(共20张PPT)
实验活动4 用化学沉淀法去除粗
盐中的杂质离子
第五章
【实验目的】
1.用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和 。
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】
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。
Mg2+
Ca2+
Ba2+
【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
搅拌
Mg2+
Ca2+
Ba2+
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
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什么?按照其他顺序加入试剂能否达到同样的目的?
提示 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.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?
提示 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 。
3.步骤③和步骤④的操作顺序能否颠倒?为什么?
提示 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.粗盐水中加入氯化钡溶液使 沉淀而除去,如何检验 是否沉淀完全?
提示 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 已沉淀完全。
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?
提示 (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。
1
2
1.(2023·深圳高一期末)为了从粗食盐水
中除去Ca2+、Mg2+、 等离子,以
制得精盐水。某同学设计如右方案:
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++ ===CO2↑+H2O
跟踪训练
√
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2
跟踪训练
粗盐水中含Ca2+、Mg2+、 等离子,加入过量Ba(OH)2溶液反应生成Mg(OH)2和BaSO4沉淀,由于Ca(OH)2微溶于水,故X中也可能有少量Ca(OH)2,A正确;
Mg2+在步骤①中沉淀完全,②中加入过量Na2CO3溶液的主要目的是除Ca2+及过量的Ba2+,B错误;
3
1
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跟踪训练
若将①②步试剂颠倒,过量Ba2+不能除去,不能达到实验目的,C错误;
步骤③中加入适量稀盐酸,可除去过量的 、OH-,故还发生反应:OH-+H+===H2O,D错误。
3
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__________________________
________。
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跟踪训练
过滤
Na2CO3
HCl
BaCO3+2HCl===BaCl2+H2O
+CO2↑
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(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)。
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跟踪训练
不能
应该在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶
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跟踪训练
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。
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1
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跟踪训练
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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+、 等杂质离子。为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、
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:
(1)为除去Ca2+、Mg2+、 ,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)。
BCA(或CBA或BAC)
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跟踪训练
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碳酸钠溶液必须在氯化钡溶液的后面加入,原因是过量的碳酸根离子可以除掉前面过量的钡离子,NaOH溶液的加入无先后顺序,所以加入的顺序可以是BCA或CBA或BAC。
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跟踪训练
2
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(2)请写出步骤⑥中涉及反应的离子方程式:__________________________
________________。
OH-+H+=== H2O
滤液中含杂质:过量的 、OH-,盐酸中的氢离子与碳酸根离子反应生成二氧化碳和水,氢离子与氢氧根离子反应生成水。
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跟踪训练
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(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______________________________。
蒸发结晶实验中,持续加热,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部过热使液体飞溅。
搅拌,防止局部过热使液体飞溅
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跟踪训练
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(4)若先加盐酸再过滤,将对提纯效果产生影响,其原因是____________
____________________________________。
产生的沉淀有氢氧化镁、碳酸钙、硫酸钡、碳酸钡,其中氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡会溶于稀盐酸,重新进入溶液,达不到除杂目的。
在酸性条件下
会有部分沉淀溶解,从而影响精盐的纯度
本课结束