实验1粗食盐水的精制

实验1粗食盐水的精制【实验目的】学会用化学沉淀法纯化粗食盐水，了解氯碱生产中粗食盐水精制的方法；体会在用化学沉淀法除去杂质的过程中，试剂的滴加顺序对纯化效果的影响；学会设计用化学沉淀法进行物质分离的实验方案，掌握有关的基本操作。【实验原理】粗食盐中含有不溶性杂质：如泥沙等，可通过溶解、过滤等操作除去；可溶性杂质SO2-、Mg2+、4Fe3+、Ca2+等可通过加BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液使这些杂质离子转变成沉淀而除去。【实验器具】仪器：100mL烧杯、250mL烧杯、玻璃棒、铁架台（带铁圈）、石棉网、托盘天平、100mL量筒、酒精灯、漏斗、滤纸、蒸发皿、火柴、剪刀。试剂：粗食盐、3mol/L盐酸、lmol/L氯化钡溶液、2mol/L氢氧化钠溶液、lmol/L碳酸钠溶液、稀硫酸、pH试纸、蒸馏水。【实验过程】1•称量：用托盘天平称取10g粗盐，用量筒量取蒸馏水35mL，放入100mL烧杯中。2.溶解：将该烧杯放在铁架台铁圈上隔着石棉网加热，搅拌，加速食盐的溶解。3•除硫酸钠：继续加热溶液近沸腾，加入1mol/L氯化钡溶液2〜3mL。观察到 ，反应的化学方程 。继续加热上述悬浊液4分钟。待沉淀沉降，在上层清液中加1〜2滴氯化钡溶液，仔细观察，溶液不出现浑浊，表明硫酸钠 。如出现浑浊，继续加入1mL1mol/L氯化钡溶液,重复上述操作，直到硫酸钠除尽为止。除氯化镁、氯化铁加热烧杯中液体近沸腾，边搅拌边滴加1mol/L氢氧化钠溶液，直到不再产生沉淀为止。待沉淀全部沉降，取上层清液，检查氯化镁是否去除尽。除氯化钙、氯化钡在上述液体中滴加饱和碳酸钠溶液，直到不再产生沉淀为止。书写化学方程式 ， 。取上层清液，检查杂质是否除尽。过滤：制作过滤器，装配好过滤装置，过滤烧杯中液体，除去不溶性杂质。7•除氢氧化钠、碳酸钠：待冷却后在上述滤液中滴加3mol/L盐酸，直到溶液pH值为7。蒸发：将滤液转移入蒸发皿中，加热搅拌，至有较多食盐析出时停止加热，利用余热使溶液蒸干。9•称量：用托盘天平称量所得的精盐，其质量为 go10．计算粗盐提纯所得精盐的产率：（精盐的质量三粗盐的质量）X100%= o【思考讨论】1．为了使杂质完全除去，加入的试剂应该是略为过量的。如何判断加入的试剂是否过量?2．在粗盐水精制的实验中⑴怎样才能将杂质完全除去而不引入新的杂质?⑵你都选用了哪些试剂?它们各有什么作用？⑶这些试剂是按照什么顺序加入的?顺序可以改变吗?为什么?3．杂质除去后，还需要对纯化效果进行检验。应如何检验纯化后的溶液中是否存在Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO2－等离子以及加入的试剂引入的杂质?44．用化学沉淀法除去杂质的基本思路是什么?在设计和实施实验方案时应该注意些什么问题?联想质疑】自主反思教师解惑【提升训练】1．提纯粗盐的实验中，蒸发时的正确操作是（ ）把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热开始析出晶体后用玻璃棒搅拌待水分完全蒸干后停止加热蒸发皿中出现较多量固体时即停止加热2.分离FeCl3、KC1、BaSO4的固体混合物，应采用的一组试剂是（）水、硝酸银、稀硝酸B.水、氢氧化钠、盐酸C.水、氢氧化钾、盐酸D.水、氢氧化钾、硫酸3•某溶液中可能含有SO2-、CO2-、Cl-。为了检验其中是否含有SO2-,除BaCl溶液外，还4 3 4 2需要的溶液是（）H2SO4 B.HCl C.NaOH D.NaNO3为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙，可将粗盐溶于水，然后进行下列五项操作:过滤；②加过量NaOH溶液；③加适量盐酸；④加过量Na2CO3溶液；⑤加过量BaCl2溶液。正确的操作顺序是()A.③⑤②④①B.④①②⑤③C.②⑤④①③D.①④②⑤③现有①MgSO4，②Ba(NO3)2，③NaOH,④CuCl2，⑤KCl五种溶液，不加任何其他试剂，可鉴别且鉴别的先后顺序也正确的是()A.④③①②⑤ B.④⑤③②①C.④③②①⑤ D.④②③①⑤下列每组有三种物质，其中最后一种是过量的，加水充分搅拌后过滤，滤纸上留有两种不溶物的一组是( )CaCl2、Ca(NO3)2、Na2CO3Cu(NO3)2、KCl、NaOHMgSO4、NaCl、Ba(OH)2Al、Ag、CuSO4提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液，可以使用的方法为()加入过量硫酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸加入过量硫酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸加入过量碳酸钠溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸加入过量碳酸钾溶液，过滤，除去沉淀，溶液中补加适量硝酸8•某溶液中存在Mg2+、Ag+、Ba2+三种金属离子，现用NaOH、Na2CO3、NaCl三种溶液使它们分别沉淀并分离出来，要求每次只加一种溶液，滤出一种沉淀，所加溶液顺序正确的是()A.Na2CO3、NaCl、 NaOHB.NaOH、NaCl、Na2CO3C.NaCl、NaOH、Na2CO3 D.NaCl、Na2CO3、NaOH在不使用酸碱指示剂的前提下，欲除去氯化钙溶液中的少量盐酸，得到纯的氯化钙溶液，最适宜选用的一种试剂是( )A.硝酸银溶液 B.澄清石灰水C.生石灰粉末 D.碳酸钙粉末为了除去氯化钾中含有的少量硫酸镁、氯化钙杂质，需进行下列六项操作：①加水溶解，加热蒸发得到晶体，③加入略过量的氯化钡溶液，④加入适量的盐酸，⑤加入略过量的碳酸钾和氢氧化钾溶液，⑥过滤。则其操作的先后次序 。11．下面每种物质中均含有一种杂质，加入相应的除杂试剂后能否达到除杂的目的。请你对每组消除物质中的杂质的方法给予评价。组次物质所含杂质除杂试剂对实验方法的评价①KClKCO.23稀h2so4②Cu(OH)2CuSO”4Ba(OH)2溶液③Fe(NO3)2溶液AgNO3溶液足量铁粉12•草木灰中含有KC1、K2SO4和K2CO3。将草木灰溶于水，过滤，得滤液。用三支试管分别取滤液少许，第一支试管中加入 溶液，生成无色无味、能使澄清石灰水变浑浊的气体，证明含有k2co3；第二支试管中加入少 溶液和 溶液，生成白色沉淀，证明含有k2so4；第三支试管中加入少 溶液和 溶液，生成白色沉淀，证明含有KC1。在实验室里将粗盐制成精盐，主要操作步骤之一是蒸发，在加热蒸发溶剂的过程中，还要进行的动手操作是（作具体、完整地说明） ，这样做的主要目的是 ；熄灭酒精灯停止加热的根据是（填写代号） 。蒸发皿中恰好无水蒸发皿中刚刚产生白色固体蒸发皿中产生了较多的固体对黄海海水每次取20g，严格按照过滤、蒸发、冷却、称量、计算的实验步骤规范操作，连续实验三次，算得平均得固态的盐ag。该海水中含氯化钠的质量分数为（填“〉”“=”“〈”中的一项） 5a%。某校化学课外兴趣小组的同学欲测定某品牌味精中食盐的含量。下面是该小组所进行的实验步骤：称取某品牌袋装味精样品10.Og放入烧杯中，并加适量蒸馏水溶解； ;;用蒸馏水洗涤沉淀2〜3次;将沉淀烘干、称量，测得固体质量4.90go根据上述实验步骤回答下列问题：请你在上面的空格内补齐所缺的实验步骤②、③。实验③所用的玻璃仪器有 ；检验沉淀是否洗净的方法是 o若味精商标上标注：“谷氨酸钠含量280.0%,NaCl含量W20.0%”，则此样品是否合格? (填“合格”或“不合格”)。《参考答案》【实验过程】有白色沉淀生成 BaCl+NaS0=BaS0；+2NaCl 已完全除去~ 2 24 4― ~CaCl+NaC0=CaC0；+2NaCl,BaCl+NaCO=BaCO；+2NaCl2 2 3 3 2 2 3 3【思考讨论】1．静置后，向上层清液中滴加相应的沉淀剂，如果不出现浑浊则说明沉淀完全。(1)在除杂时，首先应加入稍过量的沉淀剂，在实验的过程中应注意检测沉淀剂是否过量,以保证沉淀完全；其次，过量的沉淀剂引入的新的杂质应该在后续操作中除去；再次，如果过量的沉淀剂不易除去，应避免使用，如使用Na0H溶液除去Mg2+而不选择K0H溶液。⑵按顺序加入的试剂及其作用为：①NaOH溶液：除去Mg2+、Fe3+②BaCl溶液：除去SO2-③24Na2CO3溶液：除去Ca2+以及过量的Ba2+⑶添加沉淀剂的顺序还可以是②①③、②③①，对实验都没有影响，需注意的是Na2CO3溶液如在BaCl2溶液之后加入，可以起到一举两得的作用。CO32-均可使Mg2+(Fe3+)和Ca2+生成沉淀，但考虑到MgCO3为微溶物，因此应选用氢氧化钠作为沉淀剂除去Mg2+。过滤可以只进行一次，不必每沉淀一次过滤一次，在滴加试剂之前也不必先过滤除去不溶性杂质，但注意过滤应在加酸之前进行，否则会使生成的沉淀溶解。3．离子检验试剂(或方法)实验现象离子方程式Ca2+用铂丝蘸取溶液进行焰焰色反应呈砖红色色反应Mg2+加过量NaOH溶液有白色沉淀生成Mg2++2OH-=Mg(OH)2；Fe3+①NaOH溶液①出现红褐色沉淀①Fe3++3OH-=Fe(OH)3(②KSCN溶液②溶液呈血红色②Fe3++3SCN_ Fe(SCN)3SO2-4稀HC1、BaCl2溶液加稀HC1无沉淀，再加BaCl2有白色沉淀Ba2++SO42-=BaSO4；Ba2+先加入稀硫酸溶液，再加入稀硝酸有白色沉淀生成，且沉淀不溶于稀硝酸Ba2++SO42-=BaSO4；基本思路:分析混合物的组成一根据待提纯物和杂质的化学性质选择合适的沉淀剂一合理安排加入沉淀剂的顺序一考虑过量的沉淀剂应该如何除去一确定实验步骤。注意的问题：①沉淀剂不与待纯化物质反应；②沉淀剂与杂质的反应尽可能完全，即尽量不选与杂质生成微溶物的沉淀剂；③如果一种沉淀剂能沉淀多种杂质更好；④沉淀剂加入的量应过量；⑤过量的沉淀剂应该容易除去，否则相当于引入新的杂质；⑥合理安排沉淀剂的加入顺序和实验步骤，使实验流程最简化、最优化；⑦对纯化效果进行检验，注意要检验加入的沉淀剂是否完全除去。【提升训练】1．［解析］D“粗盐的提纯”实验涉及溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作内容，四项操作从始至终均要使用玻璃棒（加速溶解、引流、防迸溅）。为达到提纯目的，过滤后要使澄清滤液进行蒸发，而加热至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（最后用玻璃棒把固体转移到纸上，称量后回收）。2．［解析］C将上述固体混合物溶于水，然后过滤可得硫酸钡。在所得滤液中加入过量氢氧化钾溶液，过滤可得氢氧化铁沉淀，加入盐酸即得氯化铁溶液。上述滤液中加入盐酸中和过量的氢氧化钾即得氯化钾溶液。［解析］B由于CO2-离子的干扰，得向生成的沉淀中加入足量的盐酸，若沉淀全部溶解则无SO4-，若仍有不溶物说明有SO4-o［解析］CCa2+、Mg2+、SO42-均可转化为不同的沉淀物质而除去。这里需要考虑两个问题。一是选用哪种试剂可使某离子沉淀最完全。如除去Mg2+，可选CO32-，也可选OH-作沉淀剂，两者比较，选OH-较好。而是要保证杂质离子除尽，所加试剂应过量。这样就出现除去了某离子，又带进了新的杂质的问题，所以在后续操作中还必须考虑除去前面操作中由于加入了过量试剂留下的杂质。如加过量的BaCl2溶液来除去SO42-以后，带入的Ba2+将和Ca2+—起用Na2CO3溶液除去，过量的OH-和CO32-必须通过加适量的盐酸来除去。考虑到这一点的，就可确定操作⑤必须在操作④之前，操作②和操作④必须在操作③之前，过滤操作必须在加入适量盐酸之前进行。5•［解析］A根据溶液颜色，可判断出CuCl2溶液，将CuCl2加入其余四种溶液中，有蓝色沉淀生成可鉴别出为NaOH,用NaOH溶液与另外三种反应，有白色沉淀生成鉴别出为MgSO4溶液，再将MgSO4溶液倒入剩余的两种溶液中，有白色沉淀生成的是Ba(NO3)2，另一种即是KC1溶液。［解析］CD选项A中只有CaCO3沉淀，选项B中只有Cu(OH)2沉淀，选项C中有BaSO4和Mg(OH)2两种沉淀，选项D中有Cu和Ag两种不溶物。［解析］D根据“不增、不减、易分、复原”的提纯原则，应加入过量碳酸钾溶液除去硝酸钡(使硝酸钡转化为碳酸钡沉淀)，然后过滤除去BaCO3沉淀，再在滤液中补加适量的硝酸除去过量的K2CO3。［解析］C三种金属离子均能与Na2CO3溶液反应生成沉淀，Mg2+和Ag+均能与NaOH反应生成沉淀。因此首先加入NaCl溶液生成AgCl沉淀，然后加入NaOH溶液生成Mg(OH)2沉淀，最后加入Na2CO3溶液生成BaCO3沉淀。［解析］D由于题中强调不得使用指示剂，因此只能选用CaCO3粉末，原因是过量的CaCO3粉末是不溶于水的，可过滤出而得滤液CaCl2溶液。［解析］本题是粗盐的提纯的实际应用。只要选准试剂和混合物的正确分离方法即可做出正确的选择。［答案］①③⑤⑥④②。［解析］根据除杂的原则，在除杂时不能带入其他离子，同时又要易于分离。［答案］①组不正确，因为加入H2SO4后虽除去CO32-,但又引入了SO42-;②组不正确，因为CuSO4与Ba(OH)2溶液反应生成了两种沉淀Cu(OH)2和BaSO4，而无法分开;③组正确，因为Fe比Ag活泼，Fe+2AgNO3=Fe(NO3