2024版新教材高中化學第五章化工生產中的重要非金屬元素第一節(jié)硫及其化合物實驗活動4用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子學生用書新人教版必修第二冊

實驗活動4用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子實驗目的1．用化學沉淀法去除粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋和SO42．熟練掌握溶解、過濾、蒸發(fā)等操作，認識化學方法在物質分離和提純中的重要作用。實驗用品器材：天平、藥匙、量筒、燒杯、玻璃棒、膠頭滴管、漏斗、濾紙、蒸發(fā)皿、坩堝鉗、鐵架臺(帶鐵圈)、陶土網、酒精燈、火柴。試劑：粗鹽、蒸餾水、0.1mol·L－1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6mol·L－1鹽酸、pH試紙。實驗過程和結論1．溶解：用天平稱取5.0g粗鹽，放入100mL燒杯中，然后加入20mL蒸餾水，用玻璃棒攪拌，使粗鹽全部溶解，得到粗鹽水。2．除SO42-：向粗鹽水中滴加過量的BaCl2溶液(約2～3mL)，使SO42-與Ba3．檢驗SO4操作現(xiàn)象結論靜置后，沿燒杯壁向上層清液中繼續(xù)滴加2～3滴BaCl2溶液若溶液不出現(xiàn)渾濁則表明SO4若出現(xiàn)渾濁則應繼續(xù)滴加BaCl2溶液，直至SO44.除Mg2＋、Ca2＋及過量的Ba2＋：向粗鹽水中滴加過量的NaOH溶液(約0.25mL)，使Mg2＋與OH－完全反應生成Mg(OH)2沉淀；然后滴加過量的飽和Na2CO3溶液(2～3mL)，使Ca2＋、Ba2＋與CO_(3)^(2-)完全反應生成沉淀。5．檢驗Mg2＋、Ca2＋和Ba2＋是否沉淀完全：用與第3步類似的方法分別檢驗。6．過濾：將燒杯靜置，然后過濾，除去生成的沉淀和不溶性雜質。7．除過量的OH－與CO32-：8．蒸發(fā)：將濾液倒入蒸發(fā)皿中，用酒精燈加熱，同時用玻璃棒不斷攪拌。當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱，利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。9．冷卻：用坩堝鉗將蒸發(fā)皿夾持到陶土網上冷卻，得到去除了雜質離子的精鹽。問題和討論1．本實驗中加入試劑的順序是什么？按照其他順序加入試劑能否達到同樣的目的？2．為什么每次所加的試劑都要略微過量？第7步加入鹽酸的目的是什么？3．第6步和第7步的操作順序能否顛倒？為什么？歸納總結粗鹽精制的過程1．圖示：2．除雜試劑順序：(1)BaCl2→NaOH→Na2CO3→HCl；(2)NaOH→BaCl2→Na2CO3→HCl；(3)BaCl2→Na2CO3→NaOH→HCl。練習與應用1．日常生活中的食鹽是白色的細小晶體，它是由粗鹽經過提純，研細得到的。在“粗鹽提純”的實驗中，下列做法正確的是()A．把渾濁的液體倒入蒸發(fā)皿內加熱B．開始析出晶體后用玻璃棒攪拌C．加入試劑的順序為Na2CO3、BaCl2、NaOH、HClD．用過濾法除去粗鹽中的泥沙2．現(xiàn)有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液，選擇適當的試劑將其轉化為相應的沉淀或固體，從而實現(xiàn)Cl－、SO_(4)^(2-)和NO_(3)^(-)的相互分離。寫出相應的實驗過程：實驗操作實驗現(xiàn)象實驗目的3.某溶液中含有硫酸鎂和硫酸鈉兩種溶質，選擇適當試劑將溶液中的鎂離子轉化為沉淀或固體分離出來，設計實驗流程如下：(1)欲證明濾液中存在SO42-、CO32-，選用的方案是先取少量的濾液滴加過量的________，發(fā)現(xiàn)有氣泡生成，再向其中加入________溶液，出現(xiàn)白色沉淀，則可證明(2)如何洗滌碳酸鎂沉淀？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。(3)如何檢驗碳酸鎂沉淀是否洗滌干凈？________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________。4．A、B是兩種有刺激性氣味的氣體。試根據下列實驗事實填空。(1)寫出A～F各物質的化學式：A__________，B__________，C________________________________________________________________________，D__________，E__________，F(xiàn)________________________________________________________________________。(2)寫出A、B跟水反應的離子方程式：________________________________________________________________________________________________________________________________________________。實驗活動4用化學沉淀法去除粗鹽中的雜質離子問題和討論1．提示：本實驗中加入試劑的順序是BaCl2溶液→NaOH溶液→飽和Na2CO3溶液→鹽酸；試劑順序還可以是BaCl2溶液→飽和Na2CO3溶液→NaOH溶液→鹽酸或NaOH溶液→BaCl2溶液→飽和Na2CO3溶液→鹽酸。2．提示：所加的試劑都要略微過量可以保證離子沉淀完全；加入鹽酸的目的是除去過量的OH－與CO33．提示：不能。若顛倒，加入鹽酸時沉淀Mg(OH)2、BaCO3、CaCO3會重新溶解，再次引入雜質。練習與應用1．答案：D2．提示：實驗操作實驗現(xiàn)象實驗目的加入過量的BaCl2溶液，過濾產生白色沉淀將SO42-轉化為加入過量的AgNO3溶液，過濾產生白色沉淀將Cl－轉化為AgCl沉淀加入過量的Na2CO3溶液，過濾產生白色沉淀將過量的Ba2＋、Ag＋轉化為BaCO3、Ag2CO3沉淀在所得的溶液中加入適量的硝酸溶液中有氣泡產生將Na2CO3轉化為NaNO3將NaNO3溶液蒸發(fā)、冷卻、結晶、過濾—得到NaNO3固體3.解析：(1)熟悉CO32-、SO42-檢驗所用的試劑和加入的先后順序。常用含有H＋的酸來檢驗CO32-，常用含有Ba2＋的可溶性鋇鹽檢驗SO42-。因CO32(3)檢驗沉淀是否洗凈時，實際上是檢驗最后一次洗滌液是否含有母液中的溶質離子，此題可通過檢驗最后一次洗滌液中是否含有SO4答案：(1)稀鹽酸氯化鋇(答案合理均可)(2)沿玻璃棒向過濾器中注入少量蒸餾水，使水剛好浸沒沉淀，讓水自然流下，重復2～3次(3)取少量最后一次洗滌液，滴加稀鹽酸和氯化鋇溶液。若有沉淀生成則說明沒有洗滌干凈；反之，已洗滌干凈(答案合理均可)4．解析：由框圖中A、B兩種氣體等物質的量加入H2O中，生成含C、D的無色溶液，滴入