，需要用到的玻璃儀器有漏斗、燒杯、玻璃棒。(2)加入過量的NaOH溶液可使Mg2＋轉化為Mg(OH)2沉淀；再向濾液中加入過量BaCl2溶液使SOeq\o\al(2－,4)轉化為BaSO4沉淀；再向濾液中加入過量的Na2CO3溶液，使Ca2＋及過量的Ba2＋轉化為CaCO3、BaCO3沉淀，過濾除去沉淀。(3)向(2)所得濾液中滴加稀鹽酸，除去過量的OH－和COeq\o\al(2－,3)，反應的離子方程式為H＋＋OH－=H2O、2H＋