资源简介

(共29张PPT)
第5章 化工生产中的重要非金属元素
实验活动4 用化学沉淀法去 除粗盐中的杂质离子
导入
我们知道日常生活中的食盐来自海洋,那么海洋中的食盐可以直接食用吗 我们又是怎么除去食盐中的杂质的
一、除杂的原则、方法
除杂原则：
不增(尽量少引入新杂质)；不减(不损耗样品)；易分(容易分离)；复原(除去各种过量杂质,还原到目标产物)。
除杂方法：
(1)沉淀法:将杂质离子转化为沉淀,如将Cl- 、SO42-、CO32-分别 转化为沉淀等。
(2)气化法:将杂质离子转化为气体,如将CO32-、HCO3-分别 转化为气体等。
一、除杂的原则、方法
3.注意事项
分离是通过适当的方法,把混合物中的几种物质分开,分别得到纯净的物质。
(1)除杂试剂要适当过量;
(2)设计所加试剂的先后顺序。
4.粗盐提纯的基本实验操作
(1)分离和提纯
提纯是通过适当的方法把混合物中的杂质除去,以得到纯净的物质。
一、除杂的原则、方法
(2)过滤
向过滤器中倾倒液体时,必须使用玻璃棒引流;操作过程中一定要做到“一贴、二低、三靠”:“一贴”是指滤纸紧贴漏斗内壁;“二低”是指滤纸边缘要低于漏斗边缘,过滤器中的液体液面要低于滤纸边缘;“三靠”是指烧杯嘴要紧靠玻璃棒使液体沿玻璃棒流入漏斗,玻璃棒下端要靠在三层滤纸一边,漏斗管末端要紧靠烧杯内壁。
一、除杂的原则、方法
(3)蒸发
加入的液体不超过蒸发皿容积的 ;蒸发过程中要用玻璃棒不断搅拌,以防止溶液因局部过热而造成液滴飞溅;加热至有较多晶体析出时,停止加热,利用余热使滤液蒸干;热的蒸发皿不可直接放在实验桌上,要垫上石棉网
一、除杂的原则、方法
归纳总结
溶解、过滤、蒸发操作中用到的玻璃仪器及玻璃棒的作用:
步骤 玻璃仪器 玻璃棒的作用
溶解
过滤
蒸发
烧杯、玻璃棒
烧杯、漏斗、玻璃棒
酒精灯、玻璃棒、蒸发皿
搅拌,加速溶解
引流,防止液体外洒
搅拌散热
一、除杂的原则、方法
1.过滤和蒸发都适用于固体和液体混合物的分离,它们适用的对象一样吗
提示：过滤适用于分离固体与液体混合物,若固体易溶于液体,则需要用蒸发的方法进行分离。
一、除杂的原则、方法
2.若有两种固体,要使它们分离开来,可以采用什么办法
(1)若两种固体中一种易溶于水,另一种不溶于水(如CaCO3和 NaCl的混合物),则可用溶解、过滤、蒸发的方法。
(2)若两种固体都不溶于水,但一种溶于酸(或其他液体),另一种不溶于酸(或其他液体)(如BaSO4和BaCO3的混合物),则可采用加酸溶解、过滤、加 Na2CO3沉淀、过滤的方法。
二、除去粗盐中的杂质
粗盐中主要含有 NaCl,还含有可溶杂质如Ca2+ 、Mg2+ 、SO42- 等,可选择 Na2CO3溶液、NaOH 溶液、BaCl2溶液等试剂除去。
除杂操作:溶解→除杂(Ca2+ 、Mg2+ 、SO42- )→过滤→调节pH→蒸发结晶。
进行粗盐提纯的实验。
二、除去粗盐中的杂质
(1)溶解：用天平称取 5 g 粗盐，放入 100 mL 烧杯中，然后加入 20 mL 蒸馏水，用玻璃棒搅拌,使粗盐充分溶解,得到粗盐水。
(2)除去SO42- :向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液(约 2~3 mL ),使SO42- 与Ba2+ 完全反应生成BaSO4沉淀,将烧杯静置。
思考讨论:如何验证溶液中的SO42- 已经完全被除去
提示:取适量上层清液于试管中,继续滴加 2~3 滴BaCl2溶液,若溶液不出现浑浊,则表明SO42-已沉淀完全。
反应原理:SO42- +Ba2+ BaSO4↓。
1.实验步骤
二、除去粗盐中的杂质
思考讨论:Ba2+ 是从哪里来的
提示:在除去SO42- 时滴加的BaCl2溶液是过量的。
反应原理:Ca2+ +CO32- CaCO3↓、Mg2+ +2OH- Mg(OH)2↓、Ba2+ +CO32- BaCO3↓。
(3)除去Ca2+ 、Mg2+ 和过量的Ba2+ :向粗盐水中滴加过量的NaOH 溶液(约0.25 mL ),使 Mg2+ 与OH- 完全反应生成 Mg(OH)2沉淀;然后滴加过量的饱和 Na2CO3溶液(2~3 mL),使Ca2+ 、Ba2+ 与CO32- 完全反应生成沉淀。
二、除去粗盐中的杂质
(4)调节pH 值,除去过量的 NaOH 和 Na2CO3:将烧杯静置,过滤,除去生成的沉淀和不溶性杂质。向所得滤液中滴加盐酸,用玻璃棒搅拌,直到没有气泡冒出,并用 pH 试纸检验,使滤液呈中性或微酸性。
反应原理:OH- +H+ H2O、CO32- +2H+ H2O+CO2↑。
(5)蒸发结晶: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溶液,待出现较多固体时停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
(6)用坩埚钳将蒸发皿夹持到陶土网上冷却,得到去除了杂质离子的精盐。
二、除去粗盐中的杂质
2.实验结论
粗盐提纯时,除了要除去不溶杂质外还要除去易溶杂质;除去易溶杂质时,除了要考虑加入的试剂外,还需要考虑试剂的用量和加入试剂的先后顺序,以及过量试剂的处理等问题。
二、除去粗盐中的杂质
3.实验讨论
(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:加入除杂试剂的顺序可以是:
总结:粗盐提纯中 Na2CO3溶液需要在 BaCl2溶液之后添加,最后加入盐酸。
二、除去粗盐中的杂质
(2)为什么每次所加的试剂都要略微过量 调节pH 值,除去过量的 NaOH 和 Na2CO3时,加入盐酸的目的是什么
提示:BaCl2过量是为了确保SO42- 除尽;NaOH 过量是为了确保 Mg2+ 除尽;Na2CO3过量是为了确保除尽 Ca2+ 和第一步中过量的 Ba2+ 。滴加盐酸的目的是:中和第二步过量的OH- 和第三步过量的CO32- ,这样就不引进入新的杂质了。
(3)调节pH 值,除去过量的 NaOH 和 Na2CO3的步骤中,能否先加盐酸,再过滤沉淀 为什么
提示:不能,因为先加入盐酸会导致碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁沉淀溶解。
二、除去粗盐中的杂质
小试牛刀
1.分离下列混合物,可按溶解、过滤、蒸发顺序进行的是 ( )
A.氧化铜、木炭粉
B.碳酸钙、氯化钠
C.硝酸钾、氯化钠
D.乙醇、水
B
二、除去粗盐中的杂质
2.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以使用的方法是 ( )
A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,再加适量硝酸
B.加入过量硫酸钾溶液,过滤,再加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,再加适量硝酸
D.加入过量碳酸钾溶液,过滤,再加适量硝酸
D
二、除去粗盐中的杂质
3.下列有关实验操作的步骤和做法不正确的是 ( )
A.粗盐提纯操作的顺序是:溶解、过滤、蒸发、洗涤
B.实验室制取氧气完毕后,应先取出集气瓶,再取出导管,最后停止加热
C.不慎将浓硫酸洒在桌面上,先用烧碱溶液中和,再用湿布抹净
D.用试管夹夹持试管时,把试管夹从试管底部往上套,夹在试管中上部
C
二、除去粗盐中的杂质
4.在粗盐提纯的实验中,蒸发时正确的操作是 ( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热
B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.待水分完全蒸干后停止加热
D.蒸发皿中发现大量固体时即停止加热
D
二、除去粗盐中的杂质
5.某学生使用托盘天平称食盐时,错误地将食盐放在右托盘,而把
砝码放在左托盘,称得食盐的质量为15.5 g (1 g 以下只能使用游
码)。如果按正确的放法,食盐的质量应为 ( )
A.15.5 g B.15.0 g
C.14.5 g D.14.0 g
C
总结
1.粗盐提纯的反应原理
2.粗盐提纯的实验步骤:Na2CO3溶液需要在 BaCl2溶液之后添加,最后加入稀盐酸。
课堂练习
1.下列实验操作中,与物质的溶解性无关的是( )
A.用装有饱和食盐水的洗气瓶除去Cl2 中的 HCl
B.热的 KNO3 饱和溶液冷却后析出 KNO3 晶体
C.蒸馏海水得到淡水
D.NH3 的喷泉实验
C
课堂练习
2.某 100 mL 溶液可能含有 Na+ 、NH4+ 、Fe3+ 、CO32- 、SO42- 、Cl-
中的若干种,取该溶液进行连续实验,实验过程如图(所加试剂均过量,
气体全部逸出)。下列说法正确的是( )
A.原溶液可能存在 Cl- 和 Na+
B.原溶液一定存在 CO32- 、SO42- 和 NH4+ ,一定不存在 Fe3+ 、Na+ 、Cl-_x0002_ C.原溶液中c( CO32- )是 0.01 mol·L-1
D.若原溶液中不存在 Na+,则c(Cl-)=0.1 mol·L-1
D
课堂练习
3.NH4MnPO4·2H2O 是一种活性催化剂,易溶于水,其溶解度随着温
度升高而显著增大。一种制备NH4MnPO4·2H2O的方法如下:
下列叙述正确的是( )
A.“溶解”中加入盐酸的目的是加快溶解
B.“合成”中加入氨水过量,会生成酸式盐
C.“系列操作”需要酒精灯、蒸馏烧瓶等仪器
D.采用“重结晶”可提纯产品
D
课堂练习
4.草木灰固体中富含钾盐,主要成分是碳酸钾,还含有少量氯化钾、
硫酸钾和难溶性杂质等。
(1)从草木灰固体中提取碳酸钾的实验操作过程中包含以下四步操
作,合理的顺序为___________,最终过滤即可得到碳酸钾粗品。
①过滤 ②冷却结晶 ③溶解 ④蒸发浓缩
③①④②
课堂练习
(2)甲同学通过如下的实验检验所得晶体是否存在SO42- 和Cl- 。将
制得的少量晶体溶于水制得溶液A。
ⅰ.取少量溶液 A 于试管中,加入过量稀盐酸,有无色气泡生成,继续
滴加Ba(NO3)2溶液至过量,生成白色沉淀。
ⅱ.过滤出ⅰ中沉淀,向滤液中加入 AgNO3溶液,观察到有白色沉淀生
成。
①写出ⅰ中反应的离子方程式_______________________________
______________________。
CO32- +2H+ H2O+CO2↑、
Ba2+ +SO42- BaSO4↓
课堂练习
②由此得出结论:溶液中存在SO42-和Cl- 。乙同学认为不能判断是
否存在 Cl- ,理由是_______________________。另设计检验方案:
③另取少量溶液 A于试管中,_______________________________
_______________________________________________________，
证明有Cl- 。
②ⅰ中加入盐酸引入了 Cl-
加入过量 HNO3溶液,继续加入Ba(NO3)2
溶液至过量,充分反应后过滤,取滤液加入 AgNO3溶液,产生白色沉淀
谢谢！

展开更多......

收起↑