實(shí)驗(yàn)活動(dòng)四用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子【知識(shí)清單】人教版

人教版（2019）必修第二冊(cè)第五章化工生產(chǎn)中的重要非金屬元素實(shí)驗(yàn)活動(dòng)四用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子物質(zhì)的分離和提純一、物質(zhì)的分離提純?cè)瓌t1、概念：物質(zhì)的分離：將混合物的各種物質(zhì)彼此分開(kāi)，最終獲得幾種純凈物的過(guò)程。即A和B的混合物通過(guò)某種分離方法最終得到純凈的A和純凈的B的過(guò)程。物質(zhì)的提純：將混合物中的雜質(zhì)除去而得到純凈物的過(guò)程，又叫物質(zhì)的凈化或除雜。2、物質(zhì)分離提純的原則四原則：不增：過(guò)程中不增加新的雜質(zhì)；不減：不減少被提純物；易復(fù)原：被提純物轉(zhuǎn)化后易復(fù)原；易分離：被提純物與雜質(zhì)易分離。四必須：1、除雜試劑必須過(guò)量(目的是為了除去雜質(zhì));2、過(guò)量試劑必須除去(因?yàn)檫^(guò)量試劑帶入新的雜質(zhì));3、除雜途徑必須最佳(能把雜質(zhì)轉(zhuǎn)化為被提純物是最佳方法);4、除多種雜質(zhì)必須慮考加入試劑的順序。二、物質(zhì)的分離提純常見(jiàn)方法物質(zhì)分離和提純常見(jiàn)的物理方法：過(guò)濾法、結(jié)晶法(蒸發(fā)結(jié)晶；蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶)、升華法、蒸餾法、分液法等。物質(zhì)分離和提純常見(jiàn)的化學(xué)方法：方法原理實(shí)例沉淀法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為沉淀KCl(K2SO4)：適量BaCl2溶液氣化法將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為氣體Na2SO4(Na2CO3)：適量稀硫酸置換法將雜質(zhì)離子通過(guò)置換反應(yīng)除去FeSO4(CuSO4)：適量鐵粉熱分解法雜質(zhì)受熱易分解，通過(guò)加熱除去雜質(zhì)CaO(CaCO3)：加熱溶解法將雜質(zhì)溶于某種溶劑而除去Cu(CuO)：鹽酸或稀硫酸實(shí)驗(yàn)活動(dòng)四粗鹽提純的原理與方法一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的Ca2+、Mg2+和SO422、熟練掌握溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等操作，認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在物質(zhì)分離和提純中的重要作用。二、實(shí)驗(yàn)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(tái)（帶鐵圈）、石棉網(wǎng)、酒精燈、火柴。粗鹽、蒸餾水、0.1mol/LBaCl2溶液、20%NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6mol/L鹽酸、pH試紙三、實(shí)驗(yàn)步驟1、用天平稱(chēng)取5.0g粗鹽，放入100mL燒杯中，然后加入20mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使粗鹽充分溶解，得到粗鹽水。2、向粗鹽水中滴加過(guò)量的0.1mol/LBaCl2溶液（約2～3mL），使SO42與Ba2+完全反應(yīng)生成BaSO4沉淀，將燒杯靜置。3、靜置后，沿?zé)瓋?nèi)壁向上層清液中繼續(xù)滴加2～3滴0.1mol/LBaCl2溶液，若不出現(xiàn)渾濁，則表明SO42已沉淀完全；若出現(xiàn)渾濁，則應(yīng)繼續(xù)滴加BaCl2溶液，直至SO42沉淀完全。4、向粗鹽水中滴加過(guò)量的NaOH溶液，使Mg2+與OH完全反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀；然后滴加過(guò)量的飽和Na2CO3溶液，使Ca2+、Ba2+完全沉淀。5、用與第3步類(lèi)似的方法分別檢驗(yàn)Mg2+、Ca2+、Ba2+是否沉淀完全。6、將燒杯靜置，然后過(guò)濾，除去生成的沉淀和不溶性雜質(zhì)。7、向所得濾液中滴加鹽酸，用玻璃棒攪拌，直到?jīng)]有氣泡產(chǎn)生，并用pH試紙檢驗(yàn)，使濾液呈中性或微酸性。8、將濾液倒入蒸發(fā)皿中，用酒精燈加熱，同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。9、用坩堝鉗將蒸發(fā)皿夾持到石棉網(wǎng)上冷卻，得到去除了雜質(zhì)離子的精鹽。四、問(wèn)題與討論歸納小結(jié)該實(shí)驗(yàn)操作的基本流程是什么？實(shí)驗(yàn)中加入試劑的先后順序有哪些要求？實(shí)驗(yàn)操作流程：1、本實(shí)驗(yàn)中加入試劑的先后順序是什么？按照其他順序加入試劑能否達(dá)到同樣的目的？a.BaCl2溶液―→NaOH溶液―→Na2CO3溶液―→鹽酸b.NaOH溶液―→BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→鹽酸c.BaCl2溶液―→Na2CO3溶液―→NaOH溶液―→鹽酸除雜途徑必須最佳，除去多種雜質(zhì)時(shí)必須考慮加入試劑的順序，故BaCl2溶液必須在Na2CO3溶液之前加。故以上三種試劑加入順序均可選擇。2、為什么每次所加的試劑都要稍過(guò)量？第7步加入鹽酸的目的是什么？除雜時(shí)，每次所加試劑都要略微過(guò)量是為了將雜質(zhì)離子完全沉淀而除去；第7步，過(guò)濾之后再加入稀鹽酸除去過(guò)量的Na2CO3和NaOH。第6步和第7步的操作順序能否顛倒？為什么？不能顛倒。若在過(guò)濾前加入稀鹽酸，會(huì)使生成的沉淀溶解，產(chǎn)生新的雜質(zhì)。【總結(jié)歸納】歸納除去可溶性雜質(zhì)的一般思路和方法分別是什么？要注意哪些問(wèn)題？①思路和方法：選擇除雜試劑，依據(jù)是將可溶性雜質(zhì)轉(zhuǎn)化成沉淀、水或氣體等易分離的物質(zhì)，盡可能不引入新雜質(zhì)；安排試劑的用量（一般過(guò)量）和添加順序，依據(jù)是過(guò)量的試劑必須靠后面添加的試劑除去。②需要注意的問(wèn)題：a.洗滌沉淀的操作：向漏斗中滴加蒸餾水至剛好沒(méi)過(guò)沉淀，待水自然流下，重復(fù)操作2～3次。b.過(guò)濾操作不可用玻璃棒攪拌漏斗內(nèi)的物質(zhì)，以免劃破濾紙。c.檢驗(yàn)沉淀是否洗滌干凈的操作：取最后一次洗滌液進(jìn)行檢驗(yàn)（事先要確定沉淀中含有的離子，選擇合適的試劑進(jìn)行檢驗(yàn)）。d.檢驗(yàn)沉淀是否完全的方法：向上層清液中，繼續(xù)滴加原沉淀劑，若無(wú)沉淀產(chǎn)生則沉淀完全。跟蹤練習(xí)1、三氯化碘(ICl3)在藥物合成中用途非常廣泛，其熔點(diǎn)為33℃，沸點(diǎn)為73℃，遇水易反應(yīng)。實(shí)驗(yàn)室可用圖裝置制取ICl3，制備的反應(yīng)原理：I2+3Cl2=2ICl3。下列說(shuō)法不正確的是（）A.利用裝置甲制備氯氣選用的藥品可以是高錳酸鉀和濃鹽酸B.裝置乙中長(zhǎng)頸漏斗液面上升說(shuō)明丙裝置可能發(fā)生堵塞C.裝置丙中氯化鈣的作用是干燥Cl2D.裝置戊中的堿石灰可以用無(wú)水氯化鈣代替答案：D【解析】A．高錳酸鉀氧化濃鹽酸當(dāng)中的氯離子生成氯氣，且該反應(yīng)不需要加熱，A正確；B．若丙中U型管堵塞，則氣體會(huì)滯留在裝置乙中，導(dǎo)致乙中長(zhǎng)頸漏斗液面上升，B正確；C．氯化鈣是干燥劑，因此丙的作用是干燥制得的氯氣，C正確；D．堿石灰可以除去多余的氯氣，無(wú)水氯化鈣不能除去氯氣，故裝置戊中的堿石灰不可以用無(wú)水氯化鈣代替，D錯(cuò)誤；故本題選D。2、在進(jìn)行“用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法不正確的是（）A．過(guò)濾時(shí)需用到的玻璃儀器有：燒杯、玻璃棒、漏斗B．蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱C．按照實(shí)驗(yàn)操作順序玻璃棒的作用依次為：引流、攪拌、攪拌D．加入除雜的試劑順序可以是NaOH、BaCl2、Na2CO3，過(guò)濾后再加適量鹽酸答案：C【解析】過(guò)濾用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒、漏斗，A正確；蒸發(fā)結(jié)晶時(shí)，當(dāng)出現(xiàn)較多固體時(shí)，即停止加熱，用余熱蒸干，B正確；用化學(xué)沉淀法除去粗鹽中的雜質(zhì)離子，步驟包括粗鹽溶解，加沉淀劑，過(guò)濾，調(diào)節(jié)pH，蒸發(fā)結(jié)晶等，玻璃棒的作用依次為攪拌、引流、攪拌，C錯(cuò)誤；加入除雜的試劑順序可以是先加NaOH，再加BaCl2，加入碳酸鈉，過(guò)濾后加適量鹽酸，D正確。3、為提純下列物質(zhì)(括號(hào)內(nèi)的物質(zhì)為雜質(zhì))，所選用的方法正確的是（）A．HCl(H2S)：通入酸性KMnO4溶液中洗氣B．CO2(SO2)：通入溴水溶液中洗氣C．AlCl3溶液(FeCl3)：加入過(guò)量的NaOH溶液過(guò)濾D．NO2(NO)：通入NaOH溶液中洗氣答案：B【解析】A．HCl和H2S都能與酸性KMnO4溶液反應(yīng)，A錯(cuò)誤；B．SO2能與溴水發(fā)生氧化還原反應(yīng)而CO2不能，CO2中的SO2可以用溴水除去，B正確；C．AlCl3溶液中含有FeCl3，加入過(guò)量的NaOH溶液生成Na[Al(OH)4],過(guò)濾后得到Na[Al(OH)4]溶液，C錯(cuò)誤；D．NO2與NaOH溶液反應(yīng)，NO2(NO)通入NaOH溶液，除去NO2，D錯(cuò)誤；故選B。4、通過(guò)海水晾曬可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)，粗鹽精制的實(shí)驗(yàn)流程如下。下列說(shuō)法不正確的是()A．在第①步中使用玻璃棒攪拌可加速粗鹽溶解B．第⑤步操作是過(guò)濾C．第②③④⑥步通過(guò)加入化學(xué)試劑除雜，加入試劑順序?yàn)椋篘aOH溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀鹽酸D．除去MgCl2的方程式為：MgCl2＋2NaOH==Mg(OH)2↓＋2NaCl答案：C【解析】加入過(guò)量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，加入過(guò)量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入碳酸鈉要放在加入氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，再進(jìn)行過(guò)濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以正確的順序?yàn)椋篘aOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3，Na2CO3要在BaCl2的后面加，C錯(cuò)誤。5、下列說(shuō)法正確的是（）A．向某溶液中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，溶液中一定含有ClB．向某溶液中加入一定量的稀硫酸，產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁，溶液中一定含有SO32－或CO32－C．氯氣使?jié)駶?rùn)的紅紙條褪色，說(shuō)明氯氣具有漂白性D．SO2使酸性高錳酸鉀褪色，表現(xiàn)了SO2的還原性答案：D【解析】A．向某溶液中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀產(chǎn)生，溶液中可能含有Cl、CO32－、SO32－等離子中的一種或幾種，故A錯(cuò)誤；B．向某溶液中加入一定量的稀硫酸，產(chǎn)生的氣體使澄清石灰水變渾濁，溶液中可能含有SO32－、CO32－、HSO3－、HCO3－等離子中的一種或幾種，故B錯(cuò)誤；C．氯氣使?jié)駶?rùn)的紅紙條褪色，是氯氣和水反應(yīng)生成的次氯酸有強(qiáng)氧化性，能使有色物質(zhì)褪色，不能說(shuō)明氯氣具有漂白性，故C錯(cuò)誤；D．SO2使酸性高錳酸鉀褪色，是SO2被高錳酸鉀溶液氧化，高錳酸鉀被還原成無(wú)色的離子，表現(xiàn)了SO2的還原性，故D正確；故答案為：D。6、下列有關(guān)分析中，錯(cuò)誤的是（）A．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”，該過(guò)程發(fā)生了置換反應(yīng)B．“青蒿一握，以水二升漬，絞取汁”，該青蒿素的提取過(guò)程屬于化學(xué)變化C．1964年我國(guó)自行制造的第一顆原子彈爆炸成功，原子彈爆炸涉及物理變化D．“方家以磁石磨針?shù)h，則能指南”，中國(guó)古代磨制磁石制造指南針屬于物理變化答案：B【解析】由描述知，鐵與硫酸銅反應(yīng)生成銅和硫酸亞鐵，屬置換反應(yīng)，A正確；此過(guò)程為萃取，屬物理變化，B錯(cuò)誤；原子彈爆炸涉及化學(xué)變化和物理變化，C正確；中國(guó)古代磨制磁石制造指南針，沒(méi)有新物質(zhì)生成，屬物理變化，D正確。7、下列說(shuō)法正確的是（）A．通過(guò)焰色試驗(yàn)可以鑒別碳酸鈉中是否含有碳酸鉀B．向溶液中滴加鹽酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中一定有SO42C．向溶液中滴加AgNO3，產(chǎn)生白色沉淀，則原溶液中一定有ClD．向溶液中滴加鹽酸，產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的無(wú)色無(wú)味的氣體，則原溶液中一定有CO32答案：A【解析】鉀的焰色為紫色，鈉為黃色，因此可用焰色實(shí)驗(yàn)鑒別碳酸鈉中是否含碳酸鉀，A正確；加鹽酸酸化的氯化鋇生成白色沉淀，不一定是硫酸根存在，應(yīng)先加鹽酸酸化，再加氯化鋇，B錯(cuò)；能與銀離子沉淀的還有碳酸根、硫酸根等，不一定是氯離子，C錯(cuò)；與鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w可以是HCO3，D錯(cuò)。8、粗食鹽水中常含有少量Ca2+、Mg2+、雜質(zhì)離子，實(shí)驗(yàn)室提純粗食鹽水制取食鹽的流程如下，過(guò)程III中，用到的分離方法是（）A．吸附 B．加熱蒸發(fā) C．過(guò)濾 D．冷卻結(jié)晶答案：B【解析】食鹽溶解度受溫度影響小，加熱蒸發(fā)食鹽溶液得到食鹽晶體，所以過(guò)程III中，用到的分離方法是加熱蒸發(fā)，故選B。9、中國(guó)傳統(tǒng)文化對(duì)人類(lèi)文明貢獻(xiàn)巨大，古代文獻(xiàn)中記載了古代化學(xué)研究成果。下列關(guān)于文獻(xiàn)記載內(nèi)容的說(shuō)法正確的是（）A．《周禮》中“煤餅燒蠣房成灰”(蠣房即牡蠣殼)，“灰”的主要成分為CaCO3B．《本草綱目》中記載：“此即地霜也，所在山澤，冬月地上有霜，掃取以水淋汁，后乃煎煉而成”，文中對(duì)硝酸鉀的提取涉及溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶操作C．《抱樸子》中“丹砂(HgS)燒之成水銀，積變又還成丹砂”描述的是升華和凝華過(guò)程D．《夢(mèng)溪筆談》中“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”，與化學(xué)反應(yīng)無(wú)關(guān)答案：B【解析】A．牡蠣殼的主要成分為CaCO3，CaCO3灼燒生成CaO，則“灰”的主要成分為CaO，故A錯(cuò)誤；B．“掃取以水淋汁，后乃煎煉而成”是指掃取后用水溶解，然后加熱蒸發(fā)結(jié)晶得到硝酸鉀晶體，涉及溶解、蒸發(fā)、結(jié)晶操作，故B正確；C．“丹砂(HgS)燒之成水銀”即HgS發(fā)生分解反應(yīng)生成水銀，“積變又還成丹砂”即Hg和S又反應(yīng)生成HgS，兩過(guò)程中均有新物質(zhì)生成，為化學(xué)變化，而“升華”、“凝華”為物理變化，故C錯(cuò)誤；D．“熬膽礬鐵釜，久之亦化為銅”是鐵與硫酸銅發(fā)生置換反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅，過(guò)程中有新物質(zhì)生成，為化學(xué)變化，故D錯(cuò)誤；故答案選B。10、利用圖中實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，能達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖牵ǎ〢．利用圖1和圖4所示裝置進(jìn)行粗鹽提純B．利用圖2所示裝置除去中混有的HClC．利用圖3所示裝置進(jìn)行乙醇萃取碘水中的碘D．利用圖4所示裝置提純膠體答案：A【解析】A．粗鹽中含不溶性和可溶性雜質(zhì)，粗鹽中的不溶性雜質(zhì)需要過(guò)濾出去，可溶性雜質(zhì)通過(guò)化學(xué)方法轉(zhuǎn)變成沉淀后過(guò)濾除去，所得食鹽水通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶得到NaCl晶體，則利用圖1和圖4所示裝置進(jìn)行粗鹽提純，A正確；B．二氧化碳和氯化氫氣體都能和飽和碳酸鈉溶液反應(yīng)，應(yīng)把圖2所示裝置中的飽和碳酸鈉換成飽和碳酸氫鈉、即可除去CO2中混有的HCl，B錯(cuò)誤；C．乙醇和水互溶，故不能用乙醇萃取碘水中的碘，C錯(cuò)誤；D．膠體和溶液都能透過(guò)濾紙，故不能用過(guò)濾的方法提純Fe(OH)3膠體，應(yīng)用滲析，D錯(cuò)誤；答案選A。11、草木灰中含有可溶性鉀鹽(主要成分是、、)。骉學(xué)生按下列操作提取草木灰中的鉀鹽：①取草木灰加水溶解；②過(guò)濾、取濾液；③蒸發(fā)濾液；④冷卻結(jié)晶。（1）由草木灰提取鉀鹽并檢驗(yàn)鉀元素的存在，下列實(shí)驗(yàn)操作中正確的是________。（2）為檢驗(yàn)草木灰中的其它離子，取少量晶體溶于水，并把溶液分成三份，完成以下實(shí)驗(yàn)報(bào)告(在橫線上填寫(xiě)相關(guān)的內(nèi)容)：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論I.取第一份溶液和適量稀鹽酸加入試管中，把澄清的石灰水加入燒杯中________，澄清的石灰水變渾濁證明含有碳酸根離子II.取第二份溶液，先后滴加_____和______________證明含有硫酸根離子III.取第三份溶液加入過(guò)量溶液，過(guò)濾，除去和，再滴加溶液和稀硝酸有_______生成證明含有氯離子（3）步驟III所得的結(jié)論，你認(rèn)為是否正確？為什么？______________________（4）寫(xiě)出步驟II有關(guān)現(xiàn)象的化學(xué)方程式_____________________________、__________________________?！敬鸢浮浚?）ABCD（2）有無(wú)色氣泡產(chǎn)生稀鹽酸氯化鋇溶液氣泡產(chǎn)生、生成白色沉淀(或先加氯化鋇溶液后加稀鹽酸，看到白色沉淀生成，沉淀部