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）—2024春高中化学人教版必修二

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5.0 g粗盐，放入100 mL烧杯中，然后加入20 mL蒸馏水，用玻璃棒________，使粗盐充分溶解，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．(2023·深圳高一期末)为了从粗食盐水中除去Ca2＋、Mg2＋、SO等离子，以制得精盐水。某同学设计如下方案：
下列说法正确的是(　　)
A．X中主要有Mg(OH)2和BaSO4，也可能有少量Ca(OH)2
B．②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除去Mg2＋、Ca2＋
C．若将①②步试剂颠倒，也能达到实验目的
D．③中发生的反应只有2H＋＋CO===CO2↑＋H2O
2．(2023·南京高一期中)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5　不同价态含硫物质的转化
实验步骤
(2)淡黄色沉淀　褪色　淡黄色沉淀　(3)氧化　单质S
2．(2)气泡　蓝色　溶解　褪色
(3)Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
3．(2)红热状态　黑色　(3)Fe＋SFeS
问题讨论
1.
转化前的含硫物质 转化后的含硫物质 价态变化
Na2S S －2→0
H2SO3 S ＋4→0
H2SO4 SO2 ＋6→＋4
S FeS 0→－2
2.吸收实验过程中可能产生的有毒气体硫化氢和二氧化硫。
3．①S＋O2SO2，②Fe＋SFeS，③3Fe＋2O2Fe3O4。
跟踪训练
1．(1)如表所示
① 蓝紫色火焰
② SO2＋2H2S===3S＋2H2O
③ SO2＋Cl2＋2H2O===H2SO4＋2HCl
④ 铜片、浓硫酸 Cu＋2H2SO4(浓)CuSO4＋SO2↑＋2H2O
还原　氧化　氧化(或还原)　还原(或氧化)
(2)AE
2．(1)＋4　
(2)6H＋＋5SO＋2MnO===5SO＋2Mn2＋＋3H2O　
(3)加入Na2S溶液，无明显现象；再加入稀硫酸，产生淡黄色浑浊　
(4)①4H＋＋2S2－＋O2===2S↓＋2H2O
②稀硫酸　(5)6H＋＋SO＋2S2－===3S↓＋3H2O
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
①搅拌　②SO　Mg2＋　Ca2＋　Ba2＋　③引流　碱
④无气泡冒出　⑤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，杂质离子不能除去。
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．A
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，可先加水溶解，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，应先加入过量盐酸除去过量Na2CO3后再制得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