专题五　粗盐中可溶性杂质的去除

专题五粗盐中可溶性杂质的去除专题训练重难突破总纲目录重难突破1.解题思路粗盐中常含有泥沙等难溶性杂质和MgCl2、CaCl2、Na2SO4等多

种可溶性杂质。除杂总体思路是:(1)难溶性杂质(如泥沙等)可用过滤法除去。(2)多种可溶性杂质可分步除杂:①先加入“过量”的除杂试剂,将杂质“完全”转化为沉淀后过

滤除去;②过量的试剂再用盐酸等物质除去;③最后蒸发滤液得到精盐。2.解题方法(1)选除杂试剂。粗盐溶液中的杂质离子有Mg2+、Ca2+、S

;由此可选定除杂试剂如下:

(2)确定加入试剂的先后顺序。为确保除杂彻底,每次加入一种试剂只沉淀一种杂质离子,且加入的试剂要求过量,过量的试剂最终也要除去。因此加入试剂的顺

序依次是BaCl2、Na2CO3、NaOH溶液(即③②①)或BaCl2、

NaOH、Na2CO3溶液(即③①②)或NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液

(即①③②);将上述充分反应后的溶液进行过滤,再向滤液中滴加

适量的稀盐酸(除去过量的NaOH和Na2CO3),调节溶液的pH=7,蒸

发滤液,得到NaCl晶体。(3)操作原因解释。除杂试剂中过量的Na2CO3、NaOH溶液均可用稀盐酸除去,但过量的BaCl2溶液不能与盐酸反应,但可用后续加入的过量的Na2CO3溶液除去,因此,Na2CO3溶液必须过量且加入的顺序必须在BaCl2溶液之后。(4)过量Na2CO3溶液的作用:一是除去粗盐中的CaCl2;二是除去过

量的BaCl2。(5)除杂流程:例

(2018林州期末统考,24)海水晒盐得到的粗盐中除含NaCl外,

还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质,以下是粗盐进行

提纯的实验步骤。

回答下列问题:(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ都涉及的实验操作是

过滤

。(2)步骤Ⅱ中不能用Ba(NO3)2代替BaCl2的原因是什么?答案(1)过滤(2)会引入新杂质NaNO3。(3)CaCO3、BaCO3、BaSO4、Mg(OH)2。解析(1)步骤Ⅰ和步骤Ⅱ均是把固体和液体分开的操作,因此是

过滤。(2)步骤Ⅱ中,若用硝酸钡代替氯化钡,则硝酸钡与硫酸钠

反应会产生硝酸钠杂质,故不能代替。(3)溶液A中加入的过量试

剂分别为氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠,分别产生硫酸钡、碳酸

钙、氢氧化镁三种沉淀,另外,加入的过量碳酸钠也可以除去过量

的氯化钡,产生碳酸钡沉淀,所以,固体X中含有以上四种沉淀。(3)固体X中含有哪些物质?专题训练一、选择题1.(2015河南中考,10,1分)除去食盐水中CaCl2和Na2SO4杂质的操

作有:①加过量BaCl2溶液;②过滤;③加过量Na2CO3溶液;④蒸发结

晶;⑤加适量盐酸。下列操作顺序正确的是

()(提示:BaSO4、BaCO3难溶于水)A.③①②⑤④B.①⑤③②④C.①③⑤④②D.①③②⑤④D答案

D食盐水中的硫酸钠、氯化钙杂质分别选用过量的氯化钡溶液、碳酸钠溶液除去,由于加入的除杂试剂均过量,因此应首先加入氯化钡溶液除去硫酸钠,而后加入过量的碳酸钠溶液除去氯化钙和过量的氯化钡;待充分反应后,过滤,再向滤液中加入适量的稀盐酸除去过量的碳酸钠;最后将得到的溶液加热蒸发,使氯化钠晶体析出。因此除杂时的操作顺序为①③②⑤④,故选D。2.(2018郑州二模,20)某粗盐样品中含有杂质氯化镁、氯化钙。

康康设计了以下提纯方案:

(1)过滤和操作X中都用到的玻璃仪器是

玻璃棒

,其在操作X

中的作用是

搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅

。(2)加入试剂b后,必须过滤,否则滴加稀盐酸后沉淀会溶解。沉淀

溶解的化学方程式为

2HCl+CaCO3

CaCl2+CO2↑+H2O[或2HCl+Mg(OH)2

MgCl2+2H2O]

(只写1个)。二、填空题(3)滴加稀盐酸时产生气体的情况如图所示,OA段发生反应的化

学方程式为

NaOH+HCl

NaCl+H2O

。

答案(1)玻璃棒搅拌,防止局部温度过高造成液滴飞溅(2)2HCl+CaCO3

CaCl2+CO2↑+H2O[或2HCl+Mg(OH)2

MgCl2+2H2O](3)NaOH+HCl

NaCl+H2O解析(1)由溶液得到精盐晶体,因此操作X是蒸发;过滤和蒸发中

都用到的玻璃仪器是玻璃棒;玻璃棒在蒸发时的作用是搅拌,防止

局部温度过高造成液滴飞溅。(2)除去氯化镁和氯化钙所用的试

剂分别是氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液,二者的加入顺序没有限制,

生成的沉淀分别是氢氧化镁、碳酸钙,加入盐酸后,沉淀溶解的化

学方程式可写氢氧化镁与盐酸反应,也可写碳酸钙与盐酸反应。

(3)加入试剂b过滤后,滤液中含有的溶质是氯化钠、氢氧化钠和

碳酸钠,加入适量的稀盐酸,目的是除去过量的氢氧化钠和碳酸钠

杂质;根据图像可知,OA段表示氢氧化钠与稀盐酸的反应,AB段

表示碳酸钠与稀盐酸的反应。三、简答题3.(2016河南中考,22,3分)除去NaCl溶液中CaCl2、MgCl2、Na2SO4

杂质的操作有:①加过量的NaOH溶液;②加过量的BaCl2溶液;③过滤;④加适量的盐酸;⑤加过量的Na2CO3溶液。[提示:Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3难溶于水](1)以上操作合理的先后顺序为

①②⑤③④(或②①⑤③④或②

⑤①③④)

(数字序号不能重复使用)。(2)请写出BaCl2溶液与Na2SO4溶液反应的化学方程式。(3)上述试剂中的Na2CO3不能用K2CO3代替,请说明原因。答案(1)①②⑤③④(或②①⑤③④或②⑤①③④)(2)BaCl2+Na2SO4

BaSO4↓+2NaCl(3)K2CO3与其他物质反应生成KCl,会引入新的杂质。解析(1)除去氯化钠溶液中的氯化钙、氯化镁和硫酸钠杂质时,

选用的试剂分别为碳酸钠、氢氧化钠和氯化钡溶液,为了将杂质

充分除去,所加试剂必须过量,过量的碳酸钠和氢氧化钠最后均可

利用适量稀盐酸除去,而过量的氯化钡需用加入的碳酸钠除去,故

碳酸钠溶液一定要在氯化钡溶液之后加入,因此合理的顺序为②

⑤①③④或②①⑤③④或①②⑤③④。(2)氯化钡和硫酸钠反应

生成硫酸钡和氯化钠。(3)碳酸钠不能用碳酸钾代替,否则碳酸钾

与其他物质反应会产生新的杂质氯化钾。4.(2017南阳一模,19)粗盐除去泥沙后含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2

等杂质,还必须经过提纯才能使用。提纯中常涉及下列操作步骤:

①添加过量的BaCl2溶液;②添加过量的NaOH溶液;③添加过量

Na2CO3溶液;④过滤。(1)为达到目的,操作③必须在操作

①

(填序号)后进行。其中

操作③的作用是

除去杂质CaCl2和过量的BaCl2

。(2)以上实验方案还需完善,请说明原因并加以补充。答案(1)①除去杂质CaCl2和过量的BaCl2(2)题中操作步骤未除去过量的NaOH和Na2CO3,还应加入适量的

稀盐酸。解析在除杂过程中,过量的氯化钡可除去硫酸钠,而过量的氯化

钡要用后来加入的碳酸钠溶液除去,因此,操作③具有双重作用,

不仅能除去原来的杂质氯化钙,还能除去过量的氯化钡;过滤后,

滤液中含有过量的氢氧化钠、碳酸钠,因此还需要向滤液中加入

适量的稀盐酸将它们除去。5.(2018平顶山二模,24)粗盐中含有MgCl2、CaCl2等杂质,必须进

行分离和提纯后才能用于工业生产和人们的日常生活。粗盐提

纯的部分流程如下图:

请回答:(1)写出步骤①中所发生的化学反应。(2)步骤②加入过量的碳酸钠溶液的目的是什么(3)步骤④获得精盐水后,通过什么操作得到食盐晶体?答案(1)MgCl2+Ca(OH)2

CaCl2+Mg(OH)2↓(2)除去CaCl2和过量的Ca(OH)2(或除去Ca2+)。(3)蒸发结晶。解析(1)步骤①加入过量的氢氧化钙溶液,氯化镁与氢氧化钙反

应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙。(2)步骤②加入过量的碳酸钠溶

液,是为了除去原有的和生成的氯化钙及过量的氢氧化钙。(3)步

骤④通过蒸发结晶的方法可得到氯化钠晶体。6.(2018南阳一模,24改编)氯化钠和氯化镁是重要的化工原料,某粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等物质,为了从中提取较纯的氯化钠和氯化镁,设计如图实验方案。请回答下列问题。

(1)步骤④⑤的顺序颠倒会引发的后果是

精盐中会混有氯化钡

杂质

。(2)滤液乙中所含的溶质除氯化钠外,还含有

碳酸钠和氢氧化钠

,为了确定除氯化钠外,其他溶质的存在,请设计实验证明(简要

写出实验操作即可)。答案(1)精盐中会混有氯化钡杂质(2)碳酸钠和氢氧化钠取

少量滤液乙于试管中,加入足量的氯化钡(或硝酸钡等)溶液,有白

色沉淀产生,证明含有碳酸钠;静置,向上层清液中滴加酚酞溶液,

溶液变红,证明含有氢氧化钠。(合理即可)解析(1)步骤④⑤分别是加入过量的氯化钡和碳酸钠溶液,如果

顺序颠倒,过量的氯化钡不能被除去,精盐中会混有氯化钡。(2)

滤液乙中含有的溶质除了氯化钠外,还有氢氧化钠、碳酸钠,为了

确定这两种物质的存在,可取少量滤液乙,向其中加入足量的氯化

钡或氯化钙(或硝酸钙或硝酸钡)溶液,有白色沉淀产生,证明含有

碳酸钠;静置,向上层清液中加入几滴无色酚酞溶液,溶液变红,证

明含有氢氧化钠。7.(2018周口沈丘一模,24)河南叶县的粗盐中含有MgCl2、CaCl2、

MgSO4以及泥沙等杂质,以下是一种制备精盐的实验方案(用于沉

淀的试剂均过量)。请回答下列问题:

(1)碳酸钠的作用

除去粗盐中的CaCl2和过量的BaCl2

。(2)写出步骤①中所发生反应的化学方程式。(3)请设计实验证明滤液中的成分。答案(1)除去粗盐中的CaCl2和过量的BaCl2(2)BaCl2+MgSO4

BaSO4↓+MgCl2(3)取少量滤液,向其中滴加过量的硝酸钡溶液,有白色沉淀产生,

说明含有碳酸钠;过滤,向该滤液中滴加酚酞溶液,溶液变红,说明

含有氢氧化钠;向溶液中滴加足量的稀硝酸后,再滴加硝酸银溶

液,有白色沉淀产生,说明含有氯化钠。(合理即可)解析(1)硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以

将硫酸根离子沉淀;镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化

钠溶液可以将镁离子沉淀;钙离子用碳酸根离子沉淀,加入过量的

碳酸钠溶液可以将钙离子沉淀,但是注意碳酸钠溶液要放在氯化

钡溶液之后加入,这样碳酸钠会除去过量的氯化钡。(2)步骤①中

氯化钡与硫酸镁溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,反应的化学

方程式为BaCl2+MgSO4

BaSO4↓+MgCl2。8.(2018三门峡三模,24)某氯化钾样品中含有杂质氯化钙和氯化镁,设计提纯的流程图如下,请认真分析各步骤的信息作答:

(1)写出加入Y溶液时发生反应的化学方程式。(2)设计实验证明滤液中存在KOH。(写出操作步骤、现象和结论)。(3)加入过量盐酸的目的。答案(1)K2CO3+CaCl2

CaCO3↓+2KCl(2)取少量滤液于试管中,滴加过量的氯化钙溶液(或氯化钡溶液

等),充分反应后,静置;向上层清液中滴加无色酚酞溶液,若溶液变

红,证明含有氢氧化钾。(其他答案合理均可)(3)除去滤液中过量的KOH和K2CO3。解析本题类似于粗盐提纯。(1)为了将固体样品配制成溶液,加

入的溶剂X是蒸馏水;加入过量的KOH溶液,目的是除去氯化镁;

再加入过量的Y溶液,目的是除去氯化钙,因此Y应是碳酸钾;加入

Y溶液时发生反应的化学方程式为K2CO3+CaCl2

CaCO3↓+2KCl。(2)过滤后,滤液中含有三种溶质:KCl、KOH、K2CO3;要证明滤液中存在KOH,需要先加入足量的氯化钙溶液(或氯化钡溶液等),目的是除去K2CO3,因为K2CO3也呈碱性,会干扰KOH的检

验;然后滴加无色酚酞(或硫酸铜、氯化铁等也可)溶液,观察溶液

是否变红(或出现蓝色沉淀、红褐色沉淀),若溶液变红(或有沉淀

产生),证明含有KOH。(3)加入过量的稀盐酸的目的是除去滤液中过量的KOH和K2CO3。四、综合应用题9.(2017河南预赛卷,29)食盐是一种重要的化工原料,请回答