實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子高一下學(xué)期學(xué)案（人教版2019）（原卷版）

第五章化學(xué)生產(chǎn)中的重要非金屬元素實(shí)驗(yàn)活動(dòng)4用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子學(xué)習(xí)目標(biāo)學(xué)習(xí)目標(biāo)1．通過聯(lián)系舊知，討論交流，認(rèn)識(shí)化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的Ca2＋、Mg2＋和SOeq\o\al(2－,4)基本原理和方法。2．通過實(shí)驗(yàn)操作、問題探究，熟練掌握溶解、過濾、蒸發(fā)等化學(xué)實(shí)驗(yàn)基本操作，認(rèn)識(shí)化學(xué)方法在物質(zhì)分離和提純中的重要作用。重點(diǎn)：用化學(xué)沉淀法對(duì)粗鹽進(jìn)行提純難點(diǎn)：粗鹽精制原理及實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)自主學(xué)習(xí)自主學(xué)習(xí)1．過濾：過濾是分離常用的方法，主要用于除去液體中的。玻璃儀器有。注意事項(xiàng)：一貼；二低；三靠。2．蒸發(fā)：玻璃棒不斷攪拌的目的是。當(dāng)時(shí)停止加熱，利用余熱使濾液蒸干。學(xué)習(xí)過程學(xué)習(xí)過程情景導(dǎo)入：觀看視頻—氯化鈉與海水一、物質(zhì)的分離和提純活動(dòng)一、物質(zhì)的分離和提純的概念及原則任務(wù)一、討論交流：物質(zhì)分離和提純的基本概念、原則及注意事項(xiàng)分別是什么？任務(wù)二、回顧思考：物質(zhì)分離和提純常見的方法又哪些？活動(dòng)二、物質(zhì)的分離和提純的常用實(shí)驗(yàn)操作方法—過濾與蒸發(fā)任務(wù)一、過濾實(shí)驗(yàn)操作的概念、原理、適用范圍、主要儀器及注意事項(xiàng)分別是什么？任務(wù)二、蒸發(fā)實(shí)驗(yàn)操作的概念、原理、適用范圍、主要儀器及注意事項(xiàng)分別是什么？【注意】①結(jié)晶是使溶質(zhì)從溶液中以晶體狀態(tài)析出的過程，是分離、提純固體物質(zhì)的重要方法之一②結(jié)晶的方法有蒸發(fā)結(jié)晶（物質(zhì)溶解度隨溫度變化不大的物質(zhì)，如：NaCl）和冷卻結(jié)晶（溶解度隨溫度下降而顯著降低的物質(zhì)，如：KNO3）兩種。二、粗鹽的提純?cè)砼c方法實(shí)驗(yàn)用品：試管、托盤天平、量筒、酒精燈、鐵架臺(tái)、試管架、橡膠塞、乳膠管、膠頭滴管、玻璃導(dǎo)管、石棉網(wǎng)（或陶土網(wǎng)）、玻璃棒、藥匙、棉花、鑷子、火柴。粗鹽、蒸餾水、0.1mol/LBaCl2溶液、20%NaOH溶液、飽和Na2CO3溶液、6mol/L鹽酸、pH試紙活動(dòng)一、用化學(xué)沉淀法去除粗鹽中的雜質(zhì)離子任務(wù)一、利用提供的實(shí)驗(yàn)用品，結(jié)合教材P29頁【實(shí)驗(yàn)步驟】，分小組完成下表實(shí)驗(yàn)，并填寫表格內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)操作①溶解用托盤天平稱取5g粗鹽，放入100mL燒杯中，然后加入20mL水，用玻璃棒攪拌，使粗鹽全部溶解，得到粗鹽水②沉淀向粗鹽水中滴加過量的BaCl2溶液(約2～3mL)，使SOeq\o\al(2－,4)與Ba2＋完全反應(yīng)生成BaSO4沉淀，將燒杯靜置靜置后，沿?zé)谙蛏蠈忧逡褐欣^續(xù)滴加2～3滴BaCl2溶液。若溶液不出現(xiàn)渾濁，表明SOeq\o\al(2－,4)已沉淀完全；若出現(xiàn)渾濁，則應(yīng)繼續(xù)滴加BaCl2溶液，直至SOeq\o\al(2－,4)沉淀完全繼續(xù)向粗鹽水滴加過量的NaOH溶液(約0.25mL)，使Mg2＋與OH－完全反應(yīng)生成Mg(OH)2沉淀；最后滴加過量的飽和Na2CO3溶液，使Ca2＋、Ba2＋與CO32－完全反應(yīng)生成沉淀。用上述方法分別檢驗(yàn)Mg2＋、Ca2＋、Ba2＋是否沉淀完全③過濾將燒杯靜置，然后過濾，除去生成的沉淀和不溶性雜質(zhì)④中和向所得濾液中滴加鹽酸，用玻璃棒攪拌，直到?jīng)]有氣泡冒出，并用pH試紙檢驗(yàn)，使濾液呈中性或微酸性⑤蒸發(fā)將濾液倒入蒸發(fā)皿，用酒精燈加熱，并用玻璃棒不斷攪拌。當(dāng)蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時(shí)，停止加熱。利用蒸發(fā)皿的余熱使濾液蒸干。用坩堝鉗將蒸發(fā)皿夾持到石棉網(wǎng)上冷卻，得到去除去雜質(zhì)離子的精鹽任務(wù)二、歸納小結(jié)：該實(shí)驗(yàn)操作的基本流程是什么？實(shí)驗(yàn)中加入試劑的先后順序有哪些要求？【注意】①BaCl2必須在Na2CO3之前加②過濾之后再加入稀鹽酸除去過量的Na2CO3和NaOH③除去多種雜質(zhì)時(shí)必須考慮加入試劑的順序④除雜時(shí)，每次所加試劑都要略微過量是為了將雜質(zhì)離子完全沉淀而除去活動(dòng)二、問題與討論任務(wù)一、問題探究：（1）在實(shí)驗(yàn)操作②中為什么依次加入的試劑都要略微過量？實(shí)驗(yàn)操作④中加入鹽酸的目的是什么？（2）粗鹽水中加入氯化鋇溶液使SOeq\o\al(2－,4)沉淀而除去，如何檢驗(yàn)SOeq\o\al(2－,4)是否沉淀完全？（3）第③步過濾和第④步加入鹽酸的操作順序能否顛倒？為什么？任務(wù)二、歸納總結(jié)：除去粗鹽中可溶性雜質(zhì)的一般思路和方法分別是什么？要注意哪些問題？課堂練習(xí)課堂練習(xí)1．僅用下表提供的玻璃儀器(非玻璃儀器任選)就能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡氖沁x項(xiàng)實(shí)驗(yàn)?zāi)康牟Ａx器A分離水和食用油長(zhǎng)頸漏斗、燒杯、玻璃棒B配制100mL0.2mol·L1的NaOH溶液100mL容量瓶、燒杯、玻璃棒C從食鹽水中提取NaCl酒精燈、蒸發(fā)皿、玻璃棒D分離水與泥沙分液漏斗、燒杯A．A B．B C．C D．D2．某試液中只可能含有K+、NH4+、Fe2+、Al3+、Cl﹣、SO42﹣、CO32﹣、AlO2﹣中的若干種離子，離子濃度均為0.1mol?L﹣1．某同學(xué)進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：下列說法正確的是

A．無法確定原試液中是否含有SO42﹣B．濾液X中大量存在的陽離子有NH4+、Fe2+和Ba2+C．沉淀C為Al（OH）3D．原試液中一定不含有K+3．實(shí)驗(yàn)是探究化學(xué)過程的重要途徑，有關(guān)下列各實(shí)驗(yàn)裝置圖的敘述正確的是A．圖I可用于探究NaHCO3固體的熱穩(wěn)定性B．圖Ⅱ用于從氯化鈉溶液中獲得晶體C．圖III中b口進(jìn)氣可收集Cl2、CO2等氣體D．圖Ⅳ中若X為NaOH溶液，則可完成SO2的噴泉實(shí)驗(yàn)4．下列有關(guān)物質(zhì)檢驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論正確的是選項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論A向某溶液中加入鹽酸酸化的氯化鋇溶液，有白色沉淀生成該溶液中一定含有B向某溶液中加入濃溶液，加熱，產(chǎn)生氣體使?jié)駶?rùn)的紅色石蕊試紙變藍(lán)該溶液中一定含有C用潔凈鉑絲蘸取溶液，在酒精噴燈外焰上灼燒，觀察到火焰呈黃色溶液一定是鈉的鹽溶液D向某溶液中加入鹽酸，能產(chǎn)生使澄清石灰水變渾濁的氣體該溶液中一定含A．A B．B C．C D．D5．室溫下，下列實(shí)驗(yàn)探究方案能達(dá)到探究目的的是選項(xiàng)探究方案探究目的A向某溶液中滴入溶液，觀察是否有沉淀生成溶液中是否有B向某鉀鹽中加入稀鹽酸，觀察有無氣泡產(chǎn)生溶質(zhì)是否為C用潔凈的鉑絲蘸取某無色溶液，在酒精燈外焰上灼燒，觀察火焰顏色溶液中是否含有D向含有酚酞的溶液中滴加新制氯水，觀察溶液顏色變化氯水是否有酸性A．A B．B C．C D．D6．氧化鋯是一種高級(jí)耐火材料，氧化釔主要用作制造微波用磁性材料。一種利用玻璃窯爐替換下的鋯廢磚(主要成分、、CaO等)提純氧化鋯和氧化釔的工藝流程如下：下列說法正確的是A．“酸化、焙燒”時(shí)可用鹽酸代替硫酸B．“中和1”發(fā)生反應(yīng)的離子方程式為C．“焙燒”時(shí)Zr與Y元素化合價(jià)均發(fā)生改變D．濾液2可以處理后返回“酸化、焙燒”使用，實(shí)現(xiàn)循環(huán)7．下列分離混合物的方法中不正確的是A．使渾濁的食鹽水變澄清－過濾 B．硝酸鉀和氯化鉀混合溶液的分離－結(jié)晶C．從溴水中分離出溴－蒸餾 D．氫氧化鐵膠體與NaCl溶液分離－滲析8．連二亞硫酸鈉(Na2S2O4)易溶于水，難溶于甲醇，在空氣極易被氧化，用于紡織業(yè)的還原性染色。甲酸鈉法制備Na2S2O4的原理為HCOONa+2SO2+NaOH=Na2S2O4+CO2+H2O，裝置如圖。下列說法錯(cuò)誤的是A．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)先打開K1，一段時(shí)間后，再打開K2B．加入甲醇的目的是降低Na2S2O4的溶解度，提高產(chǎn)率C．裝置丙中CCl4可防止倒吸D．裝置丙可用裝有堿石灰的干燥管替換9．進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，選用儀器錯(cuò)誤的是A．配制一定物質(zhì)的量濃度的溶液B．溶解固體C．加熱使膽礬失去結(jié)晶水D．粗食鹽水(含)的精制A．A B．B C．C D．D10．在下列各溶液中離子能大量共存的是A．、、、 B．、、、C．、、、 D．、、、11．完成下列實(shí)驗(yàn)所需選擇的裝置儀器或試劑不合理的是選項(xiàng)ABCD實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證Na和水反應(yīng)是否為放熱反應(yīng)實(shí)驗(yàn)室制取少量的氣體分離和氯化鉀溶液除去氣體中的HCl氣體裝置儀器或試劑A．A B．B C．C D．D12．某100mL溶液可能含有Na+、、Fe3+、、、Cl－中的若干種，取該溶液進(jìn)行連續(xù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程如圖(所加試劑均過量，氣體全部逸出)。下列說法正確的是A．原溶液可能存在Cl－和Na+B．原溶液一定存在、和，一定不存在Fe3+、Na+、ClC．原溶液中c()是0.01mol?L－1D．若原溶液中不存在Na+，則c(Cl－)=0.1mol?L－113．某無色透明溶液中只可能含有Na+、SO、Cl、HCO、CO、H+、Cu2+中的幾種，且每種離子的物質(zhì)的量均為1mol。依次進(jìn)行下列實(shí)驗(yàn)，每步所加試劑均過量，觀察到的現(xiàn)象如表。下列結(jié)論正確的是步驟操作現(xiàn)象(1)用紫色石蕊試液檢驗(yàn)溶液變紅(2)向溶液中滴加BaCl2和稀HCl有白色沉淀生成(3)將(2)中所得混合物過濾，向?yàn)V液中加入AgNO3溶液和稀硝酸有白色沉淀生成A．該實(shí)驗(yàn)無法確定是否含有ClB．可能含有的離子是Na+、SO、ClC．肯定含有的離子是Na+、SO、H+D．肯定沒有的離子只有Cl、HCO、CO14．可以用分液漏斗分離的一組液體混合物是A．溴和四氯化碳 B．汽油和煤油C．水和硝基苯 D．水和乙醇15．化學(xué)是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)。如圖(部分夾持裝置省略)所示的實(shí)驗(yàn)方案正確的是ABCD分離和固體獲得的溶液證明非金屬性強(qiáng)弱：Cl>C>Si觀察KCl的焰色試驗(yàn)的現(xiàn)象A．A B．B C．C D．D16．廢舊鋰離子電池的回收利用意義重大，其正極廢料的主要成分是、鋁、炭黑及其他微量雜質(zhì)，回收利用的流程如下：(1)“堿浸”步驟中鋁溶解的離子方程式為，“廢渣1”的主要成分是。(2)已知Li在化合物中顯價(jià)，中Co的化合價(jià)為，“酸浸”步驟中固體溶解的化學(xué)方程式為，反應(yīng)中的作用為。(3)“酸浸”后的溶液中含有少量、、，濾渣2的主要成分是。(4)沉鈷過程發(fā)生的反應(yīng)屬于(填反應(yīng)類型)。(5)“母液”中的溶質(zhì)成分是，生成固體的離子方程式為。17．自然界中的物質(zhì)多數(shù)是以混合物的形式存在，下面是混合物的分離和提純要求，請(qǐng)?zhí)羁眨?1)除去NaCl中的Na2SO4，依次加入的溶液為(填溶質(zhì)化學(xué)式)：、、；(2)如圖是常用的實(shí)驗(yàn)儀器(鐵架臺(tái)和玻璃導(dǎo)管、橡皮管、瓶塞等略去)①填寫以下儀器的名稱：D，J；②用四氯化碳萃取溴水中Br2單質(zhì)，萃取能否用酒精代替四氯化碳進(jìn)行實(shí)驗(yàn)？，解釋其原因；③蒸餾裝置中，在E中加入沸石的目的是，儀器J的冷凝水應(yīng)該進(jìn)出(填寫a、b)。18．向某溶液中滴入稀鹽酸，產(chǎn)生能使澄清石灰水變渾濁的氣體，能否判斷溶液中一定存在CO。19．請(qǐng)?zhí)顚懴铝锌瞻住?1)在常溫下，將通入溶液中，可以得到一種漂白液。上述反應(yīng)的離子方程式為，該漂白液的有效成分是(填名稱)。(2)檢驗(yàn)?zāi)橙芤褐惺欠窈械姆椒ㄊ?，有關(guān)反應(yīng)的離子方程式為。20．鈦白粉(納米級(jí)TiO2)廣泛用作功能陶瓷、催化劑、化妝品和光敏材料等白色無機(jī)顏料，是白色顏料中著色力最強(qiáng)的一種，具有優(yōu)良的遮蓋力和著色牢度，適用于不透明的白色制品。以鈦鐵礦(主要成分為FeTiO3、MgO)為原料制備高純度鈦白粉，同時(shí)得到綠礬的工藝流程如圖1。已知：常溫下，稀硫酸幾乎與FeTiO3不反應(yīng)。(1)稀硫酸浸出的目的是。(2)圖2、圖3分別為不同固液比、溫度下濾渣與熱濃硫酸反應(yīng)時(shí)的Ti浸出率，據(jù)圖分析，最適合的固液比和溫度分別是和，原因?yàn)椤?3)若用濃硫酸浸出后Ti元素的存在形式為，則濃硫酸與FeTi