实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子高一化学教学讲与练（人教版2019）

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＋)、6mol·L－1盐酸、pH试纸。【实验步骤】实验步骤实验仪器实验操作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SO42沉淀而除去，如何检验SO42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。物质分离和提纯四项原则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。【例1】（2023上·北京西城·高一北京八中期中）为除去粗盐水中的Ca2+、Mg2+、，某小组同学设计了如下流程。下列说法不正确的是A．试剂a可选用BaCl2溶液B．NaOH溶液的作用是除去Mg2+C．Na2CO3溶液和NaOH溶液的加入顺序可以互换D．在第二次过滤前加入盐酸，同样可以达到目的【答案】D【解析】A．除杂试剂通常都需过量加入，过量的BaCl2需要使用Na2CO3除去，所以试剂a可选用BaCl2溶液，A正确；B．Ca2+通常用Na2CO3除去，则Mg2+需要使用NaOH溶液除去，B正确；C．Na2CO3溶液和NaOH溶液的加入顺序不冲突，先后顺序可以互换，C正确；D．在第二次过滤前加入盐酸，会造成CaCO3、BaCO3、Mg(OH)2的溶解，不能达到目的，D不正确；故选D。1.(2023·山东济南一中高一期末）为了除去粗盐中的、，及少量泥沙，得到纯净的，可将粗盐溶于水，下列操作顺序正确的是①过滤

②加入过量的溶液

③加入过量的盐酸

④加入过量的溶液

⑤加入过量的溶液

⑥加热蒸发A．④①⑤②①③⑥ B．⑤①④②③⑥C．②④⑤①③⑥ D．①②⑤④①③⑥【答案】D【分析】首先，明确三种杂质离子分别用哪种试剂除去；其次，所加试剂必须过量，过量的试剂也要除去，因此要合理确定加入试剂的顺序；最后，要明确加入盐酸的目的及何时加入。【解析】首先要过滤，除去不溶性的泥沙。其次要除去可溶性的杂质离子，除可加入溶液，除可加入溶液，除可加入溶液，且加入的试剂必须是过量的，过量的试剂必须在后面操作中除去，因此，溶液必须在溶液之后加入，否则过量的无法除去，盐酸需在过滤操作之后加入，以除去过量的和，否则生成的、和沉淀又会重新溶解，达不到分离提纯的目的。最后加热蒸发除去，结晶得到纯净的。综上，操作顺序为①②⑤④①③⑥，故选D。1.（2023上·云南曲靖·高一期末）粗盐中含可溶性CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，除去这些杂质的试剂可选用①Na2CO3、②NaOH、③BaCl2、④HCl，加入的先后顺序可以是A．①②③④ B．②③①④ C．②①③④ D．③②④①【答案】B【解析】氯化钙用碳酸钠除去，氯化镁是氢氧化钠除去，硫酸盐用氯化钡除去，但过量的氯化钡要利用碳酸钠除去，最后过量的碳酸钠和氢氧化钠用盐酸除去，所以正确的故选B。2.（2023上·江苏宿迁实验中学期中）下图是一些实验操作的装置，关于这引起操作及装置的说法，正确的是A．甲为过滤装置，可用于分离泥沙和水B．乙为蒸馏装置，冷凝水下进上出，可用于分离乙醇与水C．丙为萃取操作，可用乙醇萃取碘水D．丁为蒸发结晶装置，可分离KCl和KNO3【答案】A【解析】A．过滤可分离泥沙和水，图示过滤装置操作正确，A正确；B．蒸馏时，温度计的水银球应该在蒸馏烧瓶的支管口，B错误；C．乙醇与水能互溶，不能用乙醇来萃取碘水，C错误；D．KCl和KNO3的溶解度受温度变化的影响程度不同，应该用冷却结晶法分离，D错误；故选A。3.（2023上·哈尔滨三中高一期末）实验室将粗盐提纯并配制的溶液。下列仪器中，本实验必须用到的有①天平

②温度计

③坩埚

④分液漏斗

⑤容量瓶

⑥烧杯

⑦滴定管

⑧酒精灯A．①②④⑥ B．①④⑤⑥ C．②③⑦⑧ D．①⑤⑥⑧【答案】D【解析】实验室将粗盐提纯时，需要将其溶于一定量的水中，然后将其中的硫酸根离子、钙离子、镁离子依次用稍过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液和氢氧化钠溶液除去，该过程中有过滤操作，需要用到烧杯、漏斗和玻璃棒；将所得滤液加适量盐酸酸化后蒸发结晶得到较纯的食盐，该过程要用到蒸发皿和酒精灯；用提纯后得到的精盐配制溶液的基本步骤有称量、溶解、转移、洗涤、定容、摇匀等操作，需要用到天平、容量瓶、烧杯、玻璃棒、胶头滴管等。综上所述，本实验必须用到的有①天平、⑤容量瓶、⑥烧杯、⑧酒精灯，故选D。4.（2023上·陕西西安长安一中期中）海盐经溶解、过滤后仍含有可溶性杂质Ca2＋、Mg2＋、SOeq\o\al(2－,4)，为了得到纯净的NaCl，下列试剂(均过量)的滴加顺序及操作顺序不合理的是()A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶【答案】C【解析】粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SOeq\o\al(2－,4))、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入稀盐酸(除去过量的OH－、COeq\o\al(2－,3))，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，C项错误；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去SOeq\o\al(2－,4)、Mg2＋，再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的COeq\o\al(2－,3)和OH－，蒸发结晶得到纯净的NaCl，B项正确。5.（2023上·河北衡水二中调研）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的反应的化学方程式为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。6.（2023上·山东临沂·高一统考期中）某无色强碱性溶液中仅含有、、、、、中的若干种，为了确定该溶液的组成，某同学进行如下实验：①取少量溶液，加入过量溶液，有白色沉淀产生；②向①所得白色沉淀中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成；③将②所得混合物过滤，向滤液中加入溶液，有白色沉淀生成。分析上述实验，下列说法正确的是A．一定不含有 B．一定含有、、C．可能含有 D．一定含有、、、【答案】D【分析】该溶液显碱性，必定含氢氧根离子，氢氧根离子和镁离子不共存，必定不含；①取少量溶液，加入过量溶液，有白色沉淀产生，则可能含有、SO42；②向①所得白色沉淀中加入足量盐酸，沉淀部分溶解，并有无色气体生成，则该沉淀为碳酸钡和硫酸钡，则必定含有、SO42，结合溶液电中性可知，一定存在钠离子；③将②所得混合物过滤，向滤液中加入溶液，有白色沉淀生成，因为前面加入盐酸，不能确定是否含有氯离子；故必含、、、SO42，不含，不能确定是否含有。【解析】A．由分析可知，不能确定是否含有，A错误；B．由分析可知，必含、、、SO42，不含，不能确定是否含有，B错误；C．由分析可知，不含，C错误；

D．由分析可知，必含、、、SO42，D正确；故选D。7.（2023上·河南省实验中学期中）欲除去粗盐水中的Mg2+、Ca2+、SO，设计工艺流程如图所示：下列说法正确的是A．NaOH的作用是除去Ca2+ B．试剂a为Na2CO3，试剂b为BaCl2C．流程图中，操作x为过滤 D．试剂c为硫酸【答案】C【分析】欲除去粗盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42，加过量氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀除去Mg2+，加过量BaCl2生成硫酸钡沉淀除去SO42，加过量Na2CO3生成碳酸钙、碳酸钡除去Ca2+、Ba2+，过滤后加盐酸除去氢氧化钠和碳酸钠。【解析】A．加过量氢氧化钠生成氢氧化镁沉淀除去Mg2+，不是除去Ca2+，A项错误；B．为除去过量的钡离子，先加BaCl2除SO42，再加过量Na2CO3生成碳酸钙、碳酸钡除去Ca2+、Ba2+，所以试剂a为BaCl2、试剂b为Na2CO3，B项错误；C．流程图中，操作x为分离出氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡沉淀，所以X为过滤，C项正确；D．加试剂c的目的是除氯化钠中的氢氧化钠和碳酸钠，c为盐酸，D项错误；故选C。8.（2023上·山东青岛·高一统考期末）粗盐(含泥沙、Ca2+、Mg2+、等杂质)提纯过程如图所示，下列说法错误的是A．试剂①②③④分别为BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液和稀盐酸B．沉淀含泥沙、BaSO4、BaCO3、CaCO3和Mg(OH)2C．加入试剂④的离子反应为：和D．操作②为调节溶液酸碱度并蒸发结晶【答案】C【分析】根据流程图信息，粗盐水加入试剂①是为了除掉SO42，所以试剂①是BaCl2，加入试剂②是为了除掉Mg2+，所以试剂②是NaOH，试剂③是为了除掉过量的Ba2+和Ca2+，所以试剂③是Na2CO3，过滤后，向滤液中加入试剂④稀盐酸，然后蒸发、结晶、干燥后得到精盐。【解析】A．根据分析，试剂①②③④分别为BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液和稀盐酸，A正确；B．根据分析，操作①是过滤，所以沉淀含泥沙、BaSO4、BaCO3、CaCO3和Mg(OH)2，B项正确；C．根据分析，试剂④为盐酸，其目的是除去OH、，发生反应的离子方程式是和，C项错误；D．根据分析，试剂④为盐酸，目的是除去OH、，然后蒸发、结晶、干燥后得到精盐，所以操作②为调节溶液酸碱度并蒸发结晶，D项正确；故选C。9.（2023上·四川成都树德中学高一期中）下列实验操作，现象及结论都正确的是选项实验操作和现象结论A向某溶液中加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体该溶液中含有B对某碱性溶液进行焰色试验，火焰颜色为黄色该溶液为NaOH溶液C向某溶液中加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加过量稀盐酸，沉淀不消失该溶液中含有D向某溶液中加入过量硝酸酸化的溶液，有白色沉淀生成该溶液中含有【答案】D【解析】A．、都能和盐酸反应生成使澄清石灰水变浑浊的无色无味的二氧化碳，故A错误；B．焰色试验中火焰为黄色只能说明含有钠元素，碱性溶液可能为NaOH溶液，也可能为Na2CO3或NaHCO3溶液，故B错误；C．若溶液中含有Ag+，加入氯化钡溶液有白色沉淀产生，再加过量稀盐酸，沉淀也不消失，故C错误；D．向某溶液中加入过量硝酸酸化的AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可证明该溶液中含有Cl−，故D正确；故选D。10.（2023上·辽宁大连八中期中）下列关于离子检验的说法正确的是A．检验溶液中是否含有：取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有大量气泡产生B．向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失，则原溶液中一定有C1C．向某溶液中加入盐酸酸化的BaC12溶液，有白色沉淀生成，该溶液中一定含有D．分别含有Mg2+、Cu2+和Na+的三种盐酸盐溶液，用NaOH溶液能一次鉴别【答案】D【解析】A．取少量待测液，向其中加入适量稀盐酸，观察是否有大量气泡产生不能检验碳酸根，碳酸氢根、亚硫酸根等是干扰，A错误；B．向某溶液中加入AgNO3溶液产生白色沉淀，再加稀盐酸，沉淀不消失，则原溶液中可能含有硫酸根离子的干扰，B错误；C．向某溶液中加入盐酸酸化的BaC12溶液，有白色沉淀生成，该溶液中不一定含有SO42，银离子是干扰离子，C错误；D．分别含有Mg2+、Cu2+和Na+的三种盐酸盐溶液，用NaOH溶液能一次鉴别，现象分别是白色沉淀，蓝色沉淀和无明显现象，D正确；故选D。11.（2023上·云南昆明·高一统考期中）用可溶性钡盐检验SO离子的存在时，先在待测溶液中加入足量盐酸，其作用A．形成较多的白色沉淀B．形成的沉淀纯度更高C．排除Ba2+以外的其它阳离子的干扰D．排除SO以外的其它阴离子及Ag+的干扰【答案】D【分析】检验硫酸根离子的存在时，先在待测溶液中加入盐酸，可排除银离子、碳酸根离子等干扰，后加可溶性钡盐，观察是否生成沉淀，据此分析解答。【解析】A．硫酸钡是不溶于酸的沉淀，加入盐酸和沉淀的多少无关，A错误；B．硫酸钡是不溶于酸的沉淀，加入盐酸和沉淀的纯度无关，B错误；C．加盐酸时，若有白色沉淀出现，则可以排除银离子、碳酸根离子等阴离子的干扰，C正确；D．和盐酸反应生成沉淀的阳离子只有Ag+，所以不需排除Ba2+以外的其它阳离子干扰，D错误；故选C。12.（2023上·河北石家庄二中高一期末）为确定某溶液中的离子组成，进行如下实验：①取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味气体②在①溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀③取②上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀根据实验现象，下列推断正确的是A．一定有CO B．一定有Cl C．一定有SO D．一定有HCO【答案】C【解析】①取少量溶液加入稀盐酸至溶液呈酸性，产生澄清石灰水变浑浊的无色无味气体，该气体为CO2，溶液至少含有CO、HCO中的一种；②在①溶液中再滴加Ba(NO3)2溶液，产生白色沉淀，白色沉淀是BaSO4，说明溶液含有SO42；③取②上层清液继续滴加Ba(NO3)2溶液至无沉淀时，再滴加AgNO3溶液，产生白色沉淀，白色沉淀为AgCl，不能说明原溶液含有Cl，因为加入的盐酸引入了Cl。由分析可知，溶液一定含有SO42，至少含有CO、HCO中的一种，不能确定Cl，选项中只有C符合，故选C。13.（2023上·四川绵阳中学期末）研究小组对某无色溶液的成分进行检验，已知该水样中只可能含有、、、、、、、中的若干种离子，该小组同学取部分水样进行实验。①向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀；②再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解；③最后滴加硝酸银溶液，又产生白色沉淀。下列说法错误的是A．溶液中一定有 B．溶液中一定有C．溶液中一定有 D．溶液中一定有【答案】A【分析】水样无色，则不含有Fe2+、Cu2+，向水样中先滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解，说明含有、，Ag+、Ca2+与均不能大量共存，则原溶液中无Ag+、Ca2+，最后滴加硝酸银溶液，又产生的白色沉淀为AgCl，但加入盐酸引入了Cl，则不能确定Cl是否含有，根据溶液电中性原则可知，原溶液中一定含有K+，所以原溶液中一定含有K+、、SO42，一定不含有Fe2+、Cu2+、Ag+、Ca2+，可能含有Cl，据此分析解答。【解析】A．滴加硝酸银溶液之前加了盐酸，引入了Cl，所以无法确定水样中是否含有Cl，A错误；B．滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解，说明含有，B正确；C．滴加足量硝酸钡溶液，产生白色沉淀，再滴加足量稀盐酸，沉淀部分溶解，说明含有SO42，C正确；D．由上述分析可知，水样中一定含有K+，D正确；故选A。14.（2023上·北京人大附中高一期中）某未知溶液中，可能含有中的几种离子。根据下列离子检验方法，所得结论不正确的是A．取样，滴加溶液，溶液变红，证明其中含有B．取样，滴加酸性溶液，紫红色褪去，证明其中含有C．取样，滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀，证明其中含有D．取样，除去其中的后，滴加溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，证明其中含有【答案】B【解析】A．Fe3+与KSCN溶液反应使溶液变红，取样，滴加KSCN溶液，溶液变红，可以说明X中含有Fe3+，A正确；B．都能和酸性溶液反应，使溶液的紫红色褪去，取样，滴加酸性溶液，紫红色褪去，不能证明其中含有，B错误；C．取样，滴加稀盐酸和溶液，产生白色沉淀，该沉淀是硫酸钡，证明其中含有SO42，C正确；D．取样，除去其中的SO42后，滴加溶液，再加稀硝酸，白色沉淀不溶解，该沉淀是氯化银，证明其中含有，D正确；故选B。14.（2023上·西安交大附中高一期末）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\up11(溶解),