必修 第二册第五章 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精品课件ppt

这是一份必修 第二册第五章 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精品课件ppt，共41页。PPT课件主要包含了第一部分，氯化钠与海水，物质的分离和提纯，物质分离和提纯，将杂质离子转化为沉淀，将杂质离子转化为气体，适量BaCl2，适量H2SO4，Fe粉，盐酸等等内容，欢迎下载使用。
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SO42-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。
任务一、物质的分离和提纯的概念及原则
学生活动1：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？
①物质的分离：将混合物的各种物质彼此分开，最终获得几种纯净物的过程。即A和B的混合物通过某种分离方法最终得到纯净的A和纯净的B 的过程。
②物质的提纯：将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程，又叫物质的净化或除杂。
不增：过程中不增加新的杂质；易复原：被提纯物转化后易复原。不减：不减少被提纯物； 易分离：被提纯物与杂质易分离；
除杂试剂必须过量(目的是为了除去杂质); 过量试剂必须除去(因为过量试剂带入新的杂质);除杂途径必须最佳(能把杂质转化为被提纯物是最佳方法); 除多种杂质必须虑考加入试剂顺序的。
学生活动2：回顾思考：物质分离和提纯常见的方法又哪些？
①物质分离和提纯常见的化学方法：
将杂质通过置换反应而除去
杂质受热易分解，通过加热将杂质除去
将杂质溶于某种试剂而除去
②物质分离和提纯常见的物理方法：过滤法、结晶法(蒸发结晶、冷却结晶)、升华法、蒸馏法、分液法
【典例1】下列除杂试剂选用错误的是（ ）
A．A B．B C．C D．D
【解析】A．盐酸的酸性强于碳酸，CO2中混有HCl，常采用通入饱和碳酸氢钠溶液，故A不符合题意；B．加入过氧化氢，将Fe2+氧化成Fe3+，不引入新杂质，能够完成实验目的，故B不符合题意；C．氧化铝为两性氧化物，氧化铁为碱性氧化物，加入氢氧化钠溶液，氧化铝与氢氧化钠生成可溶的偏铝酸钠，而氧化铁不与氢氧化钠反应，不能达到实验目的，故C符合题意；D．MnO2不溶于水，KCl可溶于水，因此可采用加水溶液，过滤，除去KCl，能达到实验目的，故D不符合题意；答案为C。
【典例2】三氯化碘(ICl3)在药物合成中用途非常广泛，其熔点为33℃， 沸点为73℃，遇水易反应。实验室可用图装置制取ICl3，制备的反应 原理：I2+3Cl2=2ICl3 下列说法不正确的是（ ）
A．利用装置甲制备氯气选用的药品可以是高锰酸钾和浓盐酸 B．装置乙中长颈漏斗液面上升说明 丙装置可能发生堵塞 C．装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl2 D．装置戊中的碱石灰可以用无水氯 化钙代替
【解析】A．高锰酸钾氧化浓盐酸当中的氯离子生成氯气，且该反应不需要加热， A正确；B．若丙中U型管堵塞，则气体会滞留在装置乙中，导致乙中长颈漏斗液面上升，B正确；C．氯化钙是干燥剂，因此丙的作用是干燥制得的氯气，C正确；D．碱石灰可以除去多余的氯气，无水氯化钙不能除去氯气，故装置戊中的碱石灰不可以用无水氯化钙代替，D错误；故本题选D。
任务二、物质的分离和提纯的常用方法—过滤与蒸发
学生活动1：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？
利用物质溶解性的差异，将液体和不溶于液体的固体分离开来。
固液混合物的分离。一般是一种物质易溶于水，另一种物质难溶于水。
铁架台(含铁圈)、烧杯、漏斗、滤纸
学生活动2：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？
在蒸发皿中不断加热，蒸发溶剂，使溶液浓缩，从而析出晶体的过程。
适用于分离溶液中的溶质。
铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。
液体量不得超过蒸发皿容积的2/3、玻璃棒搅拌液体、出现较多固体时余热蒸干、取下未冷却的蒸发皿时，要放在陶土网上。
【典例1】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NaOH、BaCl2、Na2CO3，过滤后再加 适量盐酸
【解析】过滤用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗，A正确；蒸发结晶时，当出现较多固体时，即停止加热，用余热蒸干，B正确；用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子，步骤包括粗盐溶解，加沉淀剂，过滤，调节pH，蒸发结晶等，玻璃棒的作用依次为搅拌、引流、搅拌，C错误；加入除杂的试剂顺序可以是先加NaOH，再加BaCl2，加入碳酸钠，过滤后加适量盐酸，D正确。
【典例2】为提纯下列物质(括号内的物质为杂质)，所选用的方法正确 的是（ ） A．HCl(H2S)：通入酸性KMnO4溶液中洗气 B．CO2(SO2)：通入溴水溶液中洗气 C．AlCl3溶液(FeCl3)：加入过量的NaOH溶液过滤 D．NO2(NO)：通入NaOH溶液中洗气
【解析】A．HCl和H2S都能与酸性KMnO4溶液反应，A错误；B．SO2能与溴水发生氧化还原反应而CO2不能，CO2中的SO2可以用溴水除去，B正确；C．AlCl3溶液中含有FeCl3，加入过量的NaOH溶液生成NaAlO2,过滤后得到NaAlO2溶液，C错误；D．NO2与NaOH溶液反应，NO2(NO)通入NaOH溶液，除去NO2，D错误；故选B。
【实验仪器】 托盘天平、钥匙、量筒、烧杯、玻璃棒、胶头滴管、漏斗、滤纸、蒸发皿、坩埚钳、铁架台（带铁圈）、石棉网（或陶土网）、酒精灯、火柴 【实验药品】粗盐、蒸馏水、0.1 ml·L－1BaCl2溶液、20%的NaOH溶液、饱和Na2CO3溶液、6 ml·L－1盐酸、pH试纸。
任务一、用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子
学生活动1：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：
Ba2+完全反应生成BaSO4沉淀
继续滴加BaCl2溶液
Ca2＋、Ba2＋与CO32－
生成的沉淀和不溶性杂质
学生活动2：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？
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
【温馨提示】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NaOH ③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
【典例1】通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、 CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质，粗盐精制的实验流程如下。下 列说法不正确的是(　　)
A．在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解 B．第⑤步操作是过滤 C．第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂，加入试剂顺序为： NaOH 溶液→Na2CO3溶液→BaCl2溶液→稀盐酸 D．除去MgCl2的方程式为：MgCl2＋2NaOH==Mg(OH)2↓＋2NaCl
【解析】加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀，加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀，除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀，但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后，这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡，再进行过滤，最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子，所以正确的顺序为：NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、NaOH、Na2CO3，Na2CO3要在BaCl2的后面加，C错误。
【典例2】海盐经溶解、过滤后仍含有可溶性杂质Ca2＋、Mg2＋、 SO42-，为了得到纯净的NaCl，下列试剂(均过量)的滴加顺序及操 作顺序不合理的是(　 ) A．BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发 结晶 B．Ba(OH)2溶液→Na2CO3溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 C．Na2CO3溶液→NaOH溶液→BaCl2溶液→过滤→稀盐酸→蒸发 结晶 D．BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发 结晶
【解析】粗盐提纯时，所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2＋)、BaCl2溶液(除去SO42－、Na2CO3溶液(除去Ca2＋和过量的Ba2＋)，过滤后，加入稀盐酸(除去过量的OH－、CO32－)，注意Na2CO3溶液一定要在BaCl2溶液之后加入，稀盐酸在过滤后加入，故A、D项正确，C项错误；加入过量的Ba(OH)2溶液，可除去SO42－、Mg2＋，再加入过量的Na2CO3溶液，除去Ca2＋和过量的Ba2＋，过滤后，向滤液中加入稀盐酸，除去过量的CO32－和OH－，蒸发结晶得到纯净的NaCl，B项正确。
学生活动1：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？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？
①实验操作②中所加试剂过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去。
②实验操作④中加入盐酸是为了除去滤液中过量的OH－和CO32－。
学生活动1：问题探究2—粗盐水中加入氯化钡溶液使SO42-沉淀而除去，如何检验SO42-是否沉淀完全？
静置后，沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2～3滴氯化钡溶液，若溶液不出现浑浊，说明SO42-已沉淀完全。
③不能。若在过滤前加入稀盐酸，会使生成的沉淀溶解，产生新的杂质。
学生活动2：归纳除去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？
①思路和方法：选择除杂试剂，依据是将可溶性杂质转化成沉淀、水或气体等易分离的物质，尽可能不引入新杂质；安排试剂的用量（一般过量）和添加顺序，依据是过量的试剂必须靠后面添加的试剂除去。
②需要注意的问题：a.洗涤沉淀的操作：向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀，待水自 然流下，重复操作2～3次。
b.过滤操作不可用玻璃棒搅拌漏斗内的物质，以免划破滤纸。
c.检验沉淀是否洗涤干净的操作：检验沉淀是否洗涤干净的操作：取最后一次洗涤液进行检验（事先要确定沉淀中含有的离子，选择合适的试剂进行检验）。
d.检验沉淀是否完全的方法：检验沉淀是否完全的方法：取（或向）上层清液中继续滴加原沉淀剂，若无沉淀产生则沉淀完全。
【典例1】有关粗盐(主要含NaCl，杂质为BaCl2、MgCl2)提纯的 描述错误的是（ ） A．将粗盐溶于水得到无色溶液，边搅拌边适当加热能加快溶解 的速率 B．提纯时需要的除杂试剂有Na2CO3溶液、NaOH溶液，稀盐酸 C．加入除杂试剂时，必须先加入稀盐酸后加入Na2CO3溶液 D．该提纯过程中未涉及氧化还原反应
【解析】溶解时搅拌或适当升温都能加快溶解的速率，故将粗盐溶于水得到无色溶液，边搅拌边适当加热能加快溶解的速率，A正确；提纯时需要的除杂试剂有Na2CO3溶液除去BaCl2、NaOH溶液除去MgCl2，稀盐酸除去过量的Na2CO3和NaOH，B正确；根据除杂的基本要求可知，加入Na2CO3溶液除去BaCl2、NaOH溶液除去MgCl2，过滤产生的沉淀后加入稀盐酸以除去过量的Na2CO3溶液和NaOH溶液，C错误；该提纯过程中涉及的反应有：Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl，MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl，Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑，NaOH+HCl=NaCl+H2O，故未涉及氧化还原反应，D正确；故答案为：C。
【典例2】下列说法正确的是（ ） A．向某溶液中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀产生，溶液中 一定含有Cl- B．向某溶液中加入一定量的稀硫酸，产生的气体使澄清石灰水 变浑浊，溶液中一定含有SO32－或CO32－ C．氯气使湿润的红纸条褪色，说明氯气具有漂白性 D．SO2使酸性高锰酸钾褪色，表现了SO2的还原性
【解析】A．向某溶液中滴加少量AgNO3溶液，有白色沉淀产生，溶液中可能含有Cl-、CO32－、SO32－等离子中的一种或几种，故A错误；B．向某溶液中加入一定量的稀硫酸，产生的气体使澄清石灰水变浑浊，溶液中可能含有SO32－、CO32－、HSO3－、HCO3－等离子中的一种或几种，故B错误；C．氯气使湿润的红纸条褪色，是氯气和水反应生成的次氯酸有强氧化性，能使有色物质褪色，不能说明氯气具有漂白性，故C错误；D． SO2使酸性高锰酸钾褪色，是SO2被高锰酸钾溶液氧化，高锰酸钾被还原成无色的离子，表现了SO2的还原性，故D正确；故答案为：D。
1．下列有关分析中，错误的是（ ）A．“熬胆矾铁釜，久之亦化为铜”，该过程发生了置换反应B．“青蒿一握，以水二升渍，绞取汁”，该青蒿素的提取过程属于化 学变化C．1964年我国自行制造的第一颗原子弹爆炸成功，原子弹爆炸涉及 物理变化D．“方家以磁石磨针锋，则能指南”，中国古代磨制磁石制造指南针 属于物理变化
【解析】由描述知，铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁，属置换反应，A正确；此过程为萃取，属物理变化，B错误；原子弹爆炸涉及化学变化和物理变化，C正确；中国古代磨制磁石制造指南针，没有新物质生成，属物理变化，D正确。
2．下列说法正确的是（ ）A．通过焰色试验可以鉴别碳酸钠中是否含有碳酸钾B．向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl2溶液，产生白色沉淀，则原溶液中 一定有SO42-C．向溶液中滴加AgNO3，产生白色沉淀，则原溶液中一定有Cl-D．向溶液中滴加盐酸，产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体， 则原溶液中一定有CO32-
【解析】钾的焰色为紫色，钠为黄色，因此可用焰色实验鉴别碳酸钠中是否含碳酸钾，A正确；加盐酸酸化的氯化钡生成白色沉淀，不一定是硫酸根存在，应先加盐酸酸化，再加氯化钡，B错；能与银离子沉淀的还有碳酸根、硫酸根等，不一定是氯离子，C错；与盐酸反应生成二氧化碳气体可以是HCO3-，D错。
3．粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、杂质离子，实验室提纯粗食盐水制取食盐的流程如下，过程III中，用到的分离方法是（ ）A．吸附 B．加热蒸发 C．过滤 D．冷却结晶
【解析】食盐溶解度受温度影响小，加热蒸发食盐溶液得到食盐晶体，所以过程III中，用到的分离方法是加热蒸发，故选B。
4．粗盐含有少量的 MgCl2，CaCl2，Na2SO4 等杂质，为了将杂质除干净得到精盐，对粗盐溶液分别进行如下操作①加入过量的 NaOH溶液、②加入过量的 Na2CO3 溶液、③加入过量的BaCl2溶液、④过滤、⑤加入过量的稀盐酸、⑥蒸发。下列操作的先后顺序错误的是（ ）A．②③①④⑤⑥ B．③④②④①④⑤⑥C．①③②④⑤⑥ D．③④①②④⑤⑥
【解析】①加过量NaOH溶液，Mg2+发生反应，生成Mg(OH)2沉淀和氯化钠；②加过量Na2CO3溶液，与CaCl2和③中过量BaCl2溶液发生反应，生成CaCO3沉淀和BaCO3沉淀和氯化钠；③加入过量BaCl2溶液，与Na2SO4发生反应，生成BaSO4沉淀和NaCl；④过滤，滤出前面生成的沉淀及泥沙；⑤加适量盐酸，与①中过量NaOH溶液和②中过量Na2CO3溶液发生反应，生成氯化钠、水和二氧化碳气体；因此操作中应依次加入过量的氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠，过滤后加适量盐酸然后蒸发除水；正确的操作顺序为③④②④①④⑤⑥、①③②④⑤⑥或③④①②④⑤⑥故选A。
根据杂质的特点选择合适的分离方法
用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子