2025年高中化学新教材同步必修第二册 第5章　第3节　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SO42.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SO42-)、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、实验步骤实验步骤实验操作①溶解用天平称取5.0g粗盐，放入100mL烧杯中，然后加入20mL蒸馏水，用玻璃棒搅拌，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SO42-、Mg2+、Ca2+、Ba③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中，用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌。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，得到去除了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CO33.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SO42-沉淀而除去，如何检验S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SO45.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.(2024·山东济宁高一期中)某工业废水中存在大量的Na+、Cl-、Cu2+和SO42-，欲除去废水中的Cu2+和S下列说法错误的是()A.加入试剂a，可观察到溶液A中有白色沉淀生成B.加入试剂b，发生反应的离子方程式为Ba2++CO32-=C.试剂c为盐酸D.溶液C中只含有Na+、Cl-、C答案D解析由流程可知，先加NaOH溶液可除去Cu2+，过滤后再加试剂a为BaCl2溶液，需过量，保证完全除去SO42-，试剂b为Na2CO3溶液，可除去过量钡离子，发生反应的离子方程式为Ba2++CO32-=BaCO3↓，过滤，向滤液中加入试剂c为盐酸，可除去CO32-、OH-，得到NaCl溶液，A、B、C正确；溶液C中除含有Na+、Cl2.(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

。

(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)。

答案(1)过滤(2)Na2CO3HCl(3)BaCO3+2HCl=BaCl2+H2O+CO2↑(4)不能应该在操作②的滤液中加入过量盐酸后再蒸发结晶解析分离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。3.(2024·广州高一段考)氯化钠既是我们日常生活中不可缺少的调味品，也是一种重要的化工原料。某化学兴趣小组进行粗盐(主要含有泥沙、Na+、Ca2+、Mg2+、SO42-、Cl-Ⅰ.甲同学的操作步骤如图所示：已知：BaSO4不溶于稀盐酸和稀硝酸。依据所学知识回答下列问题：(1)操作①所用的玻璃仪器包括烧杯、；操作④的名称是。

(2)从产品纯度考虑，试剂a、b、c可以分别为下列选项中的(填字母)；加入盐酸时发生反应生成CO2的离子方程式为。

A.BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2SO4溶液B.NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液C.BaCl2溶液、Na2SO4溶液、NaOH溶液Ⅱ.乙同学对甲同学的实验进行评价，提出了一些猜想，并设计实验进行验证：猜想验证的方法现象结论猜想1：固体A中含BaCO3取少量固体A于试管中，先加入足量①，再加入②

有气泡产生，无白色沉淀③

猜想2：最后制得的NaCl晶体中还含有Na2SO4取少量提纯后的NaCl晶体于试管中，加入适量的蒸馏水溶解，滴入稀HNO3和BaCl2溶液④

猜想2成立供选择的试剂：稀盐酸、Na2SO4溶液、BaCl2溶液。(3)完成上述表格中：①；②；③；④。

(4)根据乙同学的实验，请对甲同学的实验设计进行评价：。

答案(1)漏斗、玻璃棒蒸发结晶(2)B2H++CO32-=CO2↑+H(3)稀盐酸Na2SO4溶液猜想1不成立有白色沉淀生成(4)甲同学制得的NaCl晶体中含有S解析(1)操作①是过滤，所用的玻璃仪器包括烧杯、漏斗、玻璃棒；操作④是利用氯化钠溶液得到氯化钠晶体，名称是蒸发结晶。(2)由于过量的钡离子需用Na2CO3除去，因此Na2CO3一定要放在氯化钡的后面加入，NaOH溶液没有限制，故选B。(3)由于BaCO3能溶于盐酸，