化学实验粗盐的提纯.doc

必修1实验1-1 粗盐的提纯（P5）用海水、盐井水、盐湖水直接制盐，只能得到粗盐，其中含有较多的杂质，如不溶性的泥沙，可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等。下面我们先利用初中学过的方法来提纯粗盐。操作步骤（请写出具体操作方法及现象）步骤现象1.溶解：（称取约4g粗盐加到约12 ml水中），边加边用玻璃棒搅拌，直至粗盐不再溶解为止。固体食盐逐渐溶解，食盐水略显浑浊。2.过滤：将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤器中，过滤器中的液面不能超过滤纸的边缘。若滤液浑浊，再过滤一次。不溶物留在滤纸上，液体渗过滤纸，沿漏斗颈流入另一个烧杯中。3.蒸发：将滤液倒入蒸发皿中，然后用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌溶液，待出现较多固体时停止加热。水分蒸发，逐渐析出固体。思考：你认为通过上述操作得到的是比较纯的氯化钠吗？可能还有什么杂质没有除去？用什么方法可以检验出他们呢？否。还含有可溶性的CaCl2、MgCl2以及一些硫酸盐等其他可溶性杂质。可以利用化学方法检验出，而且可以用化学方法除去。过滤蒸发注1.“一贴二低三靠”滤纸用蒸馏水润湿紧贴在漏斗内壁上；滤纸边缘略低于漏斗边缘，滤液液面略低于滤纸边缘；漏斗颈的下端靠在承接滤液烧杯的内壁，玻璃棒的末端靠在有三层滤纸的层面上，盛过滤液的烧杯口要靠在玻璃棒上。2.玻璃棒的作用溶解：搅拌，加速溶解；过滤：引流，防止液滴飞溅或冲破滤纸；蒸发：搅拌，防止局部过热造成液滴飞溅。实验1-2（P6）取实验1-1得到的盐约0.5g放入试管中，向试管中加入约2 ml水配成溶液，先滴入几滴稀盐酸使溶液酸化，然后向试管中滴入几滴BaCl2（氯化钡）溶液。观察现象。溶液中产生不溶于稀盐酸的白色固体沉淀。思考与交流（P7）若要除去粗盐中含有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐，按下表所示顺序，应加入什么试剂？杂质加入的试剂化学方程式硫酸盐BaCl2BaCl2 + Na2SO4 = BaSO4 + 2NaClMgCl2NaOHMgCl2 + 2NaOH = Mg(OH)2 + 2NaClCaCl2Na2CO3CaCl2 + Na2CO3 = CaCO3 +2NaCl加入你选择的试剂除掉杂质后有没有引入其他离子？想一想可用什么方法再把他们除去？引入了过量的OH-、Na2CO32-。过滤，向滤液中加入足量稀盐酸，待不再产生气泡后，将滤液转移至蒸发皿中加热蒸干，即得较纯净的氯化钠。实验1-3 实验室制取蒸馏水（P8）实验现象1.在试管中加入少量的自来水，滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3（硝酸银）溶液。加AgNO3溶液后有不溶于稀硝酸的白色沉淀生成。2.在100 ml烧瓶中加入约体积的自来水，再加入几粒沸石（或碎瓷片），如图连接装置，向冷凝管中通入冷却水。加热烧瓶，弃去开始馏出的部分液体，用锥形瓶收集约10 ml液体，停止加热。加热，烧瓶中水温升高至100后沸腾。在锥形瓶中收集到蒸馏水。3.取少量收集到的液体加入试管中，然后滴入几滴稀硝酸和几滴AgNO3溶液。（得到的液体中还含有Cl-吗？）加稀硝酸和AgNO3溶液，蒸馏水中无沉淀。实验室制取蒸馏水的装置注1.蒸馏是利用液态混合物中各组分的沸点不同，除去易挥发、难挥发或不挥发的杂质的操作。2.水冷凝管中冷却水下进上出。3.有些能源比较丰富而淡水短缺的国家，常利用蒸馏法大规模地将海水淡化为可饮用水，但这种方法的成本很高。实验1-4 萃取与分液（P9）用量筒量取10 ml碘的饱和水溶液，倒入分液漏斗，然后再注入4 ml四氯化碳，盖好玻璃塞。用右手压住分液漏斗口部，左手握住活塞部分，把分液漏斗倒转过来振荡，使两种液体充分接触；振荡后打开活塞，使漏斗内气体放出。将分液漏斗放在铁架台上，静止。待液体分层后，将分液漏斗颈上的玻璃塞打开，或使塞上的凹槽（或小孔）对准漏斗上的小孔，再将分液漏斗下面的活塞拧开，使下层液体慢慢沿烧杯壁流下。注1.萃取是利用物质在互不相溶的溶剂里溶解度的不同，用一种溶剂把物质从它与另一种溶剂所组成的溶液里提取出来的操作。2.将萃取后两种互不相溶的液体分开的操作，叫做分液。3.萃取分为固液萃取，液液萃取4.分液时，先从下口放出下层液体，再从上口倒出上层液体。实验1-5 实验室配置一定物质的量浓度的溶液（P16）配制100 ml 1.00mol/L NaCl溶液。计算需要NaCl固体的质量：5.85 g。根据计算结果，称量NaCl固体。将称好的NaCl固体放入烧杯中，用适量蒸馏水溶解。将烧杯中的溶液注入容量瓶，并用少量蒸馏水洗涤烧杯内壁23次，洗涤液也都注入容量瓶。轻轻摇动容量瓶，使溶液混合均匀。将蒸馏水注入容量瓶，液面离容量瓶颈刻度线下12时，改用胶头滴管滴加蒸馏水至液面与刻度线相切。盖好瓶塞，反复上下颠倒，摇匀。实验2-1 （P31）实验现象1.向盛有2 ml Na2SO4溶液的试管里加入2 ml稀KCl溶液。无明显现象。2.向盛有2 ml Na2SO4溶液的试管里加入2 ml BaCl2溶液。有白色沉淀生成。实验2-2 （P32）向盛有2 ml NaOH稀溶液的试管中加入2 ml稀盐酸，观察现象。无明显现象。若在加入稀盐酸之前向溶液中滴入几滴无色酚酞试剂，溶液变为红色，加入稀盐酸后，溶液变为无色；若在若在加入稀盐酸之前向溶液中滴入几滴紫色石蕊试剂，溶液变为蓝色，加入稀盐酸后，溶液变为紫色。实验2-3 （P33）现象及离子方程式1.向盛有2 ml CuSO4溶液的试管里加入2 ml NaOH溶液。有蓝色沉淀生成：Cu2+ + 2OH- = Cu(OH)2 2.向盛有2 ml NaOH稀溶液的试管里滴入几滴酚酞溶液，再用滴管向试管里慢慢滴入稀盐酸，至溶液恰好变色为止。溶液逐渐从红色变为无色：H+ + OH- = H2O 3.向盛有2ml Na2CO3溶液的试管里加入2 ml稀盐酸。有无色气体生成：CO32- +2H+ = H2O + CO2 实验3-1 观察金属钠（P47）取一小块金属钠，用滤纸吸干表面的煤油后，用刀切去一端的外皮，这时可以看到钠的真面目。观察钠表面的光泽和颜色。新切开的钠的表面在空气中会不会发生变化？常温下，钠是银白色金属，有金属光泽，在空气中很快变灰暗。说明钠在空气中很快被氧气氧化成氧化钠。4Na + O2 = 2Na2O注1.实验室中，钠保存在石蜡油或煤油中，以隔绝空气。（钠的密度比石蜡油、煤油大，比水小）实验3-2 钠的燃烧（P47）把这一小块金属钠放在坩埚里，加热，有什么现象？钠先融化后燃烧，燃烧时火焰呈黄色，最后留下的固体呈淡黄色。注1.钠受热后，与氧气剧烈反应，发出黄色火焰，生成淡黄色的过氧化钠。实验3-3 金属钠与水反应（P49）在烧杯中加入一些水，滴入几滴酚酞溶液，然后把一块钠放入水中。你看到什么现象？钠浮在水面上，熔成小球并在液面上迅速游动；钠球周围有水雾，有时可能有火花，或伴有爆鸣声：钠球在反应中逐渐变小，最后消失，加有酚酞的溶液变成红色。注1.钠的密度比水小，若将钠放入煤油与水的混合液体中，钠球会在煤油层与水层之间浮动。2.当火灾现场有大量活泼金属钠存放时，不能用水灭火，必须用干燥的沙土来灭火。科学探究 铁粉与水蒸气反应（P50）铁不能与冷、热水反应，但能否与水蒸气反应？请设计一套简单的实验装置，使还原铁粉与水蒸气反应。这套装置包括水蒸气的发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体等部分。（也可用干净的细铁丝代替还原铁粉进行实验。）1.如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精喷灯及其他必要的仪器和物品，画出你设计的装置简图。2.有人设计了如图所示的装置，用一支稍大一些的试管代替3只试管就能完成实验，想想其中的原理。3.在下表中记录实验现象。现象化学方程式铁粉红热，试管充满水蒸气，肥皂液表面有大量七宝产生，火柴靠近时，肥皂泡剧烈燃烧，并伴有爆鸣声。3Fe + 4H2O (g) Fe3O4 + 4H22H2 + O2 2H2O注1.该试验也可在用一个酒精灯加热湿棉花处。实验3-4 铝与盐酸和氢氧化钠溶液反应（P51）在2支小试管里分别加入5 ml盐酸和5 ml NaOH溶液，再分别放入一小段铝片。观察实验现象。过一段时间后，将点燃的木条分别放在2支试管口，你看到什么现象？两支试管均有气泡产生，将点燃的木条放到试管口，产生爆鸣声。在反应中可观察到开始反应较慢，后来逐渐加快，这是因为开始时铝表面的氧化膜先发生作用，氧化膜反应完以后才有H2产生，而且随着反应的进行，温度升高，反应速率也加快。实验3-5 过氧化钠与水反应（P55）把水滴入盛有少量过氧化钠固体的试管中，立即把带火星的木条放在试管口，检验生成的气体。用手轻轻摸一摸试管外壁，有什么感觉？然后向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，有什么现象发生？木条复燃，证明产生的气体为氧气。能明显感觉到有热量产生。向反应后的溶液中滴入酚酞溶液，溶液先变红，然后红色又褪去。过氧化钠与水作用生成氧气和氢氧化钠，氢氧化钠使酚酞变红；过氧化钠有强氧化性，使酚酞褪色。注1.过氧化钠、过氧化氢的强氧化性可以使有机色素被氧化，有漂白作用，可以漂白指示剂。科学探究 碳酸钠和碳酸氢钠的性质（P56）在2支试管里分别加入少量Na2CO3和NaHCO3（各约1g）：观察二者外观上的细小差别。分别滴入几滴水，振荡试管，观察现象。用手摸一摸试管底部，有什么感觉？继续向试管内加入10 ml水，用力振荡，有什么现象？向试管内滴入12滴酚酞溶液，各有什么现象？在下表中记录实验现象并得出初步结论。 步骤1g Na2CO31g NaHCO3加1 ml水白色粉末，加水结块变成晶体：放热细小白色粉末，加水部分溶解；感受不到热量变化加10 ml水振荡时间长时可溶解固体量减小加12滴酚酞溶液溶液变红（较深）溶液变微红色初步结论加水先变成含结晶水的晶体，溶液碱性比NaHCO3的强加水部分溶解，溶液碱性比Na2CO3的弱Na2CO3和NaHCO3的热稳定性如图3-13所示，分别用Na2CO3和NaHCO3做实验，观察现象。这一反应可以用来鉴别Na2CO3和NaHCO3。现象发生反应的化学方程式结论Na2CO3澄清的石灰水不变浑浊/受热不分解NaHCO3澄清的石灰水变浑浊2NaHCO3Na2CO3 + H2O + CO2受热易分解实验3-6 金属的焰色反应（P57）把焊在玻璃棒上的铂丝（或光洁无锈的铁丝)放在酒精灯（最好是煤气灯）外焰里灼烧，至与原来的火焰颜色相同时为止。用铂丝（或铁丝）蘸取碳酸钠溶液，在外焰上灼烧，观察火焰颜色。将铂丝（或铁丝）用盐酸洗净后，在外焰上灼烧至没有颜色时，再蘸取碳酸钾做同样的实验，此时要透过蓝色钴玻璃观察火焰的颜色。注1.焰色反应为物理变化。2.其他金属的焰色反应为：钠呈黄色，钾呈紫色（透过蓝色钴玻璃），钙呈砖红色，锶呈洋红色，铜呈绿色。实验3-7 氢氧化铝的实验室制法（P58）在试管里加入10 ml 0.5mol/L Al2(SO4)3溶液，滴加氨水，生成白色胶状物质。继续滴加氨水，直至不再产生沉淀为止。实验3-8 （P58）取一些上面实验中制得的Al(OH)3沉淀，分装在2支试管里，往一支试管里滴加2mol/L盐酸，往另一支试管里滴加2mol/L NaOH溶液。边加边振荡，观察现象。实验表明，Al(OH)3在酸或强碱溶液里都能溶解。实验3-9 氢氧化铁和氢氧化亚铁的生成（P60）在2支试管里分别加入少量FeCl3和FeSO4溶液，然后滴入NaOH溶液。观察并描述发生的现象。FeCl3溶液FeSO4溶液加NaOH溶液生成红褐色的Fe(OH)3沉淀。先生成白色絮状的Fe(OH)2，而后迅速变为灰绿色，最后变为红褐色的Fe(OH)3沉淀。离子方程式Fe3+ + 3OH- = Fe(OH)3Fe2+ + 2OH- = Fe(OH)24Fe(OH)2 + O2 + 2H2O = 4Fe(OH)3实验3-10 Fe3+的检验（P61）在2支试管里分别加入5 ml FeCl2溶液和5 ml FeCl3溶液，各滴入几滴KSCN溶液。观察现象并记录。滴入KSCN溶液FeCl2溶液溶液呈红色FeCl3溶液溶液颜色无变化注1.Fe2+的检验取少量溶液于试管中，加入几滴KSCN溶液，溶液不变色，再向试管中滴入几滴氯水，溶液变为血红色。取少量溶液于试管中，加入几滴K3Fe(CN)6(铁氰化钾)溶液，产生蓝色沉淀。取少量溶液于试管中，加入足量氢氧化钠溶液，产生白色沉淀，迅速变为灰绿色，最终变为红褐色。取少量溶液于试管中，加入几滴酸性高锰酸钾，紫色褪去。（原溶液不是FeCl2）科学探究 Fe3+、Fe2+的转化（P61）在盛有2 ml FeCl3溶液的试管中，加入少量铁粉，振荡试管。充分反应后，滴入几滴KSCN溶液，观察并记录实验现象。把上层清夜倒入另一试管，再加入几滴氯水，又发生了什么变化？现象反应的离子方程式FeCl3溶液中加入铁粉、KSCN溶液不显红色2Fe3+ +Fe = 3Fe2+上层清夜加氯水，振荡溶液显红色2Fe2+ +Cl2 = 2Fe2+ + 2Cl-实验4-1 制取硅酸胶体（P76）在试管中加入35 ml Na2SiO3溶液（饱和Na2SiO3溶液按1：2或1：3的体积比用水稀释），滴入12滴酚酞溶液，再用胶头滴管逐滴加入稀盐酸，边加边振荡，至溶液红色变浅并接近消失时停止。静置。仔细观察变化过程及其现象。现象溶液先由无色变为红色，加入盐酸后，红色变浅，并产生白色胶状物质结论硅酸酸性比盐酸弱化学方程式Na2SiO3 + 2HCl = H2SiO3（胶体）+ 2NaCl注1.控制溶液混合物的酸碱性是制取硅酸凝胶的关键。实验4-2 （P77）取两个小木条或滤纸条，分别放入蒸馏水和Na2SiO3饱和溶液中，使之充分吸湿、浸透，取出稍微沥干（不再滴液）后，同时分别放置在酒精灯外焰出。观察现象。放入蒸馏水放入Na2SiO3饱和溶液现象当水分蒸发后，小木条燃烧。当水分蒸发后，小木天不燃烧。结论硅酸钠可用余额木材等的防火。实验4-3 H2在Cl2中燃烧（P83）在空气中点燃H2，然后把导管缓慢伸入盛满氯气的集气瓶中。观察现象。现象化学方程式安静燃烧，火焰苍白，黄绿色逐渐变浅，瓶口有白雾生成。H2 + Cl2 2HCl注1.燃烧不一定要有氧气参加，物质并不是只有在氧气中才可以燃烧。燃烧的本质是氧化还原反应，所有发光放热的剧烈的化学反应都燃烧。实验4-4 氯水的漂白作用（P84）将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛有容积新制氯水的广口瓶中，盖上玻璃片。观察现象。现象湿的有色纸条褪色结论与解释氯水有漂白性实验4-5 干燥的氯气能否漂白物质（P84）将有色纸条或布条、有色花瓣放入盛满干燥氯气的集气瓶中，盖上玻璃片。观察现象。现象干的有色纸条不褪色结论与解释干燥的氯气没有漂白性注1.氯水能漂白有色布条是氯水中次氯酸的性质。氯气溶于水时，部分氯气与水反应生成次氯酸和盐酸，由于次氯酸具有强氧化性，因此氯水可以漂白有色布条而干燥的氯气不能。实验4-6 氯离子的检验（P85）在5支试管中分别加入23 ml稀盐酸、NaCl溶液、Na2CO3溶液、自来水、蒸馏水，然后各滴入几滴AgNO3溶液，观察现象。然后在分别加入少量系硝酸，观察现象。实验现象解释或离子方程式加入AgNO3溶液后加入稀硝酸后稀盐酸产生白色沉淀沉淀不溶解Ag+ + Cl- = AgClNaCl溶液产生白色沉淀沉淀不溶解Ag+ + Cl- = AgClNa2CO3溶液产生白色沉淀沉淀溶解，并有气泡冒出2Ag+ + CO32- = Ag2CO3Ag2CO3 + 2H+ = 2Ag+ + CO2 + H2O自来水产生白色沉淀沉淀不溶解Ag+ + Cl- = AgCl蒸馏水无明显现象无明显现象溶液中无Cl-注1.在用AgNO3溶液检验Cl-时，一般先在被检测的溶液中滴入少量稀硝酸使其酸化，以排除干扰离子。实验4-7 二氧化硫溶于水及二氧化硫的漂白性把盖有胶塞、盛有二氧化硫气体的试管倒立在水中，在水面下打开胶塞，观察试管内水面的上升。待水面高度不再变化时，在水下用胶塞塞紧试管口，取出试管，用pH试纸测定溶液的酸碱度。在试管里保留的溶液，滴入12滴品红溶液，振荡，观察颜色变化。加热试管，再观察。在实验过程中，你是否闻到什么气味？滴入品红溶液时，滴液瞬间由红色变为无色；加热试管，溶液再次变为红色，并