《用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子》【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.熟練掌握溶解、過濾、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)藥品】粗鹽、蒸餾水、0.1mol·L－1氯化鋇溶液(其作用是除去

)、20%的氫氧化鈉溶液(其作用是除去

)、飽和碳酸鈉溶液(其作用是除去____________)、6mol·L－1鹽酸、pH試紙。Mg2＋Ba2＋Ca2＋、【實(shí)驗(yàn)步驟】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)操作①溶解用托盤天平稱取5g粗鹽放入燒杯中，然后加入20mL水，用玻璃棒

，使粗鹽溶解，得到粗鹽水②沉淀向粗鹽水中依次滴加過量的氯化鋇溶液、氫氧化鈉溶液、飽和碳酸鈉溶液，使

、

、

、

完全沉淀析出③過濾將燒杯靜置后過濾，除去生成的沉淀和不溶性雜質(zhì)，過濾中玻璃棒的作用是

，濾液呈

性攪拌Mg2＋Ca2＋Ba2＋引流堿④中和向?yàn)V液中滴加鹽酸，用玻璃棒攪拌，直到

，并用pH試紙檢驗(yàn)，使濾液呈中性或微酸性⑤蒸發(fā)將濾液倒入蒸發(fā)皿，用酒精燈加熱，并用玻璃棒不斷

。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)

時(shí)，停止加熱。利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。冷卻后，得到除去雜質(zhì)離子的精鹽無氣泡冒出攪拌較多固體1.本實(shí)驗(yàn)中加入試劑的順序是什么？按照其他順序加入試劑能否達(dá)到同樣的目的？提示

本實(shí)驗(yàn)中加入試劑的順序是BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→鹽酸。按下列順序加入試劑也可達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩貼aOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→鹽酸；②BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→鹽酸。【問題討論】2.在實(shí)驗(yàn)操作②中為什么依次加入的試劑都要略微過量？實(shí)驗(yàn)操作④中加入鹽酸的目的是什么？4.通過此次實(shí)驗(yàn)活動(dòng)，你認(rèn)為物質(zhì)分離和提純?cè)瓌t應(yīng)該有哪些？提示

(1)“不增”——不能引入新的雜質(zhì)；(2)“不減”——不能減少被提純物質(zhì)；(3)“易分離”——雜質(zhì)或反應(yīng)后的雜質(zhì)易與被提純物質(zhì)分離；(4)“易復(fù)原”——被提純的物質(zhì)要容易復(fù)原。1.(2019·湖北沙市中學(xué)月考)通過海水晾曬可得粗鹽，粗鹽除NaCl外，還含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等雜質(zhì)，粗鹽精制的實(shí)驗(yàn)流程如下。下列說法不正確的是12跟蹤訓(xùn)練A.在第①步中使用玻璃棒攪拌可加速粗鹽溶解B.第⑤步操作是過濾C.在第②③④⑥步通過加入化學(xué)試劑除雜，加入試劑順序?yàn)镹aOH溶液

→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀鹽酸D.除去MgCl2的反應(yīng)的化學(xué)方程式為MgCl2＋2NaOH===Mg(OH)2↓＋2NaCl√3解析加入過量的氫氧化鈉可以將鎂離子沉淀，加入過量的氯化鋇可以將硫酸根離子沉淀，除鈣離子加入碳酸鈉轉(zhuǎn)化為沉淀，但是加入碳酸鈉要放在加入氯化鋇之后，這樣碳酸鈉會(huì)除去反應(yīng)剩余的氯化鋇，再進(jìn)行過濾，最后再加入鹽酸除去反應(yīng)剩余的氫氧根離子和碳酸根離子，所以正確的順序?yàn)镹aOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3，Na2CO3要在BaCl2的后面加，C錯(cuò)誤。1232.(2019·西安期中)海鹽經(jīng)溶解、過濾后仍含有可溶性雜質(zhì)Ca2＋、Mg2＋、

，為了得到純凈的NaCl，下列試劑(均過量)的滴加順序及操作順序不合理的是A.BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶B.Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶C.Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶D.BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→過濾→稀鹽酸→蒸發(fā)結(jié)晶12√312312A.Na2CO3

B.BaCl2

C.NaOH加入的順序?yàn)開_________________(填字母)。BCA(或CBA或BAC)解析碳酸鈉必須在氯化鋇的后面，原因是過量的碳酸根可以除掉前面過量的鋇離子，NaOH無先后順序，所以加入的順序可以是BCA或CBA或BAC。312(2)請(qǐng)寫出步驟⑥中涉及反應(yīng)的離子方程式：__________________________________________。OH－＋H＋===H2O(3)粗鹽提純的整個(gè)操作過程中多處使用到玻璃棒，步驟⑦蒸發(fā)過程中使用玻璃棒的作用是______________________________。攪拌，防止局部過熱使液體飛濺解析蒸發(fā)結(jié)晶實(shí)驗(yàn)中，持續(xù)加熱，玻璃棒的作用是攪拌，防止局部過熱使液體飛濺。312(4)若先加鹽酸再過濾，將對(duì)提純效果產(chǎn)生影響，其原因是_________________________________________________。會(huì)有部分沉淀溶解，從而影響精鹽的純度在酸性條件下解析產(chǎn)生的沉淀有氫氧化鎂、碳酸鈣、硫酸鋇、碳酸鋇，其中氫氧化鎂、碳酸鈣、碳酸鋇會(huì)溶于稀鹽酸，重新進(jìn)入溶液，達(dá)不到除雜目的。3【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、0.1mol·L-1BaCl2溶液、20%NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6mol·L-1鹽酸、pH試紙?！緦?shí)驗(yàn)過程與結(jié)論】1.溶解用天平稱取5.0g粗鹽,放入100mL燒杯中,然后加入20mL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)向粗鹽水中滴加過量BaCl2溶液(約2~3mL),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2~3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)滴加過量的飽和Na2CO3溶液(2~3mL),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.過濾將燒杯中的物質(zhì)進(jìn)行過濾,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?！締栴}討論】1.為什么每次所加的試劑都要略過量?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,再過濾,為保證除雜完全,所用除雜試劑必須過量。而過量的試劑應(yīng)在后續(xù)步驟中除去。調(diào)節(jié)pH的目的是除去過量的

和OH-。2.上述實(shí)驗(yàn)中,過濾與調(diào)pH的操作順序能否顛倒?為什么?提示

若把過濾與調(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,并使洗液完全浸沒沉淀,待洗液完全流出后,重復(fù)2~3次,可基本洗凈。在最后一次洗出液中加入適宜的試劑,來檢驗(yàn)洗滌程度。如過濾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溶液無沉淀(AgCl)生成,則說明沉淀已洗凈。【拓展實(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+)、稀鹽酸。請(qǐng)根據(jù)流程圖,回答相關(guān)問題:(1)若試劑a為H2O2溶液(H+),已知H2O2+2KBr+2HCl===Br2+2H2O+2KCl。①發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為

。

②每消耗0.2molH2O2,反應(yīng)轉(zhuǎn)移電子的物質(zhì)的量為

mol。

③還原劑和還原產(chǎn)物的物質(zhì)的量之比是

。

(2)操作①②③④⑤對(duì)應(yīng)的名稱分別是:

、分液、

、過濾、

。

(3)為了除去無色液體Ⅰ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⑤中用到的瓷質(zhì)儀器名稱是

。

答案

(1)①H2O2+2Br-+2H+===Br2+2H2O②0.4

③1∶1(2)萃取蒸餾蒸發(fā)結(jié)晶(3)BaCl2

KOH

K2CO3(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萃取、分液分離出溴的CCl4溶液,通過操作③(蒸餾)得到四氯化碳和溴單質(zhì);無色液體Ⅰ中含有K+、Cl-、Ca2+、Mg2+、

,分別加入BaCl2、KOH、K2CO3溶液過濾后得到無色液體Ⅱ和固體A,再調(diào)節(jié)液體Ⅱ的pH除去

、OH-,得到無色液體Ⅲ,最后通過蒸發(fā)結(jié)晶獲得氯化鉀固體。(1)①反應(yīng)H2O2+2KBr+2HClBr2+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+2Br-+2H+===Br2+2H2O;②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