有关粗盐提纯实验主要有两种考法: (1) 考查“粗盐中难溶性杂质的去除”的基本实验技能和采用过滤、蒸发等操作对混合物进行分离和除杂的方法; (2) 考查精盐溶液中的可溶性杂质去除的实验步骤和操作流程 (有时以工业流程图的形式呈现) 。
1 考点梳理
粗盐中含有难溶性杂质 (如泥沙) 和可溶性杂质 (如MgCl2、CaCl2等) , 粗盐的提纯包括粗提和细提。粗提时先通过过滤除去泥沙等难溶性杂质, 再蒸发水分, 即可获得“精盐”。细提时可通过选择合适的除杂试剂 (过量) 逐步除去“精盐”溶液中的可溶性杂质。同时, 在后续操作中过量的除杂试剂也要完全除去。
1.1 粗盐中难溶性杂质的去除———粗提
(1) 仪器:药匙、托盘天平、烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台 (含铁圈) 、蒸发皿、酒精灯、坩埚钳。
(2) 步骤:溶解→过滤→蒸发结晶→产率计算。
(3) 玻璃棒的4个作用。
(1) 溶解时:搅拌, 加速粗盐的溶解; (2) 过滤时:引流, 防止液体溅出; (3) 蒸发时:防止加热时由于局部过热, 造成液滴飞溅; (4) 蒸发后:转移固体。
1.2 精盐溶液中可溶性杂质 (以MgCl2、CaCl2为例) 的去除———细提
(1) 先向精盐溶液中加入过量的NaOH溶液、Na2CO3溶液, 把Mg2+、Ca2+转化为Mg (OH) 2、CaCO3沉淀。
(2) 过滤除去Mg (OH) 2、CaCO3沉淀。
(3) 向滤液中加入适量稀盐酸除去过量的NaOH、Na2CO3, 将它们转化为NaCl。
(4) 加热蒸发, 除去过量的HCl和溶剂水, 得到NaCl晶体。
2 考查形式
2.1 考查粗盐中难溶性杂质的去除
例1 海洋是巨大的资源宝库, 从海洋中可以获得很多物质, 连云港海水资源丰富。
通过晾晒海水得到的粗盐中含有多种可溶性杂质和不溶性杂质 (泥沙等) 。实验室中除去粗盐中不溶性杂质获得精盐的步骤是:溶解→过滤→蒸发→计算产率等。
(1) 过滤操作中玻璃棒的末端要轻轻的斜靠在_______一边。蒸发时为防止液滴飞溅, 除用玻璃棒搅拌外, 还可以采取的操作是_______。
(2) 下列操作可能导致精盐产率偏高的是_____ (填字母) 。
a.食盐没有完全溶解即过滤
b.过滤时液面高于滤纸边缘
c.器皿上粘有的精盐没有全部转移到称量纸上
解析:本题考查粗盐提纯的步骤。涉及如下考点:粗盐提纯过滤和蒸发的注意事项;实验误差分析等知识。具体解析如下: (1) 过滤操作中, 为防止弄破滤纸, 玻璃棒的末端要轻轻的斜靠在三层滤纸的一边。蒸发时为防止液滴飞溅, 除用玻璃棒搅拌外, 还可以采取的操作是移走酒精灯。食盐没有完全溶解即过滤, 会导致部分精盐损失, 从而导致制得的精盐产率偏低;过滤时液面高于滤纸边缘, 会导致部分不溶于水的物质留在精盐中, 从而导致制得的精盐产率偏高;器皿上粘有的精盐没有全部转移到称量纸上, 会导致精盐质量偏小, 从而导致制得的精盐产率低。
答案: (1) 三层滤纸, 移走酒精灯; (2) b。
2.2 考查精盐溶液中可溶性杂质的去除
例2 :以粗盐 (含杂质Na2SO4、MgCl2、CaCl2、泥沙) 为原料制备精盐。
(1) 加水溶解后, 用如图2所示装置除去粗盐中的泥沙, 玻璃棒的作用是_______。
图2 实验装置
(2) 为除去Na2SO4、MgCl2、CaCl2, 并得到中性的食盐溶液, 下列所加试剂和操作: (1) 加过量的Na2CO3溶液, (2) 过滤, (3) 加过量的NaOH溶液, (4) 加适量的稀HCl, (5) 加过量的BaCl2溶液, 能达到目的的顺序是______。
A. (5) (3) (2) (1) (4)
B. (3) (5) (1) (4) (2)
C. (3) (5) (1) (2) (4)
(3) 用pH试纸检验溶液是否呈中性的操作是_________。
解析:本题考查粗盐中难溶性和可溶性杂质去除的一系列操作。涉及如下考点:氯化钠与粗盐提纯;碱和盐的化学性质;过滤的原理、方法及其应用;除杂的原则及注意事项;溶液的酸碱度测定。具体解析如下: (1) 过滤除去粗盐中的泥沙时, 玻璃棒的作用是引流。 (2) 欲除去溶液中的MgCl2、CaCl2、Na2SO4, 则用NaOH溶液除掉MgCl2, 用BaCl2溶液除掉Na2SO4, 用Na2CO3溶液除掉氯化钙与多余的BaCl2, 将沉淀过滤掉, 用稀盐酸除去滤液中多余的NaOH和Na2CO3, 所以能达到目的顺序是 (3) (5) (1) (2) (4) 。 (3) 用玻璃棒蘸取溶液滴于pH试纸上, 与标准比色卡对照, 从而判断溶液是否呈中性。
答案: (1) 引流; (2) C; (3) 用洁净的玻璃棒蘸取少量溶液, 滴在pH试纸上, 显示的颜色与标准比色卡对照。
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