实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子高一下学期学案（人教版2019）（原卷版）

第五章化学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学习目标学习目标1．通过联系旧知，讨论交流，认识化学沉淀法去除粗盐中的Ca2＋、Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)基本原理和方法。2．通过实验操作、问题探究，熟练掌握溶解、过滤、蒸发等化学实验基本操作，认识化学方法在物质分离和提纯中的重要作用。重点：用化学沉淀法对粗盐进行提纯难点：粗盐精制原理及实验方案设计自主学习自主学习1．过滤：过滤是分离常用的方法，主要用于除去液体中的。玻璃仪器有。注意事项：一贴；二低；三靠。2．蒸发：玻璃棒不断搅拌的目的是。当时停止加热，利用余热使滤液蒸干。学习过程学习过程情景导入：观看视频—氯化钠与海水一、物质的分离和提纯活动一、物质的分离和提纯的概念及原则任务一、讨论交流：物质分离和提纯的基本概念、原则及注意事项分别是什么？任务二、回顾思考：物质分离和提纯常见的方法又哪些？活动二、物质的分离和提纯的常用实验操作方法—过滤与蒸发任务一、过滤实验操作的概念、原理、适用范围、主要仪器及注意事项分别是什么？任务二、蒸发实验操作的概念、原理、适用范围、主要仪器及注意事项分别是什么？【注意】①结晶是使溶质从溶液中以晶体状态析出的过程，是分离、提纯固体物质的重要方法之一②结晶的方法有蒸发结晶（物质溶解度随温度变化不大的物质，如：NaCl）和冷却结晶（溶解度随温度下降而显著降低的物质，如：KNO3）两种。二、粗盐的提纯原理与方法实验用品：试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻璃导管、石棉网（或陶土网）、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。粗盐、蒸馏水、0.1mol/LBaCl2溶液、20%NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6mol/L盐酸、pH试纸活动一、用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子任务一、利用提供的实验用品，结合教材P29页【实验步骤】，分小组完成下表实验，并填写表格内容：实验步骤实验装置实验操作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任务二、归纳小结：该实验操作的基本流程是什么？实验中加入试剂的先后顺序有哪些要求？【注意】①BaCl2必须在Na2CO3之前加②过滤之后再加入稀盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH③除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序④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活动二、问题与讨论任务一、问题探究：（1）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？（2）粗盐水中加入氯化钡溶液使SOeq\o\al(2－,4)沉淀而除去，如何检验SOeq\o\al(2－,4)是否沉淀完全？（3）第③步过滤和第④步加入盐酸的操作顺序能否颠倒？为什么？任务二、归纳总结：除去粗盐中可溶性杂质的一般思路和方法分别是什么？要注意哪些问题？课堂练习课堂练习1．仅用下表提供的玻璃仪器(非玻璃仪器任选)就能实现相应实验目的的是选项实验目的玻璃仪器A分离水和食用油长颈漏斗、烧杯、玻璃棒B配制100mL0.2mol·L1的NaOH溶液100mL容量瓶、烧杯、玻璃棒C从食盐水中提取NaCl酒精灯、蒸发皿、玻璃棒D分离水与泥沙分液漏斗、烧杯A．A B．B C．C D．D2．某试液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、AlO2﹣中的若干种离子，离子浓度均为0.1mol•L﹣1．某同学进行了如下实验：下列说法正确的是

A．无法确定原试液中是否含有SO42﹣B．滤液X中大量存在的阳离子有NH4+、Fe2+和Ba2+C．沉淀C为Al（OH）3D．原试液中一定不含有K+3．实验是探究化学过程的重要途径，有关下列各实验装置图的叙述正确的是A．图I可用于探究NaHCO3固体的热稳定性B．图Ⅱ用于从氯化钠溶液中获得晶体C．图III中b口进气可收集Cl2、CO2等气体D．图Ⅳ中若X为NaOH溶液，则可完成SO2的喷泉实验4．下列有关物质检验的实验结论正确的是选项实验操作及现象实验结论A向某溶液中加入盐酸酸化的氯化钡溶液，有白色沉淀生成该溶液中一定含有B向某溶液中加入浓溶液，加热，产生气体使湿润的红色石蕊试纸变蓝该溶液中一定含有C用洁净铂丝蘸取溶液，在酒精喷灯外焰上灼烧，观察到火焰呈黄色溶液一定是钠的盐溶液D向某溶液中加入盐酸，能产生使澄清石灰水变浑浊的气体该溶液中一定含A．A B．B C．C D．D5．室温下，下列实验探究方案能达到探究目的的是选项探究方案探究目的A向某溶液中滴入溶液，观察是否有沉淀生成溶液中是否有B向某钾盐中加入稀盐酸，观察有无气泡产生溶质是否为C用洁净的铂丝蘸取某无色溶液，在酒精灯外焰上灼烧，观察火焰颜色溶液中是否含有D向含有酚酞的溶液中滴加新制氯水，观察溶液颜色变化氯水是否有酸性A．A B．B C．C D．D6．氧化锆是一种高级耐火材料，氧化钇主要用作制造微波用磁性材料。一种利用玻璃窑炉替换下的锆废砖(主要成分、、CaO等)提纯氧化锆和氧化钇的工艺流程如下：下列说法正确的是A．“酸化、焙烧”时可用盐酸代替硫酸B．“中和1”发生反应的离子方程式为C．“焙烧”时Zr与Y元素化合价均发生改变D．滤液2可以处理后返回“酸化、焙烧”使用，实现循环7．下列分离混合物的方法中不正确的是A．使浑浊的食盐水变澄清－过滤 B．硝酸钾和氯化钾混合溶液的分离－结晶C．从溴水中分离出溴－蒸馏 D．氢氧化铁胶体与NaCl溶液分离－渗析8．连二亚硫酸钠(Na2S2O4)易溶于水，难溶于甲醇，在空气极易被氧化，用于纺织业的还原性染色。甲酸钠法制备Na2S2O4的原理为HCOONa+2SO2+NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O，装置如图。下列说法错误的是A．实验开始时先打开K1，一段时间后，再打开K2B．加入甲醇的目的是降低Na2S2O4的溶解度，提高产率C．装置丙中CCl4可防止倒吸D．装置丙可用装有碱石灰的干燥管替换9．进行下列实验操作时，选用仪器错误的是A．配制一定物质的量浓度的溶液B．溶解固体C．加热使胆矾失去结晶水D．粗食盐水(含)的精制A．A B．B C．C D．D10．在下列各溶液中离子能大量共存的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、11．完成下列实验所需选择的装置仪器或试剂不合理的是选项ABCD实验验证Na和水反应是否为放热反应实验室制取少量的气体分离和氯化钾溶液除去气体中的HCl气体装置仪器或试剂A．A B．B C．C D．D12．某100mL溶液可能含有Na+、、Fe3+、、、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、和，一定不存在Fe3+、Na+、ClC．原溶液中c()是0.01mol•L－1D．若原溶液中不存在Na+，则c(Cl－)=0.1mol•L－113．某无色透明溶液中只可能含有Na+、SO、Cl、HCO、CO、H+、Cu2+中的几种，且每种离子的物质的量均为1mol。依次进行下列实验，每步所加试剂均过量，观察到的现象如表。下列结论正确的是步骤操作现象(1)用紫色石蕊试液检验溶液变红(2)向溶液中滴加BaCl2和稀HCl有白色沉淀生成(3)将(2)中所得混合物过滤，向滤液中加入AgNO3溶液和稀硝酸有白色沉淀生成A．该实验无法确定是否含有ClB．可能含有的离子是Na+、SO、ClC．肯定含有的离子是Na+、SO、H+D．肯定没有的离子只有Cl、HCO、CO14．可以用分液漏斗分离的一组液体混合物是A．溴和四氯化碳 B．汽油和煤油C．水和硝基苯 D．水和乙醇15．化学是以实验为基础的科学。如图(部分夹持装置省略)所示的实验方案正确的是ABCD分离和固体获得的溶液证明非金属性强弱：Cl>C>Si观察KCl的焰色试验的现象A．A B．B C．C D．D16．废旧锂离子电池的回收利用意义重大，其正极废料的主要成分是、铝、炭黑及其他微量杂质，回收利用的流程如下：(1)“碱浸”步骤中铝溶解的离子方程式为，“废渣1”的主要成分是。(2)已知Li在化合物中显价，中Co的化合价为，“酸浸”步骤中固体溶解的化学方程式为，反应中的作用为。(3)“酸浸”后的溶液中含有少量、、，滤渣2的主要成分是。(4)沉钴过程发生的反应属于(填反应类型)。(5)“母液”中的溶质成分是，生成固体的离子方程式为。17．自然界中的物质多数是以混合物的形式存在，下面是混合物的分离和提纯要求，请填空：(1)除去NaCl中的Na2SO4，依次加入的溶液为(填溶质化学式)：、、；(2)如图是常用的实验仪器(铁架台和玻璃导管、橡皮管、瓶塞等略去)①填写以下仪器的名称：D，J；②用四氯化碳萃取溴水中Br2单质，萃取能否用酒精代替四氯化碳进行实验？，解释其原因；③蒸馏装置中，在E中加入沸石的目的是，仪器J的冷凝水应该进出(填写a、b)。18．向某溶液中滴入稀盐酸，产生能使澄清石灰水变浑浊的气体，能否判断溶液中一定存在CO。19．请填写下列空白。(1)在常温下，将通入溶液中，可以得到一种漂白液。上述反应的离子方程式为，该漂白液的有效成分是(填名称)。(2)检验某溶液中是否含有的方法是，有关反应的离子方程式为。20．钛白粉(纳米级TiO2)广泛用作功能陶瓷、催化剂、化妆品和光敏材料等白色无机颜料，是白色颜料中着色力最强的一种，具有优良的遮盖力和着色牢度，适用于不透明的白色制品。以钛铁矿(主要成分为FeTiO3、MgO)为原料制备高纯度钛白粉，同时得到绿矾的工艺流程如图1。已知：常温下，稀硫酸几乎与FeTiO3不反应。(1)稀硫酸浸出的目的是。(2)图2、图3分别为不同固液比、温度下滤渣与热浓硫酸反应时的Ti浸出率，据图分析，最适合的固液比和温度分别是和，原因为。(3)若用浓硫酸浸出后Ti元素的存在形式为，则浓硫酸与FeTi