第11讲 粗盐中难溶性杂质的去除（原卷版）.docx

更多资料添加微信号：DEM2008 淘宝搜索店铺：优尖升教育 网址： 第十一讲　粗盐的提纯 模块一 粗盐提纯的基本实验 知识精讲 1．粗盐的提纯实验 用海水晒盐，得到粗盐NaCl： 粗盐中主要成分是食盐，主要含有的杂质： ①难溶性杂质：泥沙等； ②可溶性杂质：Na2SO4、MgCl2、CaCl2等。 实验步骤 操作示意图 操作方法 玻璃棒的作用 溶解 称取5．0克粗盐，用量简量取10毫升水，将粗盐和水倒入烧杯里，用玻璃棒搅拌使粗盐溶解充分 过滤 将烧杯中的液体沿玻璃棒倒入过滤装置中，其液面不能超过滤纸边缘，若滤液浑浊，再过滤一次 蒸发 将滤液倒入蒸发皿中，然后用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅溶液，待出现较多固体时停止加热 计算产率 用玻璃棒把固体转移到纸上，用托盘天平称量质量并记录，比较提纯前后食盐状态并计算精盐的产率= ×100% 思考与交流 （1）过滤时，‘一贴二低三靠’指什么? （2）蒸发时，一直蒸干液体才停止加热，对吗? （3）这样提纯的食盐是否为纯净物 ? 经典例题 Ø 粗盐中难溶性杂质的去除实验 【例1】（2020·广东广州）已知室温下NaCl的溶解度约为36g。现称取3.6g粗盐，经过溶解、过滤、蒸发、转移等步骤，除去泥沙得到精盐。下列操作正确且合理的是（ ） A．溶解 B．过滤 C．蒸发 D．转移 【例2】（2018·广东）如图是利用海水提取粗盐的过程，下列说法中错误的是（　　） A．图中①是结晶池 B．图中②的操作过程是溶解、过滤、结晶 C．析出晶体后的母液是氯化钠的饱和溶液 D．蒸发池是利用氯化钠的溶解度受温度影响变化大的原理 【例3】在粗盐提纯的实验中，下列操作正确的是（ ） A．称量 B．溶解 C．过滤 D．蒸发结晶 模块二 粗盐中杂质离子的去除 知识精讲 1．粗盐中杂质离子的去除 思考与交流 1．粗盐NaCl中含有杂质：Na2SO4、MgCl2、CaCl2等。 （1）含有杂质离子有哪些? （2）用什么离子才能除去杂质离子? 2．挑选合适的试剂除去括号内杂质： （1）NaCl(Na2SO4) （2） NaCl(MgCl2) （3）NaCl(CaCl2) （4）NaCl(BaCl2) （5）NaCl(NaOH) （6）NaCl(Na2CO3) 2．粗盐中杂质离子去除的流程： 思考与交流 （1）根据流程图，回答下列问题： ①加入过量BaCl2溶液，其作用是除去 （填物质的化学式）； 反应方程式是： ； ②加入过量NaOH溶液，其作用是除去 ；反应方程式是： ； ③加入过量的Na2CO3溶液，其作用是除去 ； 反应方程式是： ； ； ④加入过量的稀盐酸，其作用是除去 ； 反应方程式是： ； ； （2）最后溶液中含有NaCl和稀HCl，如何除去稀盐酸呢? （3）加入药品的顺序是：BaCl2 → NaOH → Na2CO3 →HCl。 能否将NaOH和BaCl2的顺序颠倒，即先加NaOH，再加BaCl2 ? 能否将Na2CO3和HCl的顺序颠倒呢? 能否先加Na2CO3再加BaCl2 ? 写下药品添加顺序的可能情况： 及时小练 【练1】某食盐样品中含有少量泥沙、CaCl2和MgCl2，以下是除去样品中沙土、CaCl2和MgCl2的实验流程： （1）操作Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的名称是            ，该步骤要使用到的玻璃仪器是：烧杯、玻璃棒、 。 （2）加入过量的NaOH溶液的目的是               ，加入过量的Na2CO3溶液的目的 是                     ，加入适量稀盐酸的目的是 。 （3）写出NaOH与杂质反应的化学方程式                           。 （4）滤液Ⅱ中溶质的化学式是 ，沉淀Ⅱ的化学式是 。 【练2】除去食盐溶液中的Na2SO4和CaCl2杂质的操作有：①加入过量BaCl2溶液；②过滤；③加入适量盐酸；④蒸发结晶；⑤加入过量Na2CO3溶液。 正确的操作顺序是（　　） A．①⑤②③④ B．③①⑤②④ C．①③⑤④② D．⑤③②①④ 经典例题 Ø 杂质离子的去除 【例1】海洋是人类宝贵的自然资源，海水“制盐”体现了人类利用化学科学征服和改造自然的智慧。通过晾晒海水，可以得到粗盐，粗盐中含有不溶性杂质（如泥沙等）和可溶性杂质（如MgCl2、CaCl2等），工业上以粗盐为原料制取精盐，其生产流程如图所示。 请回答下列问题： （1）操作b中玻璃棒的作用是_____； （2）加入Na2CO3溶液除去的离子是___（填离子符号），加入NaOH溶液发生反应的化学方程式为_______。 （3）滤液中溶质的主要成分是_____ （填一个化学式），加入足量稀盐酸的目的是_______。 【例2】实验室以MnO2为原料制备少量高纯MnCO3的流程如下： 已知：①反应Ⅰ的化学方程式：；②MnCO3、Mn(OH)2 均难溶于水，MnCO3在100℃时开始分解。 （1）反应Ⅰ属于基本反应类型中的_____________反应。 （2）流程中“操作”的名称为_____________，所需要的主要玻璃仪器有玻璃棒、烧杯、_____________。 （3）反应Ⅱ的化学方程式为_____________ ，反应Ⅱ需控制溶液的酸碱性，若碱性过强，MnCO3粗产品中将混有_______________（填化学式）。 （4）验证MnCO3粗产品表面附着有Na2SO4杂质：取样品少许，向其中加入水，搅拌、过滤，向滤液中加入适量的____________（填化学式）溶液，有白色沉淀产生。 （5）为获得高纯MnCO3，需选择“低温”干燥的原因是__________________ 。 【例3】粗盐除去泥沙后还含有少量的MgCl2、CaCl2等可溶性杂质，为了得到较纯净的氯化钠，又作了如下处理（假定杂质只有MgCl2、CaCl2两种，反应中所加试剂均过量）。 （1）白色沉淀含有物质的化学式为________、________； （2）在得到的滤液中加入过量盐酸的目的是____________ ； （3）选用蒸发结晶法而不用降温结晶法的理由是___________ 。 【例4】某盐矿的卤水中主要含有KCl，还有少量MgSO4、CaCl2等杂质。从该卤水中提取KCl的生产流程如图所示： 回答下列问题： （1）卤水与Ba(OH)2反应的化学方程式为：____________ ，属于____________反应； （2）X溶液中溶质的化学式为____________________； （3）滤渣Ⅱ的主要成分是__________________________； （4）向滤液Ⅱ中加入盐酸的目的是____________，判断盐酸适量的现象是：_________，其中发生中和反应的化学方程式为：___________________ 。 （5）蒸发过程中，用玻璃棒不断搅拌，目的是______________ 。 模块三 除杂 知识精讲 1．除杂 一、物质分离的原则 1．不能与主试剂反应 指所选试剂只与杂质反应，而不能与被提纯的物质反应。 如：NaOH中混有杂质Na2CO3，用稀盐酸除去杂质，对吗?不能的话，应该用什么呢? 2．不能引入新杂质 指在操作过程中，不能除掉杂质，又引入新杂质。 如：NaOH中混有杂质Na2CO3，能用BaCl2吗? 3．易分离 指操作结束之后，杂质能与主试剂分开。 如：CO2中混有杂质CO，能用点燃的方法吗? 二、物质分离的方法——化学方法 方法 原理 举例 （括号内为杂质） 除杂试剂 化学方程式 化气法 向混合物中加入适量的某种试剂，使其中的杂质转变为气体逸出而除去 KCl(K2CO3) 适量稀盐酸 K2CO3+2HCl2KCl+H2O+CO2↑↑ CO2(CO) 灼热的CuO CuO+CO=Cu+CO2↑ 化水法 向混合物中加入适量的某种试剂，使其中的杂质转变为水而除去 NaCl(NaOH) 适量稀盐酸 NaOH+HClNaCl+H2O 沉淀法 向混合物的溶液中加入适量的某种试剂，使杂质与该试剂反应转化为沉淀，再过滤除掉沉淀 NaNO3(NaCl) 适量硝酸银溶液 NaCl+AgNO3AgCl↓+NaNO3 加热(高温)法 加热(高温)混合物使杂质分解(或变成气体)而除去 CaO(CaCO3) 高温 CaCO3CaO+CO2↑ 溶解法 向混合物中加入某种试剂，使杂质与试剂反应而被溶解掉，以除去杂质 Cu(CuO) 稀硫酸 CuO+H2SO4CuSO4+H2O 置换法 向混合物中加入一种试剂，利用该试剂与杂质发生置换反应，而将杂质除去 FeSO4(CuSO4) 适量铁粉 CuSO4+FeFeSO4+Cu。 吸收法 将气体混合物通过洗气装置，杂质气体被装置内所盛试剂吸收而除去 水蒸气 浓硫酸 酸性气体(CO2、SO2、HCl等) 碱溶液(NaOH溶液) 碱性气体(NH3等) 酸溶液(H2SO4溶液) 经典例题 Ø 除杂 【例1】（2020·广东中考）下列除杂方法正确的是（ ） 选项 物质（括号内为杂质） 方法 A K2CO3溶液（K2SO4） 加BaCl2溶液，过滤 B N2（O2） 将气体通过灼热的铜网 C NaOH溶液（Na2CO3） 加入稀硫酸 D ZnSO4溶液（CuSO4） 加入过量的铁粉，过滤 【例2】除去下列各组物质中的杂质,所选用的试剂(足量)及操作方法均正确的是（ ） 选项 物质(括号内为杂质) 选用试剂 操作方法 A Fe2O3 (Fe) 稀硫酸 溶解、过滤、洗涤、干燥 B CaCl2溶液(盐酸) CaCO3 过滤 C CaO(CaCO3) 水 过滤、干燥 D KCl(K2CO3) Ca(NO3)2溶液 溶解、过滤、蒸发、结晶 【例3】除去下列物质中的杂质（括号中物质为杂质），所用试剂和操作方法都正确的是（ ） A．CaCl2溶液（HCl）：过量CaCO3 过滤 B．Cu（CuO）：O2 加热 C．KCl（KOH）：水 蒸发 D．ZnCl2溶液（CuCl2）过量镁粉 过滤 【例4】为除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），下列操作方法能达到目的的是（　　） 选项 物质（杂质） 操作方法 A CO2（CO） 将气体点燃 B CaO（CaCO3） 加足量稀盐酸、过滤 C Na2SO4（Na2CO3） 加盐酸至恰好不再产生气泡为止 D FeCl2（CuCl2） 加入足量铁屑，充分反应后过滤 【例5】除去下列各组物质中的杂质（括号内为杂质），所选用的试剂（足量）及操作方法均正确的是 选项 物质 选用试剂 操作方法 A Fe2O3（Fe） 盐酸 浸泡、过滤、洗涤、烘干 B CO（CO2） NaOH溶液、浓硫酸 洗气、干燥 C CaO（CaCO3） 水 过滤、烘干 D NaCl（Na2CO3） Ca(NO3)2溶液 溶解、过滤、蒸发、结晶 专项训练 【训1】（2020深圳）下列方法能达到除杂目的的是（ ） 选项 物质（括号内为杂质） 方法 A CH4（CO） 点燃混合气体 B 铜粉（碳粉） 在空气中灼烧固体混合物 C O2（水蒸气） 将混合气体通过浓硫酸 D NaCl（CaCl2） 加水溶解，过滤 【训2】有关“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中说法不正确的是（ ） A. 多加水，让粗盐加速溶解 B. 玻璃棒用了4次，但作用各不相同 C. 粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶可以得到初步提纯 D. 当蒸发皿中出现较多量固体时，停止加热，利用余热使滤液蒸干 【训3】某粗盐固体样品中含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4、MgSO4和泥沙，进行以下操作可得到纯净的NaCl晶体： ①加过量的NaOH溶液；②加H2O溶解；③加过量的BaCl2溶液；④过滤；⑤蒸发；⑥加过量的Na2CO3溶液；⑦加适量的稀盐酸，则正确的操作顺序是（ ） A．②①⑥③④⑦⑤ B．②①③⑥⑦④⑤ C．①⑥②③④⑤⑦ D．②③①⑥④⑦⑤ 【训4】（2020·广东中考）实验室对含有MgCl2的粗盐进行提纯，步骤如图”： （1）步骤①中，称量50g粗盐需补充的主要仪器是___________。 （2）步骤②中，玻璃棒的作用是________。 （3）步骤③中，滴加过量NaOH溶液除去MgCl2，反应的化学方程式是__________ 。 （4）步骤⑤中，为中和过量的NaOH，应滴加的“试剂a”是______（填字母）。 A．稀盐酸 B．稀硫酸 C．稀硝酸 （5）步骤⑥的操作名称是_______，当_________ _时，停止加热。 【训5】为了除去NaCl溶液中含有少量的MgCl2、CaCl2和Na2SO4等杂质，某小组同学选用Na2CO3溶液、稀盐酸、Ba（OH）2溶液三种试剂，按一定的顺序进行如图所示的实验。 回答下列问题： （1）实验Ⅰ中加入试剂A除去的杂质是_________ 。 （2）实验Ⅱ中加入的试剂B是_________溶液；加入过量B的目的是__________ 。 （3）滤液②中除Na+和Cl-外，还含有的离子是__________（填离子符号）。 （4）实验Ⅲ中发生的中和反应的化学方程式__________ 。 （5）由所得NaCl溶液制成氯化钠晶体，所需操作为_________。 【训6】某矿物质中的主要成分是MgO，其中还含有少量Fe2O3、CuO和SiO2等杂质。用该矿物质制备Mg（OH）2的工艺流程简图如下： 回答下列问题： （1）步骤①、②、③要得到Mg(OH)2均用到的操作是____________。 （2）溶液A中所含的阳离子有Fe3+、Cu2+、Mg2+和____________（填离子符号）。 （3）已知部分金属阳离子以氢氧化物形成沉淀时溶液的pH见下表： 对应离子 Fe3+ Cu2+ Mg2+ 开始沉淀时的pH 1.9 4.2 9.1 完全沉淀时的pH 3.2 6.7 11.1 步骤②加入熟石灰，调节溶液的pH范围为_______________，固体C中所含成分的化学式为__________。 （4）步骤③制得Mg（OH）2的化学方程式为________________ 。当分离出Mg（OH）2后，滤液中所含的离子有__________（填离子符号）。 【训7】氧化镁在医药、建筑等行业应用广泛。以菱镁矿（主要成分为MgCO3,含少量FeCO3和不溶性杂质）为原料制备高纯氧化镁的实验流程图如下： （1）FeCO3的名称是________；MgSO4固体与木炭反应的化学方程式为_____________。 （2）在实验室里完成操作I，需要用到的玻璃仪器除漏斗、玻璃棒外，还有________；滤液I里，主要的金属阳离子是_________（填离子符号）。 （3）通过加入氨水使溶液的pH______________（填“增大”或“减小”或“不变”），将杂质离子沉淀除去。 （4）若直接煅烧100t含碳酸镁84%的菱镁矿，理论上可制得氧化镁的质量为______t。 （5）为了探究最佳实验条件，提升硫酸镁固体的转化率，实验小组进行了以下实验，并得到如下数据： 编号 矿石质量（g） 温度（℃） m（MgSO4）:m（C） 时间（h） 硫酸镁的转化率（%） 1 85.71 600 1：1 0.5 49.98 2 85.71 650 2：1 0.5 65.34 3 85.71 600 2：1 0.5 56.39 4 85.71 650 2：1 1 80.76 5 85.71 800 8：1 2 98.12 6 85.71 850 8：1 3 98.48 请分析数据，选出在此工业生产中采取的最佳实验条件： 温度_____________℃、 m（MgSO4）:m（C）______________、时间_____________h。 中考真题 【真1】（2020·广东广州）某工厂生产硼砂产生的固体废料，主要含有MgCO3、CaCO3、SiO2、Al2O3和Fe2O3等，其中MgCO3质量分数为63%。回收镁的工艺流程如下： （1）“酸浸”时MgCO3发生反应的化学方程式为_________ 。 （2）“调pH”前滤液I的pH________7（填“>”或“<”）。 （3）滤液Ⅲ中可回收的主要物质________（填化学式）。 （4）已知固体废料质量为m，理论上可生产Mg(OH)2的质量为______。 （5）某BaCO3中混有SiO2杂质，简述提纯该BaCO3的实验操作：___________ 。 【真2】（2020·广东中考）某废酸液主要含H2SO4和FeSO4，研究人员利用CaCO3消耗部分酸，再加入廉价的电石渣（主要成分为CaO），通过一系列操作可得到磁性铁，成本较低且有利于保护环境。工艺流程如下： （1）该废酸液的pH______7（填“<”或“>”）。操作Ⅰ的名称为___________。 （2）电石渣转化为石灰乳的过程会_____________（填“吸收”或“放出”）热量。 （3）“沉铁”过程中，溶液中的FeSO4和石灰乳中的Ca（OH）2发生复分解反应，生成的产物是_______和_____________（填化学式）。 （4）磁性铁是铁的一种氧化物，且为磁铁矿的主要成分，其化学式为____________。 （5）研究发现，“沉铁”后，溶液的pH对磁性铁产率的影响如下表。欲获得高的产率，最适宜的pH为______。pH较低时产率较低的主要原因是_________________。 溶液的pH 6.0 6.5 7.0 7.5 8.0 9.0 产物颜色 黄褐色 黄褐色 较黑 很黑 很黑 灰黑色 产率（%） 43.9 50.6 86.2 93.0 92.3 91.6 【真3】（2019·广东广州）稀土金属因其独特的性能而被誉为“新材料之母”。稀土金属钇的氧化物（Y2O3）广泛应用于航空航天涂层材料，其颗粒大小决定了产品的质量。利用富钇稀土（含Y2O3约70%，含Fe2O3、CuO、SiO2等约30%)生产大颗粒氧化钇的种工艺如下： (1)氧化钇(Y2O3)中，Y元素的化合价为____________。 (2)“酸溶”过程中，氧化钇与盐酸反应的化学方程式是______________________________。 (3)“分离提纯”是为了除去滤液1中的_____________________________（填化学式）。 (4)“调pH”时加入碱液使溶液的pH_____________（填“增大”或“减小”）。 (5)碳酸钇灼烧分解的化学方程式是_______________________________________。 (6)为了获得大颗粒氧化钇，某小组研究了条件对产品直径的影响，相关数据如下（D50表示颗粒直径)： 实验编号 ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 沉淀反应温度/℃ 60 80 85 93 93 93 料液浓度Kg/L 30 30 30 30 40 40 灼烧温度/℃ 1100 1100 1100 1100 1100 1400 氧化钇D50/um 6.00 21.65 35.99 38.56 35.99 61.54 分析上表数据，其他条件不变时，若将灼烧温度均升高至1400℃，预期所得氧化钇D50最大的是____________ (填实验编号)。 【真4】（2019·广东中考）某合金主要成分为Zn、Fe、Cu及这三种金属的少量氧化物。利用该合金制制成的机械零件废弃物制取高纯度ZnO，其部分工艺流程如图所示。请回答: 已知:Zn(OH)2溶于强碱形成可溶性盐。 (1)滤渣I中一定有__________。 (2)加酸溶解废弃物时，需要通风并远离火源，其原因是__________ 。此过程中Zn还能起到除铜作用，除铜的化学方程式为__________ ，此反应属于__________ (填基本反应类型)。 (3)调节pH可用NaOH，但不能过量，其原因是__________ 。 (4)焙烧Zn(OH)2发生分解反应的化学方程式为__________ 。 提分作业 1．除去下列物质中的杂质（括号内为杂质），除杂试剂及方法正确的是（ ） 选项 物质（括号内为杂质） 除杂试剂及方法 A 氯化钾固体（二氧化锰） 加入足量的水，溶解、过滤、洗涤、干燥 B NH3（水蒸气） 通过浓硫酸 C 氢氧化钠溶液（碳酸钠溶液） 加入适量的氢氧化钙溶液，过滤 D 氧化铜（木炭粉） 加入稀硫酸，过滤 2．除去下列物质中的杂质，所选方法正确的是（ ） A. 除去CO2气体中混有少量的CO，让气体通过氢氧化钠溶液 B. 除去FeCl2溶液中混有少量的CuCl2，加入过量的铁粉、过滤 C. 除去NaCl溶液中混有少量的Na2CO3，加入适量稀硫酸、蒸发结晶 D. 除去B