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。
二、實驗儀器和藥品
藥品:粗鹽、水
儀器:托盤天平、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、滴定管、
濾紙、剪刀、火柴、紙片
三、實驗原理
粗鹽中含有泥沙等不溶性雜質和:等可溶性雜質。不溶性雜質可以通過溶解和過濾除去
,然後蒸發掉水分,得到較純凈的精鹽。
四、實驗操作
1.溶解
用托盤天平稱取 5 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起什麽作用?)然後加入粗鹽,邊加邊用玻璃棒攪拌,直到粗鹽不再溶解。觀察溶液是否渾濁。
用天平稱量剩余的粗鹽,並計算 10 毫升水中大約溶解了多少克粗鹽。
2.過濾
按照基礎化學 6 中的說明過濾溶液。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。
如果兩次過濾後濾液仍然渾濁,應檢查實驗裝置,分析原因,如濾紙損壞、過濾時漏鬥中的液面高於濾紙邊緣、儀器不
清潔等。查明原因後,重新開機運行。
3、蒸發
將澄清的濾液倒入蒸發皿中。蒸發皿放在鐵架臺的鐵圈上,用酒精燈加熱(圖 20)。用玻璃棒不斷攪拌濾液。
當蒸發皿中出現更多固體時,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。
V.實驗小結
問題分析中的過濾操作
過濾是分離液體和固體最常用的實驗操作。現行初中化學教材只是粗略地介紹了過濾的操作要點,而在實際操作過程中,往往會遇到許多細節問題。筆者結合實際教學中過濾操作經常遇到的問題談談自己的解決方法,僅供參考。
(壹)、如何選擇漏鬥和濾紙?
漏鬥的大小主要取決於待濾沈澱的量或沈澱固體的量,而不是液體的體積。如果沈澱量或固體量大,那麽選擇的漏鬥就大,反之亦然。漏鬥的錐角應為 60°。管徑要合適,太粗水柱難以保持,太細水流速度慢,過濾時間過長。管徑末端應略傾斜。濾紙的選擇要根據實驗來確定。濾紙分為定性濾紙和定量濾紙。定性濾紙在過濾操作中主要用於研究物質的理化性質;定量濾紙主要用於物質的定量分析。在中學實驗中,過濾常用於定性實驗,所以大多使用定性濾紙。選好的濾紙放入漏鬥中,濾紙邊緣應低於漏鬥邊緣5毫米左右為宜。
(二)、如何組裝濾器?
首先,將選好的濾紙對折兩次,第二次對折的折痕不要與第壹次對折的折痕完全重合。當把這樣的濾紙裝入漏鬥(頂角為 60°)時,漏鬥壁的尖角處會有壹定的縫隙,但漏鬥壁的上部可以完好無損地貼在漏鬥壁上。這樣形成的過濾器比所有表面都貼在漏鬥上的過濾器過濾更快。折疊時,不要壓平濾紙頂角的褶皺,以免削弱尖端的強度。然後把三層濾紙中兩層的小角剪掉,這樣在濕潤時,濾紙上部就能緊貼漏鬥壁。
其次,把折疊好的濾紙放入壹個合適的漏鬥中,用瓶子裏的水把濾紙浸濕,然後用手指輕輕地把濾紙上部的 1/3 壓在漏鬥壁上。向漏鬥註水時,應將漏鬥頸部註滿水,或用手指堵住漏鬥頸部的末端,使其註滿水至漏鬥上角,直至略高於漏鬥上角。在漏鬥頸部保持連續的水柱會產生向下的引力,從而加速過濾過程。
(c)、如何正確過濾?
在過濾時,玻璃棒與盛有濾液的燒杯口相對;玻璃棒的壹端與漏鬥中濾紙的三層部分接近,但不能碰到濾紙;要保持垂直(筆者認為玻璃棒傾斜易導致濾液外溢);漏鬥的頸部尖端緊貼燒杯接濾液口部分的內壁。每次轉移的液體不得超過濾紙高度的三分之二,以防濾液不通過濾紙而從內壁流出。對於燒杯中殘留的液體和固體物質,應按溶劑或蒸餾水少量沖洗的原則,將濾液全部轉移到漏鬥中進行過濾沖洗。
(四)、如何正確洗滌沈澱?
如需洗滌沈澱,應立即洗滌,否則沈澱放在濾紙上時間長了會裂開或結塊,不易漂洗。沖洗時可用原溶劑、蒸餾水或其他適當的洗滌劑。換壹個幹凈的空燒杯代替原燒杯接濾液,可避免因沈澱物滲入濾紙而不得不重新過濾大量液體。根據需要使用盡可能多的洗滌液來浸沒收集到的沈澱。洗滌時,用少量洗滌液沿周邊自上而下仔細沖洗,將沈澱物洗至漏鬥底部,不要使液體流速過猛,否則沈澱物會被沖出濾器。不要用玻璃棒攪拌漏鬥中的物料,以免劃破濾紙,前功盡棄。壹般洗滌2~3次左右,即可基本洗凈
(五)、如何檢驗沈澱是否洗凈?
可根據沈澱上的雜質類別,在最後壹次洗出的液體中加入適當試劑來檢驗洗滌程度。如過濾Na2SO4、BaCl2兩種溶液剛完全反應後的混合液,要檢測沈澱是否被洗凈,應選用AgNO3溶液。如果在最後壹次洗滌時加入 AgNO3 溶液沒有沈澱(AgCl)生成,則說明沈澱已被洗滌。
(六)、過濾時,濾液過多而超出濾紙邊緣或濾紙被劃破怎麽辦?
可用少量原溶劑沖洗漏鬥和濾紙2~3次,將原濾液連同洗液壹起重新過濾。
(七)分離沈澱和液體是否需要過濾?
不用。當分離出的沈澱量很少時,可裝在離心試管中,用離心機在室溫下進行沈澱分離。用吸管吸取沈澱的上清液。根據需要進行清洗和離心。只有當沈澱量較大時,才適合過濾分離
(八)、過濾操作還有其他方法嗎?
有。 為使過濾速度快,又便於洗滌,可采用啤酒漏鬥進行減壓過濾,這樣可使過濾和洗滌耗時少,又便於洗滌;當過濾需要在壹定溫度下進行時應采用保溫漏鬥進行過濾。