学年中考化学一轮复习：实验4　粗盐提纯

实验 4 粗盐提纯 考向 粗盐中难溶性及可溶性杂质的 去除(★★★★★) 【例题】(2019·河南中招)为除去氯化钠 中的泥沙和 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 杂 质,某化学兴趣小组的同学先将粗盐样 品溶解、过滤,除去泥沙后,取粗盐水按 以下流程进行实验探究。 粗盐水 精盐 (1)溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的 一种玻璃仪器是________。 (2)写出一个加入 Na2CO3 溶液时所发生 反应的化学方程式__。 (3)上述流程中,若将过滤和加盐酸的操 作顺序颠倒,所得精盐产品中含哪些杂 陷阱 1:除杂步骤繁多,涉及多个 化学方程式,且有些步骤不能颠 倒,增加了解题的难度。 陷阱 2:设计过滤和加盐酸的操作 顺序颠倒这一环节,需要考生分 析加盐酸前所得沉淀有哪些,这 些沉淀与盐酸的反应情况,增加 了解题的难度。 ①溶解、过滤、蒸发操作中都要 用到的一种玻璃仪器是玻璃棒。 ②加入 Na2CO3 溶液的目的是除 去氯化钙和过量的氯化钡,据此 书写化学方程式。 ③将过滤和加盐酸的操作顺序颠 倒,除杂过程中得到的四种沉淀 1.考查所用仪器 烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、 酒精灯、铁架台等。 2.考查四次使用玻璃棒的作用: ①溶解:搅拌,加速溶解; ②过滤:引流液体; ③蒸发:搅拌,防止局部温度过高 而造成液滴飞溅; ④计算产率:转移固体。 3.考查粗盐中可溶性杂质的去除 方法 质?(BaSO4 不溶于水,也不溶于酸) 【拓展设问】 (4)加入过量 BaCl2 溶液和 Na2CO3 溶液 的顺序能否颠倒?理由是 ________________________________。 (5)加适量稀盐酸的操作过程中发生反 应的化学方程式为________________、 ________________。 (硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳 酸钡)有三种会溶解,即氢氧化 镁、碳酸钙、碳酸钡,所得精盐产 品中杂质有氯化镁、氯化钙、氯 化钡。 答案:(1)玻璃棒 (2)Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2 NaCl 或 BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2Na Cl (3)氯化钙、氯化镁、氯化钡 【拓展设问】 (4)不能,如果颠倒,过量的氯化钡 无法除去 (5)HCl+NaOH NaCl+H2O Na2CO3+2HCl 2NaCl+H2O+C O2↑ (1)加入过量 BaCl2,除去杂质 S O4 2 -。 (2)加入过量 NaOH,除去杂质 Mg2+。 (3)加入过量 Na2CO3,除去杂质 Ca2+和 Ba2+。 (4)加入适量盐酸与过量的碳酸 钠、氢氧化钠反应至溶液呈中性。 1.在除去食盐中可溶性杂质的过 程中,加入除杂试剂均过量,以确 保杂质离子全部转化为沉淀。 2.加入氯化钡溶液和碳酸钠溶液 的步骤不能颠倒,否则会导致过 量的氯化钡溶液无法除去,从而 形成新的杂质。 3.在加入盐酸调节溶液的 pH 之 前必须进行过滤操作,否则生成 的沉淀会再次溶解形成杂质。 1.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,不需要进行的操作是( ) A.溶解 B.过滤 C.蒸发 D.蒸馏 2.在粗盐提纯的实验中,下列操作正确的是( ) 3.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,下列叙述不正确的是( ) A.用热水溶解,可加快粗盐的溶解速率 B.蒸发时用玻璃棒搅拌,可防止液滴飞溅 C.把粗盐磨细,可提高精盐的产率 D.该实验不能除去粗盐中的硫酸钠 4.某化学兴趣小组同学按如图操作完成粗盐(含有难溶性杂质)提纯实验。下列说法正确的是 ( ) A.去除难溶性杂质的步骤是③ B.④操作中待溶剂全部蒸干后再停止加热 C.正确的操作顺序为①⑤②③⑥④ D.所得精盐潮湿会使产率偏低 5.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,各步操作均用到的玻璃仪器是____ ____。溶解和蒸发操作时都进行了搅拌,其目的分别是__________________ ____________、______________________________。 6.设计实验方案,从约 3 g 的粗盐中提纯食盐(完成实验过程即可,但是,主要过程要叙述清楚, 不能仅仅写简单步骤)。 实验仪器:天平、量筒,其他仪器任意使用。 _________________________ __________________________________________________________________。 7.食盐是一种重要的化工原料。粗盐中常含有少量的 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 等杂质,将粗盐 进行精制的流程如图所示: 粗盐 溶液 A 滤液 B NaCl 固体 (1)过量 X(纯净物)溶液中的溶质是____________(写化学式)。 (2)加入过量稀盐酸的作用是除去滤液中过量的碳酸钠溶液,还有一个作用是 ________________________________(用化学方程式表示)。 (3)在操作Ⅲ中玻璃棒的作用是________________________________。 1.某同学为了除去 NaCl 溶液中的 CaCl2、MgCl2、Na2SO4 杂质制取精盐,设计如下实验流程: (1)操作 a 和操作 b 都要用到的玻璃仪器是____________。 (2)写出一个可使精盐中氯化钠质量增加的化学方程式 __________________。 (3)固体 B 的成分是________________________________。 2.为除去 NaCl 中的泥沙和 CaCl2、MgSO4 等杂质,某化学小组的同学先将粗盐样品溶解、过 滤,除去泥沙后,取粗盐水进行的实验操作有:①加过量的 Na2CO3 溶液;②过滤;③加适量的盐 酸;④加过量的 Ba(OH)2 溶液;⑤蒸发、结晶。[提示:Mg(OH)2、BaSO4、BaCO3 难溶于水] (1)以上操作合理的先后顺序为________________。(数字序号不能重复使用) (2)写出加 Ba(OH)2 溶液时反应的化学方程式 ___________________________。 (3)小明称取实验制得的精盐 16 g,加入 84 mL 蒸馏水配制 16%的 NaCl 溶液,测得溶液的浓度 低于 16%,其原因可能是什么? ____________________________。 3.通过海水晒盐的方法得到的仅仅是粗盐。某粗盐样品中含有少量泥沙和少量 Na2SO4、 MgCl2、CaCl2 等杂质。为除去这些杂质,某实验小组的提纯步骤如下: (1)步骤①⑤⑦中都用到的一种玻璃仪器是________________。 (2)第⑤步过滤后得到的滤液中含有的溶质是____________________(写化学式)。 (3)步骤②和步骤④不可以颠倒,说明理由。 答案解析 【高分必做题】 1.D 粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不 溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程,无需进行蒸馏。 2.D 托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中所示操作砝码与药品位置放反了,A 错 误;粗盐溶解时不能在量筒中溶解,B 错误;过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图 中缺少玻璃棒引流,C 操作错误;蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防液体受热不均匀,造成液体 飞溅,D 正确。 3.C 升高温度能加速粗盐的溶解,A 正确;蒸发时搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅,B 正确;根据精盐产率的公式可知,粗盐磨细,不能提高精盐的产率,C 错误;粗盐提纯是将粗盐中 含有的泥沙等不溶物除去,不能除去粗盐中可溶性杂质,D 正确。 4.C 过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种方法,去除难溶性杂质的步骤是⑥,A 错 误;蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,B 错误;粗盐的 主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除 去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程,正确的操作顺序是 ①⑤②③⑥④,C 正确;所得精盐潮湿,则会使得到的精盐的质量偏大,而使精盐的产率偏高,D 错误。 5.【解析】粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸 发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐的过程),在溶解、过滤、蒸发操作中都要用到的玻璃仪 器是玻璃棒,在溶解操作中,玻璃棒起到搅拌,加快粗盐的溶解速率的作用;蒸发操作中,玻璃棒 的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。 答案:玻璃棒 加快溶解速率 防止局部温度过高,造成液滴飞溅 6.【解析】粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤 (把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程。据此分析 并确定有关步骤。 答案:溶解:用托盘天平称取 3 g 食盐,用药匙将该食盐加入烧杯里,用量筒量取10 mL 水倒入烧 杯里。用玻璃棒搅拌。 过滤:然后制作过滤器,进行过滤操作;待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜 色。如滤液仍浑浊,应该再过滤一次。 蒸发:把所得澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃 棒不断搅拌滤液。待蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。 7.【解析】(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀, 过量X(纯净物)能除去镁离子和硫酸根离子,则过量X(纯净物)溶液中的溶质是氢氧化钡,其化 学式为 Ba(OH)2。(2)氢氧化钡与碳酸钠溶液反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,滤液 B 中含有 氢氧化钠和过量的碳酸钠,加入过量稀盐酸的作用是除去滤液中过量的碳酸钠溶液,还有一个 作用是除去氢氧化钠,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,反应的化学方程式为 HCl+NaOH NaCl+H2O。(3)操作Ⅲ是蒸发操作,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高, 造成液体飞溅。 答案:(1)Ba(OH)2 (2)HCl+NaOH NaCl+H2O (3)搅拌,防止局部温度过高,造成液体飞溅 【学霸制胜题】 1.【解析】(1)操作 a 和操作 b 分别是过滤、蒸发操作,都要用到的玻璃仪器是玻璃棒。(2)氯 化钡溶液能与硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧 化镁沉淀和氯化钠,碳酸钠与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,碳酸钠能与氯化钙溶 液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,氢氧化钠能与稀盐酸反应生成氯化钠和水,碳酸钠能与稀盐 酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳。可使精盐中氯化钠质量增加的反应,如 BaCl2+Na2SO4 BaSO4↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3 BaCO3↓+2NaCl、 CaCl2+Na2CO3 CaCO3↓+2NaCl(合理即可)。(3)固体 B 是前面反应生成的沉淀,是硫酸钡、 碳酸钡、碳酸钙、氢氧化镁的混合物。 答案:(1)玻璃棒 (2)BaCl2+Na2SO4 BaSO4↓+2NaCl(合理即可) (3)硫酸钡、碳酸钡、碳酸 钙、氢氧化镁 2.【解析】(1)在除杂时,加入碳酸钠要放在加入氢氧化钡之后,以便将反应剩余的氢氧化钡除 去,盐酸放在最后,调节溶液的 pH,所以正确的操作顺序是④①②③⑤;(2)实验中加入 Ba(OH)2 溶液时发生的反应是 Ba(OH)2 和硫酸镁反应生成氢氧化镁沉淀和硫酸钡沉淀,化学方程式为 MgSO4+Ba(OH)2 Mg(OH)2↓+BaSO4↓;(3)测得溶液的浓度低于 16%,其原因可能是精盐不 纯或量取水时仰视读数即多取了水。 答案:(1)④①②③⑤ (2)MgSO4+Ba(OH)2 Mg(OH)2↓+BaSO4↓ (3)精盐不纯或量取水时 仰视读数即多取了水(合理即可) 3.【解析】(1)步骤①⑤⑦分别为溶解、过滤和蒸发操作,在溶解、过滤、蒸发操作中都要用 到的玻璃仪器是玻璃棒,在溶解操作中,玻璃棒起到搅拌、加快粗盐的溶解速率的作用;过滤操 作中,玻璃棒的作用是引流;蒸发操作中,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞 溅。(2)粗盐中的杂质为少量泥沙和少量 Na2SO4、MgCl2、CaCl2 等,步骤②中加入过量 BaCl2 溶液可除去 S 4 2 -,化学方程式为 Na2SO4+BaCl2 BaSO4↓+2NaCl;步骤③加入过量 NaOH 溶液可除去 Mg2+,化学方程式为 2NaOH+MgCl2 Mg(OH)2↓+2NaCl;步骤④加入过量 Na2CO3 溶液可除去 Ca2+和步骤②中过量的 BaCl2,化学方程式为 Na2CO3+CaCl2 CaCO3↓+2NaCl 和Na2CO3+BaCl2 BaCO3↓+2NaCl;由此可知,将步骤⑤中 反应后的溶液过滤后,滤液中的溶质是 NaCl 和加入的过量 NaOH、Na2CO3。(3)步骤④能除 去过量的氯化钡溶液,若将步骤②和步骤④颠倒,则溶液中过量的 BaCl2 无法被除去。 答案:(1)玻璃棒 (2)NaCl、NaOH、Na2CO3 (3)颠倒后溶液中过量的 BaCl2 无法被除去