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（含答案）

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SO。
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。
实验步骤
实验步骤 实验操作
①溶解 用天平称取5 g粗盐放入100 mL烧杯中，然后加入20 mL蒸馏水，用玻璃棒________，使粗盐全部溶解，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
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
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？
　
　
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？
　
　
3．步骤③和步骤④的操作顺序能否颠倒？为什么？
　
　
4．粗盐水中加入氯化钡溶液使SO沉淀而除去，如何检验SO是否沉淀完全？
　
　
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？
　
　
1．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除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Mg2＋的反应的离子方程式为Mg2＋＋2OH－===Mg(OH)2↓
2．(2022·济南高一期中)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)。
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＋、SO等杂质离子。为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SO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＋、SO，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______________________________。
实验活动4　用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
实验药品
SO　Mg2＋　Ca2＋　Ba2＋
实验步骤
搅拌　SO　Mg2＋　Ca2＋　Ba2＋　引流　碱　无气泡冒出　搅拌　较多固体
问题讨论
1．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．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CO。
3．不能颠倒。若在过滤前加入稀盐酸，会使生成的沉淀溶解，杂质离子未被除去。
4．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SO已沉淀完全。
5．(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。
跟踪训练
1．C
2．(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，可先溶于水，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，应加入过量盐酸除去过量Na2CO3得NaCl。
3．(1)BCA(或CBA或BAC)
(2)CO＋2H＋===H2O＋CO2↑、OH－＋H＋===H2O
(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