2020年高中化学新教材同步必修第二册 实验活动4　用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子

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SOeq\o\al(2－,4)。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。实验仪器托盘天平、药匙、量筒、烧杯、胶头滴管、滤纸、坩埚钳、铁架台、石棉网、火柴。除上述仪器外，还需要的仪器有②③④⑤(填序号)。①分液漏斗②玻璃棒③漏斗④蒸发皿⑤酒精灯⑥坩埚实验药品粗盐、蒸馏水、0.1mol·L－1氯化钡溶液(其作用是除去SOeq\o\al(2－,4))、20%的氢氧化钠溶液(其作用是除去Mg2＋)、饱和碳酸钠溶液(其作用是除去Ca2＋、Ba2＋等)、6mol·L－1盐酸、pH试纸。实验步骤实验步骤实验操作①溶解用托盘天平称取5g粗盐放入烧杯中，然后加入20mL水，用玻璃棒搅拌，使粗盐溶解，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SOeq\o\al(2－,4)、Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋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引流，滤液呈碱性④中和向滤液中滴加盐酸，用玻璃棒搅拌，直到无气泡冒出，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，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌。当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热。利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。冷却后，得到除去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？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COeq\o\al(2－,3)。3.粗盐水中加入氯化钡溶液使SOeq\o\al(2－,4)沉淀而除去，如何检验SOeq\o\al(2－,4)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SOeq\o\al(2－,4)已沉淀完全。4.实验操作③和④的顺序能否颠倒？为什么？提示不能颠倒。因为先加入盐酸时，可使Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3等沉淀溶解，溶液中Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋等无法除去。1.(2019·湖北沙市中学月考)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MgCl2的方程式为：MgCl2＋2NaOH=Mg(OH)2↓＋2NaCl答案C解析加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为：NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3，Na2CO3要在BaCl2的后面加，C错误。2.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＋、SOeq\o\al(2－,4)等杂质离子。为除去粗盐中的Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)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eq\o(→,\s\up7(溶解),\s\do5(①))eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(②))eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(③))eq\o(→,\s\up7(),\s\do5(④))eq\o(→,\s\up7(过滤),\s\do5(⑤))滤液eq\o(→,\s\up7(适量盐酸),\s\do5(⑥))eq\o(→,\s\up7(蒸发、结晶、烘干),\s\do5(⑦))精盐(1)为除去Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，步骤②～④需加入以下三种溶液(用于沉淀的试剂稍过量)A.Na2CO3B.BaCl2C.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____________________________。答案(1)BCA(或CBA或BAC)(2)COeq\o\al(2－,3)＋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解析(1)碳酸钠必须在氯化钡的后面，原因是过量的碳酸根可以除掉前面过量的钡离子，NaOH无先后顺序，所以加入的顺序可以是BCA或CBA或BAC。(2)滤液中含杂质：过量的COeq\o\al(2－,3)、OH－，盐酸中的氢离子与