1.掌握溶解、過濾、蒸發等實驗技能。
2.理解過濾分離混合物的化學原理。
3.體會過濾原理在生活、生產等社會實際中的應用。
編排二、實驗儀器和藥品
藥品:粗鹽、蒸餾水
儀器:托盤天平(帶砝碼)、量筒、燒杯、玻璃棒、藥匙、漏鬥、鐵架臺(帶鐵環)、蒸發皿、酒精燈、坩堝鉗、橡皮頭滴定管、相同小紙片若幹、研缽、研杵、濾紙、火柴、紙片
三、實驗原理
粗鹽中含有沙粒等不溶性雜質,也含有可溶性雜質,如Ca2+、Mg2+、SO42-
等。不溶性雜質可以通過過濾去除,然後蒸發水分,得到更純凈的精制鹽。
四、實驗操作
1.溶解
用托盤天平稱 2 克粗鹽(精確到 0.1 克)。用量筒量取 10 毫升水,倒入燒杯中。用藥勺取壹勺粗鹽加入水中,觀察發生了什麽。用玻璃棒攪拌,觀察情況(玻璃棒的攪拌對粗鹽的溶解有什麽作用? 攪拌可加速溶解)。然後加入粗鹽,邊加邊用玻璃棒攪拌,壹直加到粗鹽不再溶解為止。觀察溶液是否渾濁。
用天平稱量剩余的粗鹽,計算 10 毫升水中溶解了多少克粗鹽。
2.過濾
將濾紙折疊後用水潤濕,使其緊貼漏鬥內壁,並使濾紙上沿低於漏鬥口,溶液液面低於濾紙上沿,倒入液體的燒杯口應緊貼玻璃棒,玻璃棒的壹端緊貼三層濾紙的壹側,漏鬥的壹端緊貼燒杯內壁接濾液。慢慢倒入液體,當濾紙上沒有水時,仔細觀察濾紙上的殘留物和濾液的顏色。如果濾液仍然渾濁,則應再次過濾。
如果經過兩次過濾,濾液仍然渾濁,則應檢查儀器,分析原因,如濾紙破損、過濾漏鬥中液面高於濾紙邊緣、儀器不清潔等。找出原因,重新操作。
3、蒸發
將澄清的濾液倒入蒸發皿中。將蒸發皿放在鐵架臺的鐵環上,用酒精燈加熱(圖 16)。
同時,用玻璃棒不斷攪拌濾液(均勻加熱,防止液體飛濺)。
等到蒸發皿出現較多固體時,停止加熱。利用蒸發皿的余熱使濾液汽化。
4.用玻璃棒將固體轉移到紙上,稱重,然後回收到教師指定的容器中。比較提純前後鹽的狀態,計算精鹽的產量。
5.粗鹽中含有 Mg2+、Ca2+、SO42-
除去可溶性雜質:
溶解
加入過量的 BaCl2(除去硫酸根離子) SO42-+Ba2+=BaSO4↓
加入過量的 NaOH(除去鎂離子) Mg2+++2OH-=Mg ( OH)2↓
加入過量 Na2CO3(除去 BaCl2 中的鈣離子和鋇離子)
Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ba2++CO32-=BaCO3↓
過濾
濾液、加入適量 HCl(除去多余的 NaOH、Na2CO3、Na2CO3、Na2SO4、NaSO4)。Na2CO3,可以選擇用 pH 紙控制加入量,也可以直接蒸發)
蒸發、結晶
註:壹貼、二低、三靠
①"壹貼 "是指濾紙折疊的角度要與漏鬥內壁的口徑相匹配,使濕濾紙緊貼漏鬥內壁而不產生氣泡,因為如果有氣泡就會影響過濾。因為如果有氣泡就會影響過濾速度。
②"二低 "是指濾紙邊緣要略低於漏鬥邊緣,其次在整個過濾過程中,還要時刻註意濾液液面要低於濾紙邊緣。這樣可以防止雜質未經過濾而直接流入燒杯,使未經過濾的液體與濾液混在壹起,而使濾液渾濁,達不到過濾的目的。
3. "三靠 "壹是指將被過濾液體倒入漏鬥中,燒杯要將被過濾液體的燒杯口靠在傾斜的玻璃棒上(玻璃棒分流),防止液體飛濺和被過濾液體壹起沖過濾紙;二是指玻璃棒的下端要輕輕靠在三層濾紙上,以防折斷濾紙(三層濾紙的壹面比另壹面厚壹層,三層濾紙的壹面不易折斷);三是漏鬥的頸部要緊貼濾液接受器的內壁,以防液體濺出。
玻璃棒的作用:
本實驗中玻璃棒共使用了3次
1、溶解:攪拌,加速溶解
2、過濾:排水
3、蒸發:攪拌,使液體均勻受熱,防止液體飛濺