1、高中同步學(xué)案優(yōu)化設(shè)計(jì)GAO ZHONG TONG BU XUE AN YOU HUA SHE JI實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子第五章2022【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的Ca2+、Mg2+和 。2.熟練掌握溶解、過(guò)濾、蒸發(fā)等操作,認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在物質(zhì)分離和提純中的重要作用?！緦?shí)驗(yàn)器材及試劑】1.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(tái)(帶鐵圈)、石棉網(wǎng)(或陶土網(wǎng))、酒精燈、火柴。2.試劑粗鹽、蒸餾水、0.1 molL-1 BaCl2溶液、20% NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6 molL-1鹽酸、pH試紙?！緦?shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)論】1

2、.溶解用天平稱取5.0 g粗鹽,放入100 mL燒杯中,然后加入20 mL水,用玻璃棒攪拌,使粗鹽全部溶解,得到粗鹽水。2.除 并檢驗(yàn)是否沉淀完全(1)向粗鹽水中滴加過(guò)量BaCl2溶液(約23 mL),使Ba2+和 完全反應(yīng)生成BaSO4沉淀,將燒杯靜置。(2)靜置后,沿?zé)谙蛏蠈忧逡褐欣^續(xù)滴加23滴BaCl2溶液。若溶液不出現(xiàn)渾濁,則表明 已沉淀完全;若出現(xiàn)渾濁,則應(yīng)繼續(xù)滴加該溶液,直至 沉淀完全。3.除Mg2+、Ca2+、Ba2+并檢驗(yàn)是否沉淀完全(1)向粗鹽水中加入過(guò)量的NaOH溶液,使Mg2+與OH-完全反應(yīng)生成Mg(OH)2,現(xiàn)象為產(chǎn)生白色沉淀。(2)在燒杯中繼續(xù)滴加過(guò)量的飽和Na

3、2CO3溶液(23 mL),使Ca2+、Ba2+與 完全反應(yīng)生成沉淀,將燒杯靜置。(3)檢驗(yàn)Mg2+、Ca2+、Ba2+是否沉淀完全,類似于 的檢驗(yàn)。4.過(guò)濾將燒杯中的物質(zhì)進(jìn)行過(guò)濾,除去生成的沉淀和不溶性的雜質(zhì)。若濾液仍渾濁時(shí),要重新過(guò)濾一次。5.調(diào)pH向所得的濾液中滴加稀鹽酸,用玻璃棒攪拌,直到?jīng)]有氣泡冒出,并用pH試紙檢驗(yàn),使濾液呈中性或微酸性。6.蒸發(fā)結(jié)晶(1)將濾液倒入蒸發(fā)皿中,用酒精燈加熱,同時(shí)用玻璃棒不斷攪拌。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí),停止加熱,利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。(2)用坩堝鉗將蒸發(fā)皿夾持到石棉網(wǎng)(或陶土網(wǎng))上冷卻,即可得到除去了雜質(zhì)的精鹽?！締?wèn)題討論】1.為什么每次所加

4、的試劑都要略過(guò)量?調(diào)節(jié)溶液pH的目的是什么?提示 除去混合物中的可溶性雜質(zhì),常將雜質(zhì)離子轉(zhuǎn)化為難溶物,再過(guò)濾,為保證除雜完全,所用除雜試劑必須過(guò)量。而過(guò)量的試劑應(yīng)在后續(xù)步驟中除去。調(diào)節(jié)pH的目的是除去過(guò)量的 和OH-。2.上述實(shí)驗(yàn)中,過(guò)濾與調(diào)pH的操作順序能否顛倒?為什么?提示 若把過(guò)濾與調(diào)pH的操作順序顛倒,則加鹽酸會(huì)使生成的沉淀又溶解,不能達(dá)到除去雜質(zhì)的目的。3.怎樣正確洗滌沉淀物?怎樣檢驗(yàn)沉淀物是否洗凈?提示 洗滌沉淀時(shí),用少量洗液小心沿四周從上而下沖洗,將沉淀沖到漏斗底部,并使洗液完全浸沒(méi)沉淀,待洗液完全流出后,重復(fù)23次,可基本洗凈。在最后一次洗出液中加入適宜的試劑,來(lái)檢驗(yàn)洗滌程度。

5、如過(guò)濾Na2SO4與BaCl2兩溶液恰好完全反應(yīng)后的混合物后,對(duì)生成的沉淀進(jìn)行洗滌,然后檢驗(yàn)沉淀物是否洗凈,應(yīng)選擇AgNO3溶液,若在最后一次洗出液中加入AgNO3溶液無(wú)沉淀(AgCl)生成,則說(shuō)明沉淀已洗凈?！就卣箤?shí)驗(yàn)】某廢液中含有大量的K+、Cl-、Br-,還有少量的Ca2+、Mg2+、 。某研究性學(xué)習(xí)小組利用這種廢液來(lái)制取較純凈的氯化鉀晶體及液溴(液溴常溫下是深紅棕色液體),設(shè)計(jì)了如下流程:已知:可供選擇的試劑a、試劑b(試劑b代表一組試劑)如下:飽和Na2CO3溶液、飽和K2CO3溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、H2O2溶液(H+)、KMnO4溶液(H+)、稀鹽

6、酸。請(qǐng)根據(jù)流程圖,回答相關(guān)問(wèn)題:(1)若試劑a為H2O2溶液(H+),已知H2O2+2KBr+2HCl = Br2+2H2O+2KCl。發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為。每消耗0.2 mol H2O2,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為 mol。還原劑和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是 。(2)操作對(duì)應(yīng)的名稱分別是:、分液、過(guò)濾、。(3)為了除去無(wú)色液體中的Ca2+、Mg2+、 ,從可供選擇的試劑中選出試劑b所代表的物質(zhì),按滴加順序依次是、(填化學(xué)式)。(4)調(diào)pH=7是為了除去雜質(zhì)離子和,以提高氯化鉀晶體的純度。(5)操作中用到的瓷質(zhì)儀器名稱是。答案 (1)H2O2+2Br-+2H+ = Br2+2H2O0.411(2

7、)萃取蒸餾蒸發(fā)結(jié)晶(3)BaCl2KOHK2CO3(合理即可)(4)OH- (5)蒸發(fā)皿解析 制備流程:向廢液中加入雙氧水,將溴離子氧化成溴單質(zhì),然后加入四氯化碳后通過(guò)萃取、分液分離出溴的CCl4溶液,通過(guò)操作(蒸餾)得到四氯化碳和溴單質(zhì);無(wú)色液體中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、 ,分別加入BaCl2、KOH、K2CO3溶液過(guò)濾后得到無(wú)色液體和固體A,再調(diào)節(jié)液體的pH除去 、OH-,得到無(wú)色液體,最后通過(guò)蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化鉀固體。(1)反應(yīng)H2O2+2KBr+2HCl Br2+2H2O+2KCl中KBr、HCl和KCl均為可溶于水的強(qiáng)電解質(zhì),能完全電離,則發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為H2O2+

8、2Br-+2H+ = Br2+2H2O;反應(yīng)中氧元素的化合價(jià)從-1價(jià)降為-2價(jià),則每消耗0.2 mol H2O2,反應(yīng)轉(zhuǎn)移的電子為0.2 mol2=0.4 mol;反應(yīng)中KBr是還原劑,H2O是還原產(chǎn)物,則還原劑與還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是11。(2)由流程圖知,無(wú)色液體中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、 ,無(wú)色液體中只含有K+、Cl-,則試劑b的作用是除去Ca2+、Mg2+、 ;操作是萃取;操作是將互不相溶的兩種液體分開,應(yīng)是分液;操作是將沸點(diǎn)不同且互溶的兩液體分開,應(yīng)是蒸餾;操作是將溶液與沉淀分開,應(yīng)是過(guò)濾;操作是將KCl從其水溶液中提取出來(lái),應(yīng)是蒸發(fā)結(jié)晶,操作的名稱分別是萃取、分液、蒸餾、過(guò)濾、蒸發(fā)結(jié)晶。(3)由于除雜時(shí)除雜試劑需過(guò)量,且不能引入新雜質(zhì),所以除去Ca2+選用飽和K2CO3溶液,除去Mg2+選用KOH溶液,除去 選用BaCl2溶液,而且只要滿