实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子讲义（原卷版）-《考点逐击》2023-2024学年高一下学期化学人教版

实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子（讲练）【【实验目的】1、用化学沉淀法去除粗盐中的Ca2＋、Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)2、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【实验仪器】托盘天平、药匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、玻璃棒、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台(带铁圈)、石棉网、酒精灯、火柴【实验药品】粗盐、蒸馏水、0.1mol/LBaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6mol/L盐酸、pH试纸【实验步骤】实验步骤示意图实验操作①溶解用托盘天平称取5g粗盐，放入100mL烧杯中，然后加入20mL水，用玻璃棒搅拌，使粗盐全部溶解，得到粗盐水②沉淀向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液(约2～3mL)，使SOeq\o\al(2－,4)与Ba2＋完全反应生成BaSO4沉淀，将烧杯静置静置后，沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2～3滴BaCl2溶液。若溶液不出现浑浊，表明SOeq\o\al(2－,4)已沉淀完全；若出现浑浊，则应继续滴加BaCl2溶液，直至SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全继续向粗盐水滴加过量的NaOH溶液(约0.25mL)，使Mg2＋与OH－完全反应生成Mg(OH)2沉淀；最后滴加过量的饱和Na2CO3溶液，使Ca2＋、Ba2＋与CO32－完全反应生成沉淀。用上述方法分别检验Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋是否沉淀完全③过滤将烧杯静置，然后过滤，除去生成的沉淀和不溶性杂质④中和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⑤蒸发将滤液倒入蒸发皿，用酒精灯加热，并用玻璃棒不断搅拌。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。用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网上冷却，得到去除去杂质离子的精盐【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？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？3．步骤③和步骤④的操作顺序能否颠倒？为什么？【易错点】1.加入试剂的顺序：BaCl2必须在Na2CO3之前加a．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸b．NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸c．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸2.过滤之后再加入稀盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH3.除杂时，每次所加试剂都要略微过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去4.如何检验SOeq\o\al(2－,4)是否沉淀完全？静置，取上层清液少量，继续滴加BaCl2溶液，若溶液不出现浑浊则表明沉淀完全【例1】（2023·江苏泰州）海水提纯精盐的过程是用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子Ca2+、Mg2+和SO，请完成下题：(1)下面是粗盐提纯的部分操作步骤，请补充③处实验步骤：①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，使粗盐全部溶解，得到粗盐水。②向粗盐水中滴加过量的BaCl2溶液，使SO与Ba2+完全反应生成BaSO4将烧杯静置。③④向粗盐水中滴加过量的NaOH溶液，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，使Ca2+、Ba2+与CO完全反应生成沉淀。⑤…(2)有学生设计出如下粗盐提纯工艺流程图①上述流程图中③处加入的试剂是。(填名称)②写出流程中③处发生的离子反应方程式，。(3)方案评价化学沉淀法中沉淀剂BaCl2和Na2CO3加入的顺序能否交换？。(填“能”或“否”)【例2】（2023·湖北）NaCl是一种化工原料，可以制备多种物质，如下图所示。请填写下列空白：(1)要得到纯净的NaCl必须对粗盐进行提纯。已知粗盐中的杂质离子主要是，通过如下操作可除去这些离子：①加入稍过量的溶液；②加入稍过量的溶液；③加入稍过量的溶液；④滴入稀盐酸直至无气泡产生；⑤过滤，正确的顺序应该是_________(填标号)。A．②①③⑤④ B．①②③⑤④ C．①③②⑤④ D．③①②⑤④(2)是化学工业中的“三酸”“两碱”之盐酸、纯碱、烧碱的主要原料。现需用晶体配制的溶液。①配制该溶液所需仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、。②下列配制过程中的操作正确的是(填标号)。A．容量瓶用蒸馏水洗净后，应烘干才能用于溶液配制B．称量完氯化钠用小纸条送入容量瓶底部，然后沿玻璃棒加入蒸馏水，然后摇匀C．摇匀后要将氯化钠溶液装到试剂瓶中贴好标签备用③下列操作使配制的溶液浓度偏低的是(填标号)。A．本实验在称量固体时将砝码放在了左边托盘B．定容摇匀后，液面下降，又加水至刻度线C．定容时俯视刻度线(3)氯化钠溶液通电后，发生反应的离子方程式为；与反应的化学方程式为；从氧化剂和还原剂的角度分析，该反应中的作用是。【变式】1．（2023下·广东中山·高一统考期末）在进行“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”的实验中，下列说法不正确的是A．过滤时需用到的玻璃仪器有：烧杯、玻璃棒、漏斗B．蒸发结晶时当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热C．按照实验操作顺序玻璃棒的作用依次为：引流、搅拌、搅拌D．加入除杂的试剂顺序可以是，过滤后再加适量盐酸2．（2023·山东）用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子，包括粗盐溶解、加沉淀剂、过滤、调节pH、蒸发结晶等步骤。下列说法错误的是A．沉淀剂的添加顺序可以是NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液B．向滤液中滴加盐酸，调节pH至滤液呈中性C．蒸发结晶时，当蒸发皿中出现较多固体时，停止加热，利用余热将滤液蒸干D．溶解、过滤、蒸发结晶等过程都使用玻璃棒搅拌溶液3．（2023·山西）制烧碱所用的盐水需进行两次的精制。（1）第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、SO42等离子，过程如下：I.向粗盐水中加入过量X，过滤。II.向所得滤液中加入过量Y，过滤。III.滤液用盐酸调节pH，获得一次精制盐水。请回答下列问题：①X是。②Y是，加入Y的主要目的。③经检测，II中过滤所得的沉淀中还含有Mg2(OH)2CO3,生成该沉淀的离子方程式是。（2）第二次精制要除去一次精制盐水中微量的IO3、NH4+、Ca2+、Mg2+，流程示意图如下：①IV中除去的离子是（填化学式），判断的理由是。②V中得到的溶液颜色呈棕黄色，由此说明Na2S2O3将IO3还原为（填化学式），同时Na2S2O3被氧化为SO42。此反应中体现了Na2S2O3的性。假设Na2S2O3已完全反应，则证明盐水b中含有SO42的方法是，观察到的现象是。③有同学提出，该流程中的过程IV可直接加入NaOH溶液除去NH4+和Mg2+，你认为是否可行？(填“是”或“否”，提示NH3极易溶于水），理由是（答一点）。4．（2023·四川绵阳）通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有、、以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下：(1)在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是。(2)第②步操作的目的是除去粗盐中的(填化学式，下同)，第⑥步操作的目的是除去滤液中和。(3)第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、、、和。(4)在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是。(5)过量溶液和过量溶液滴加顺序(填可以或不可以)调换，理由是。(6)写出第③步一定能发生的离子反应方程。1.（2023·辽宁）用化学沉淀法去除粗盐中杂质离子（Ca2+、Mg2+、）的实验中，不需要用到的实验装置是A．B．C．D．2．（2023·北京朝阳）用化学沉淀法去除粗盐水中的Ca2+、Mg2+和。(试剂：NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液，BaCl2溶液、盐酸)。下列说法不正确的是A．沉淀三种离子时，每次所加试剂都要略微过量B．三种离子中，依次去除的顺序定是Ca2+、Mg2+、C．Na2CO3溶液的作用是D．粗盐提纯中，不宜用硫酸代替盐酸3．（2023·广东·惠州）从海水淡化工厂获取的粗盐常含有、、等杂质，需经过提纯方可食用。下列关于粗盐提纯的说法中正确的是A．所需主要实验仪器包括烧杯、漏斗、坩埚、酒精灯等B．沉淀法去除的最佳试剂是溶液C．检验是否除尽应先加入盐酸酸化，再滴入溶液进行检验D．除杂试剂在使用时不应该过量，以免引入新杂质4．（2023·四川绵阳）实验室用化学沉淀法除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、获得精制盐。下列叙述有误的是A．杂质离子除去顺序可确定为：SO、Mg2+、Ca2+B．加入试剂顺序可依次为：NaOH、Na2CO3、BaCl2、盐酸四种溶液C．杂质离子沉淀完后，采取的分离操作用到的仪器是a、b、c、dD．沉淀分离完成后，调整溶液pH时用到的全部仪器为a、c、e、f5．（2023·北京）用化学沉淀法去除粗盐水中的、和等离子获得精制盐水。所选试剂、装置不合理的是步骤目的试剂装置AⅠ除溶液、、BⅡ除溶液、、CⅢ除、溶液、、DⅣ调盐酸、、、6（2023·福建三明）工业上可用“沉淀法”除去粗盐中的Mg2+、Ca2+、杂质。某小组探究沉淀剂添加顺序及过滤方式对产品中杂质含量的影响，实验流程及结果如下。沉淀剂1沉淀剂2沉淀剂3过滤检测结果实验1BaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液逐一过滤少量浑浊实验2BaCl2溶液Na2CO3溶液NaOH溶液逐一过滤少量浑浊实验3NaOH溶液BaCl2溶液Na2CO3溶液逐一过滤大量浑浊实验4BaCl2溶液NaOH溶液Na2CO3溶液一起过滤大量浑浊下列说法错误的是A．操作X是蒸发结晶B．“除杂4”发生了2个化学反应C．实验1中加入沉淀剂3后仅生成CaCO3D．由实验可知，粗盐提纯时，应先加入BaCl2并过滤分离出BaSO47．（2023·北京）为了去除粗盐中含有的、和等杂质离子，可先将粗盐溶于水，然后进行下列操作：①过滤

②加过量NaOH溶液

③加适量盐酸

④加过量溶液

⑤加过量溶液。正确的操作顺序是A．④①②⑤③ B．①④②⑤③ C．⑤②④①③ D．②④⑤①③8．（2023·福建福州）物质的分离提纯是生产生活的重要环节，请根据要求回答下列有关问题。Ⅰ．粗盐除掉泥沙后，还含有等杂质。有个同学为了除去杂质得到精盐，设计了如图实验方案（用于沉淀的试剂稍过量）：根据上述方案，回答下列问题：(1)操作1、操作3和操作5都要用到同一种玻璃仪器，该仪器在操作5中的作用是。(2)操作2中所加试剂及滴加顺序可以是________（填序号）。A． B．C． D．(3)操作4中加入的试剂a是，目的是除去哪些离子：。Ⅱ．通过蒸馏的方法除去自来水中含有的氯离子等杂质制取蒸馏水，原理如图所示。(4)写出下列仪器的名称：①，②。(5)检验自来水中的具体操作是：。9．（2023·山西太原）粗盐中含有少量Mg2+、Ca2+以及泥沙等杂质。用化学沉淀法可除去其中的杂质离子，以下是实验室中的操作流程，回答下列问题：(1)“操作A”用到的玻璃仪器有烧杯、。(2)“沉淀b”的主要成分是。(3)加入盐酸的目的是。(4)“操作B”是。10．（2023·福建）可用“沉淀法”除去粗盐中的、、杂质。某小组探究沉淀剂添加顺序及过滤方式对产品中硫酸根杂质含量的影响，实验流程及结果如下。沉淀剂1沉淀剂1沉淀剂1过滤方式检测结果实验1溶液NaOH溶液溶液逐一过滤少量浑浊实验2溶液溶液NaOH溶液逐一过滤少量浑浊实验3NaOH溶液溶液溶液逐一过滤大量沉淀实验4溶液NaOH溶液溶液一起过滤大量沉淀(1)实验1中加入沉淀剂3后会生成(填化学式)。(2)“除杂4”发生反应的离子方程式有。(3)“操作X”为。(4)查阅资料：难溶电解质的溶解度会受到溶液中其它离子的影响。加入与难溶电解质相同离子的电解质，因“同离子效应”溶解度降低；加入与难溶电解质不同离子的电解质，因“盐效应”溶解度增大。①提出假设：依据假设假设1实验1和2中检测时出现少量浑浊(填化学式)能增大溶解度假设2实验3中检出量明显高于1和2NaOH能明显增大溶解度假设3(将内容补充完整)NaOH或能明显增大溶解度②设计实验：探究不同试剂对硫酸钡溶解度的影响程度探究1探究2探究3探究4实验流程

试剂饱和食盐水2NaOH溶液0.5溶液蒸馏水现象少量浑浊大量沉淀大量沉淀无明显现象“滤液处理”需用到的试剂有。③实验分析：实验3中溶液的用量为理论值的1.5倍，最后仍检出的原因是该体系中“同离子效应”“盐效应”(填“大于”或“小于”)。④实验结论：粗盐提纯时，为了有效降低产品中含量，必须。11．（2023·北京西城）去除粗盐中的、和等杂质离子，过程如下：(1)上述精制过程中，加入的试剂①、②、③依次为过量的溶液、过量的溶液和过量的溶液。(2)检验沉淀完全的方法：取适量滤液，。(3)向滤液中加入盐酸至溶液呈微酸性。写出加入盐酸后溶液中发生反应的离子方程式：和。(4)加入盐酸至溶液呈微酸性后，经(填操作名称)可得氯化钠固体，需要用到的仪器有(填字母)。a．蒸发皿

b．漏斗

c．玻璃棒

d．酒精灯(5)先过滤再加入盐酸的操作顺序不能颠倒，原因是若在过滤前加入盐酸，，达不到除杂效果。12．（2023·河南洛阳）食盐是一种日常生活中必不可少的调味品。中国最早提纯食盐的方法称为“夙沙作煮盐”，而今随着工业发展，通常采用化学沉淀法提纯粗盐。回答下列问题：(1)图中实验操作与海水晒盐的基本原理相同的是(填字母)。(2)化学沉淀法提纯粗盐(含等杂质)的工艺流程如下。①试剂X、Y、Z分别是下列三种溶液中的一种：a.足量BaCl2溶液b.足量NaOH溶液c.足量Na₂CO₃溶液，则加入顺序为b→。②粗盐溶液中加入足量BaCl2溶液，发生反应的离子方程式为。③加入足量Na2CO3溶液生成沉淀的化学式为。④操作Ⅰ为；“酸化”中加入足量稀盐酸，导致最终产率(填“偏大”“偏小”或“不变”)。⑤取12g产品，加入足量水溶解，再加入足量AgNO3溶液，过滤、洗涤、干燥沉淀，得到沉淀28.7g，则氯化钠的纯度为%。13．（2023·广东梅州）在除杂质的实验操作中，为了将溶液中的杂质完全去除，通常需加入过量的除杂质试剂。某校化学课外活动小组为了除去粗盐中含有少量Na2SO4、MgCl2，设计了下列实验步骤：试简要说明：(1)加入过量BaCl2的溶液的原因。(2)判断BaCl2已过量的方法是(3)加入过量Na2CO3的溶液的原因。(4)滴加稀盐酸直至pH=7的目的是；写出这时反应的化学方程式。14．（2023·重庆）粗盐水经过滤后仍含有少量、Mg2+、Ca2+等杂质离子。为除掉这些杂质离子，常采用以下实验步骤：①加入过量BaCl2溶液，沉淀后过滤；②在步骤①所得滤液中加入过量NaOH溶液，沉淀后过滤；③在步骤②所得滤液中加入过量Na2CO3溶液，沉淀后过滤；④在步骤③所得滤液中加入适量盐酸，即可得到纯净的NaCl溶液。(1)步骤①中加入BaCl2溶液的目的是除去(填“”“Mg2+”或“Ca2+”)。(2)步骤②中加入NaOH溶液必须过量，其目的是。(3)步骤③发生反应的离子方程式为、Ba2++=BaCO3↓。(4)写出下列反应的离子方程式：①大理石与盐酸反应；②二氧化碳通入足量澄清石灰水中；③小苏打(NaHCO3)与盐酸反应。(5