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  4. 粗盐的提纯物质的除杂

粗盐中常含有CaCl2、MgSO4等杂质,可加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液和适量稀盐酸,除掉杂质制得精盐,则所加这四种物质先后顺序正确的是()A.Na2CO3、、BaCl2、HCl、

一、题文

粗盐中常含有CaCl2、MgSO4等杂质,可加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液和适量稀盐酸,除掉杂质制得精盐,则所加这四种物质先后顺序正确的是(  )
A.Na2CO3、、BaCl2、HCl、NaOH
B.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl
C.Na2CO3、NaOH、BaCl2、HCl
D.NaOH、Na2CO3、HCl、BaCl2

考点提示:粗盐的提纯,物质的除杂

二、答案

B

三、考点梳理

知名教师分析,《粗盐中常含有CaCl2、MgSO4等杂质,可加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液和适量稀盐酸,除掉杂质制得精盐,则所加这四种物质先后顺序正确的是()A.Na2CO3、、BaCl2、HCl、》这道题主要考你对 粗盐的提纯物质的除杂 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:粗盐的提纯,物质的除杂

考点名称:粗盐的提纯
  • 粗盐提纯:

          粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质如:Ca2+,Mg2+,SO42-等。不溶性杂质可以用过滤的方法除去,可溶性杂质中的Ca2+,Mg2+,SO42-则可通过加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液,生成沉淀而除去,也可加入BaCO3固体和NaOH溶液来除去。然后蒸发水分得到较纯净的精盐。
  • 粗盐提纯实验:

    1. 实验过程
    (1)溶解
    (2)在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐。
    (3)加入过量BaCl2(去除硫酸根离子)BaCl2+Na2SO4==BaSO4↓+2NaCl
    (4)加入过量NaOH(去除镁离子)MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl
    (5)加入过量Na2CO3(去除钙离子及BaCl2中的钡离子)Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
    (6)Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
    (注:3,4两步可互换。)
    (7)过滤
    向滤液中加入适量HCl(除去过量NaOH,Na2CO3,可选择用pH试纸控制加入的量,或是直接蒸发)
    (8)蒸发结晶

    2. 实验步骤:
    (1)溶解:
    用托盘天平称取5克粗盐(精确到0.1克),用量筒量取10毫升水倒入烧杯里,
    用药匙取一匙粗盐加入水中,观察发生的现象,用玻璃棒搅拌,并观察发生的现象。
    接着再加入粗盐,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解时为止,观察溶液是否浑浊。
    (2)过滤:
    将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿,
    倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边,漏斗末端紧靠承接
    滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,
    滤液仍浑浊时,应该再过滤一次。
    (3)蒸发:
    把得到的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,等到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。
    (4)用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器,比较提纯前后食盐的状态
    并计算精盐的产率。
    (5)去除可溶性杂质:溶解,依次加入过BaCl2,NaOH,Na2CO3过滤。向滤液中加入适量HCl,
    蒸发,结晶。
  • 产率计算:

    将提纯后的氯化钠与粗盐作比较,计算精盐的产率。
    (误差分析:明显偏低:A.溶解时将粗盐一次全部倒入水中,立即过滤B.蒸发时,有一些液体、固体溅出。
    偏高:提纯后的精盐尚未完全干燥就称其质量.粗盐中含有其他可溶性固体。)

    元素变化:
    反应前:NaCl、MgCl2、CaCl2、Na2SO4
    加入BaCl2(过量)产生BaSO4沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2
    加入Na2CO3(过量)产生CaCO3沉淀和BaCO3沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、Na2CO3
    加入NaOH(过量)产生Mg(OH)2沉淀溶液内还剩:NaCl、Na2CO3、NaOH
    加入HCl(过量)产生CO2、H2O溶液内还剩:HCl、NaCl
    蒸发后:NaCl

    实验现象:
    溶解:粗盐固体为灰色,加入水中所得液体呈浑浊状。
    过滤:滤液是无色透明液体,滤纸上的残留物呈黑色。
    蒸发:随着加热,蒸发皿中液体的量减少;当蒸发到一定程度时,蒸发皿底部有固体析出。蒸发得到的固体为白色。

    过程中玻璃棒的作用:
    (1)溶解时:搅拌,加速溶解
    (2)过滤时:引流
    (3)蒸发时:搅拌,使液体均匀受热,防止液体飞溅
考点名称:物质的除杂
  • 混合物的分离和提纯(除杂)
    1. 分离与提纯的基本原理
    (1)分离:就是用物理或化学的方法将混合物巾的各组分分开,并将物质恢复到原状态。
    (2)提纯和除杂:用物理或化学的方法把混合物中的杂质除去而得到纯物质。在提纯过程中,如果杂质发生了化学变化,不必恢复成原物质。二者的方法在很多情况下是相似的,但分离比提纯的步骤要多,因为各组分均要保留,绎过化学反应使混合物中各组分经转化而分离后还要复原为原来的组分物质提纯和除杂过程中经常用到分离操作,二者有时又密不可分。

    2.分离和提纯应遵循的原则
    (1)不能“玉石俱焚”:即试剂一般要求与杂质反应,不与要保留的物质反应。但在特殊情况下,所加试剂可和保留物质应应,但最终要转化成需要保留的物质如除去FeCl3,溶液中的NaCl,可加过量的NaOH溶液→过滤→洗涤→加适量稀盐酸。
    (2)“不增““不减”:即不增加新的杂质,不减少要保留的物质如除去FeCl3中的少量Fe2(SO4)3应选用BaCl2而不应选用Ba(NO3)2,否则发生反应3Ba(NO3)2+Fe2(SO4)3==3BaSO4↓+2Fe(NO3)3溶液中又增加了Fe(NO3)3.
    (3)易分离:反应后,物质的状态不同,便于分离。
    (4)不污染环境:即耍求所选用的除杂方法不能产生可污染环境的物质。
    (5)不能“旧貌变新颜”:即除杂结束前,要恢复保留物质的原有状态。

  • 常见除杂的方法:
    CO2(O2):将气体通过灼热的铜网
    CO2(H2或CO):将气体通过灼热的氧化铜
    O2或CO2或H2(含H2O):将气体通过浓硫酸或氧化钙或氯化钙等干燥剂
    O2或H2或CO(含CO2或SO2):将气体通入氢氧化钠溶液中
    Cu(含Fe或Mg或Zn):加入足量的稀盐酸或稀硫酸,过滤
    Fe(含Cu):用磁铁将铁粉吸引出来
    Cu(含CuO),Fe(含Fe2O3):高温下与H2或CO反应
    CuO(含Cu或C):在空气中灼烧
    CaO(含CaCO3):高温煅烧(CaCO3分解成CaO和CO2)
    CaCO3(含CaO):加足量水溶解,过滤,取滤渣
    Ca(OH)2(含CaO)加足量水
    FeSO4溶液(含H2SO4或CuSO4),FeCl2溶液(含盐酸或CuCl2):加过量铁粉,过滤,取滤液
    NaCl溶液(含Na2CO3):加适量稀盐酸
    Na2SO4溶液(含CuSO4):加适量 NaOH 溶液

    酸、碱、盐溶液的除杂技巧:
    1.被提纯物与杂质所含阳离子相同时,选取与杂质中的阴离子不共存的阳离子,再与被提纯物中的阴离子组合出除杂试剂。如除去Na2SO4溶液中的NaOH:可选用稀H2SO4溶液为除杂试剂(2NaOH+ H2SO4==Na2SO4+2H2O)、除去KCl溶液中的 K2SO4:可选用BaCl2溶液为除杂试制(K2SO4+BaCl2 ==2KCl+BaSO4↓,过滤除去)

    2.被提纯物与杂质所含阴离子相同时,选取与杂质中阳离子不共存的阴离子,再与被提纯物中的阳离子组合出除杂试剂,如除去NaCl溶液中的BaCl2:可选用 Na2SO4溶液为除杂试剂(BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓ +2NaCl,过滤除去).再如除去KNO3溶液中的AgNO3:可选用KCl溶液为除杂试剂(AgNO3+KCl=AgCl↓ +KNO3,过滤除去)。

    3.被提纯物质与杂质所含阴离子、阳离子都不相同时,应选取与杂质中阴、阳离子都不共存的阳、阴离子组合出除杂试剂。如:除去NaCl溶液中的CuSO4:可选用Ba(OH)2溶液为除杂试剂[CuSO4+Ba(OH)2= BaSO4↓+Cu(OH)2↓,过滤除去]。
  • 分离和提纯的方法:
       物质的分离和提纯有两种主要的方法,即物理方法和化学方法。实际上在实验过程中往往需通过综合法来进行。
    (1)物理方法主要包括过滤,蒸馏,结晶
    方法适用范围举例注意事项
    过滤分离不溶性固体和液体粗盐提纯①过滤时要“一贴、二低,三靠”;
    ②必要时要洗涤沉淀物
    结晶利用混合物中各组分在某种溶剂中溶解度随温度变化不同的性质来分离提纯物质分离氯化钠和硝酸钾混合物①一般先配较高温度下的浓溶液,然后降温结晶:
    ②结晶后过滤,分离出晶体
    蒸馏沸点不同的液体混合物石油的分馏①温度计水银球在蒸馏烧瓶的支管口处;
    ②加沸石(或碎瓷片);
    ③冷凝管水流方向

    (2)化学方法
    除杂方法除杂原理应用实例
    化气法与杂质反应生成气体而除去除Na2SO4中的NaCO3,可加适量稀盐酸
    NaCO3+H2SO4==Na2SO4+CO2↑+H2O
    沉淀法将杂质转化为沉淀过滤除去除去NaCl中的Na2SO4.可加适量的BaCl2
    Na2SO4+BaCl2==BaSO4↓+2NaCl
    置换法将杂质通过置换反应而除去c除去FeSO4中的CuSO4可加过量的铁粉
    CuSO4+Fe==Cu+FeSO4
    溶解法将杂质溶丁某种试剂而除去除C粉中的CuO粉末,可加适量稀盐酸,再过滤
    CuO+H2SO4==CuSO4+H2O
    加热法杂质受热易分解,通过加热将杂质除去除CaO中的CaCO3可加热
    CaCO3CaO+CO2↑
    转化法将杂质通过化学反应转化为主要成分除去CO2中的CO,可将气体通过灼热的CuO
    CO+CuOCu+CO2

    (3)综合法
    在进行混合物的分离或提纯时,采用一种方法往往不能达到目的,而要采用几种方法才能完成,这就是综合法。综合法主要有三种:
    ①物理方法的综合:主要是溶解、过滤、蒸发、结晶等方法的结合:
    ②化学方法的综合:当某物质所含杂质不止一种时,通常需加入多种试剂除去(或分离)不同的物质。
    ③物理与化学方法的综合:当某物质所含杂质不止一种,且有能用物理方法除去(或分离)的杂质时,首先应考虑用物理方法除去一种或几种杂质,然后再用化学方法除去其余杂质。

    (4)除杂方法的几个优化原则
    ①若同时有多种方法能除去杂质,要选择那些简单易行、除杂彻底的方法。
    ②应尽量选择既可除去杂质,又可增加保留物质的方法,即“一举两得”。
    ③先考虑物理方法,再用化学方法。

    常见的混合物类型及分类与提纯的方法见下表:
    混合物类型\\采用的方法物理方法化学方法
    固—固混合可溶—可溶结晶把杂质变成沉淀、气体等除去
    可溶—不溶过滤——
    不溶—不溶把杂质变成可溶物除去
    固—液混合过滤——
    液—液混合——把杂质变成沉淀,气体或被提纯物
    气—气混合——把杂质变成固体、溶液或被提纯物

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