陈女婷
粗盐中难溶性杂质的去除实验是初中化学课程标准规定的学生必做实验,也是中考必考内容。下面加以归纳总结。
一、粗盐中难溶性杂质的去除——“粗提”
1. 实验原理
粗盐中含有较多的可溶性杂质(如MgCl2、CaCl2等)和难溶性杂质(如泥沙等)。过滤可除去粗盐中的难溶性杂质。
2. 实验步骤解读
(1)溶解
操作要点:用托盘天平称取5.0 g粗盐,用药匙将粗盐逐渐加入盛有10 mL水的烧杯里,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解为止。称量剩余粗盐的质量。
(2)过滤——分离难溶性固体与液体的一种方法
操作要点:“一贴”——滤纸紧贴漏斗内壁;“二低”——滤纸低于漏斗边缘;滤液面低于滤纸边缘;“三靠”——烧杯口紧靠玻璃棒;玻璃棒轻靠在三层滤纸处;漏斗下端的尖口紧靠烧杯内壁。
注意事项:过滤食盐水时,若滤液还是浑浊,应检查装置并分析原因。若是滤纸破损,则应更换滤纸;若是过滤时液面高于滤纸边缘,应重新过滤。
(3)蒸发结晶——浓缩或蒸干溶液得到固体的操作
操作要点:把所得的澄清滤液倒入蒸发皿,用酒精灯加热,加热过程中用玻璃棒不断搅拌。当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。
注意事项:在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌,防止因局部温度过高造成液滴飞溅;移开蒸发皿时要用坩埚钳,不能用手拿,以免烫伤;停止加热时,不要立即把蒸发皿直接放在实验台上,以免烫坏实验台台面。
(4)计算产率
操作要点:用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到指定容器中。将提纯后的氯化钠与粗盐作比较,计算精盐产率(产率 = [精盐质量粗盐质量×100%])。
注意事项:计算精盐产率时,粗盐的质量应为溶解的粗盐的质量。
3.实验误差分析
產率偏低:(1)溶解时,搅拌不充分或粗盐未充分溶解即过滤;(2)溶解时,搅拌有液滴溅出;(3)过滤时,有滤液溅出;(4)蒸发时,有液滴飞溅;(5)转移时,有部分粗盐粘在蒸发皿上。
产率偏高:(1)过滤时,滤液浑浊未重新过滤;(2)蒸发时,未充分蒸干。
二、精盐溶液中可溶性杂质的去除——“细提”
粗盐通过溶解、过滤、蒸发结晶后获得的“精盐”中仍含有可溶性杂质。要得到纯净的NaCl固体还必须将“精盐”中的可溶性杂质除去。以可溶性杂质是MgCl2、CaCl2为例,精盐溶液中除去可溶性杂质(即“细提”)的具体步骤如下:
(1)向精盐溶液中加入过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液,使Mg2+转化为Mg(OH)2沉淀、Ca2+转化为CaCO3沉淀;
(2)过滤,除去Mg(OH)2沉淀、CaCO3沉淀;
(3)向滤液中加入适量稀盐酸,以除去过量的NaOH、Na2CO3,使其转化为NaCl;
(4)加热蒸发,除去过量的HCl和溶剂水,得到NaCl固体。
三、能力提升
(2020·辽宁·沈阳)为除去粗盐中混有的泥沙,某小组按以下步骤进行实验(实验环境温度为20 ℃)。
Ⅰ. 称量与溶解;Ⅱ. 过滤;Ⅲ. __________________ 。
(1)将步骤Ⅲ补充完整。
(2)图1为氯化钠的溶解度曲线,图2为步骤Ⅰ中的部分操作,请回答下列问题。
①由图1给出的信息可知:20 ℃时,NaCl的溶解度是_________g。
②从节约能源和提高产率的角度分析,图2中所需水的最佳体积是_________mL。(提示:水的密度为1 g/mL;产率 = [精盐质量粗盐质量] × 100%)。
③用玻璃棒搅拌的目的是_________。
(3)过滤时,若漏斗中液面高于滤纸边缘,造成的后果是_________(填字母)。
a. 过滤速度慢 b. 滤纸破损 c. 部分杂质未经过滤进入滤液
答案:(1)蒸发(或蒸发结晶) (2)①36.0 ②5 ③加速固体溶解(或其他合理答案) (3)c