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【高中化学实验】粗盐的提纯:溶解·过滤·蒸发·检验,一步都不漏

【高中化学实验】粗盐的提纯:溶解·过滤·蒸发·检验,一步都不漏

一杯浑浊的粗盐,怎么变成雪白细腻的精盐?这是高中化学必修一最经典的实验之一——粗盐的提纯。它把「溶解、过滤、蒸发、检验」四个基础操作串成一条完整主线,也是实验探究题、流程题的高频考点。

下面用 52 张实拍步骤图,带你从称盐到检验,把每一步的操作要点和易错点一次看明白。

一、粗盐里到底有什么杂质?

粗盐是海水晒制或盐矿开采得到的原盐,并不「纯」。它含有两类杂质:

  • 不溶性杂质
    :泥沙、灰尘等,靠过滤除去;
  • 可溶性杂质
    :如 Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻(硫酸根)等,仅靠溶解—过滤—蒸发只能除去不溶性部分,可溶性杂质仍在,需进一步加试剂去除。

图7:说明:粗盐中含有不溶性泥沙与可溶性杂质(如 Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻)

二、实验用品清单

先把「兵器」认全,后面才不会手忙脚乱:

  • 仪器:带铁圈的铁架台、酒精灯、烧杯(大、小)、漏斗、滤纸、玻璃棒、蒸发皿、火柴;
  • 试剂:粗盐、蒸馏水、稀盐酸、氯化钡(BaCl₂)溶液。

图1:标题:《粗盐的提纯》——高中化学必修一经典实验

图2:实验用品总览:带铁圈的铁架台、酒精灯、烧杯、漏斗、滤纸、玻璃棒、蒸发皿、粗盐、蒸馏水等

图3:试剂与仪器准备:酒精灯、烧杯、氯化钡溶液、稀盐酸等已就位

图4:用药匙称取约 4 g 粗盐,备用

图5:将粗盐小心倒入烧杯中

三、第一步:溶解

称取约 4 g 粗盐 于烧杯中,加入适量蒸馏水,用玻璃棒轻轻搅拌加速溶解,得到粗盐水(悬浊液)。

图6:加入蒸馏水,用玻璃棒搅拌加速溶解

四、第二步:过滤(一贴 · 二低 · 三靠)

过滤是除去不溶性泥沙的关键,操作口诀务必记牢:

  • 一贴
    :滤纸紧贴漏斗内壁,用少量蒸馏水润湿、赶尽气泡;
  • 二低
    :滤纸边缘低于漏斗边缘;液面低于滤纸边缘;
  • 三靠
    :烧杯口靠玻璃棒;玻璃棒靠三层滤纸处;漏斗下端靠烧杯内壁。

图8:将滤纸对折两次,展开成漏斗状

图9:注意使三层滤纸在漏斗的一侧

图10:单层滤纸在另一侧(「一贴」:滤纸紧贴漏斗内壁)

图11:滤纸边缘应低于漏斗边缘(「二低」之一)

图12:用少量蒸馏水润湿滤纸

图13:使滤纸紧贴漏斗内壁,赶尽气泡

图14:组装好过滤装置,漏斗下端紧靠烧杯内壁

图15:过滤时,盛滤液的小烧杯杯口要靠在玻璃棒上

图16:玻璃棒下端靠在三层滤纸处(「三靠」之二)

图17:漏斗下端紧靠烧杯内壁(「三靠」之三),防止液滴飞溅

图18:承接滤液的烧杯内壁需洁净

图19:并注意使液面低于滤纸边缘(「二低」之二)

图20:液面高度不超过滤纸边缘,避免未过滤液体从缝隙流下

图21:静置,等待漏斗内液体缓缓滤出

图22:若滤液仍浑浊,说明过滤不彻底

图23:重复上述过滤操作

图24:直至滤液澄清透明为止

滤液浑浊怎么办?说明过滤不彻底(滤纸破损或液面高于滤纸边缘),要重新过滤,直到滤液澄清透明。

五、洗涤沉淀(除去可溶性杂质)

漏斗里的泥沙上还沾着可溶盐,用蒸馏水洗涤 2~3 次,并把洗涤液一并收集到大烧杯,避免溶质损失。

图25:向漏斗内加入蒸馏水,浸泡沉淀以洗去可溶性杂质

图26:静置,使洗涤液滤出

图27:重复洗涤 2~3 次

图28:将洗涤液也一并倒入大烧杯,减少溶质损失

六、第三步:蒸发结晶

  • 将澄清滤液倒入蒸发皿,体积不超过蒸发皿容积的 2/3(防暴沸溢出);
  • 先均匀加热,再集中(定点)加热有溶液的部位,并用玻璃棒不断搅拌;
  • 当出现较多晶体时即停止加热,利用余热将母液蒸干(防止晶体飞溅)。

图29:将蒸发皿放在铁架台的铁圈上

图30:将大烧杯中的澄清溶液倒入蒸发皿

图31:倒入溶液体积应不小于蒸发皿容积(避免干烧)

图32:溶液也不超过蒸发皿容积的 2/3

图33:点燃酒精灯,开始加热

图34:先使蒸发皿底部均匀受热

图35:再集中(定点)加热有溶液的部位

图36:并用玻璃棒轻轻搅拌,防止局部过热导致液滴飞溅

图37:加热至有较多晶体析出时

图38:停止加热(利用余热蒸干,防止晶体因暴沸飞溅)

图39:让余热将母液继续蒸干

图40:冷却至常温,得到白色精盐晶体

图41:用玻璃棒将析出的晶体转移到容器

冷却至常温,用玻璃棒把白色精盐转移到容器——这就是我们提纯得到的「食盐」。

七、第四步:检验提纯效果(硫酸根检验)

提纯得到的白色晶体真的是纯净食盐吗?做个硫酸根(SO₄²⁻)检验看看:

  • 取少量晶体溶于水配成溶液;
  • 先滴加稀盐酸酸化(排除 CO₃²⁻、SO₃²⁻ 等干扰);
  • 再滴加氯化钡(BaCl₂)溶液,若生成白色沉淀(BaSO₄),说明仍含 SO₄²⁻。

图42:取提纯得到的晶体约 0.5 g

图43:放入试管中

图44:加入约 2 mL 蒸馏水

图45:振荡配成溶液,用于检验其中是否含硫酸根

图46:滴加稀盐酸酸化(排除 CO₃²⁻、SO₃²⁻ 等干扰)

图47:使溶液呈酸性

图48:再滴加氯化钡(BaCl₂)溶液

图49:若生成白色沉淀(BaSO₄),说明含硫酸根 SO₄²⁻

图50:说明:经上述提纯得到的白色晶体主要是食盐(NaCl)

图51:食盐只是除去了不溶性杂质

图52:要得到更纯的精盐,还需进一步加入化学试剂除去可溶性杂质

结果:即使经过「溶解—过滤—蒸发」,得到的白色晶体仍能使氯化钡产生白色沉淀,证明它只是除去了不溶性杂质,可溶性杂质并未除尽。要得到更纯的精盐,还需进一步加入化学试剂分步除去 Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻。

八、实验题常考易错点

  • 过滤前不润湿滤纸
     → 留有气泡,滤液流速慢、易从缝隙漏下;
  • 液面高于滤纸边缘
     → 未过滤液体直接流下,滤液仍浑浊;
  • 蒸发时不停搅拌 / 晶体一出现就关火
     → 局部过热液滴飞溅,或食盐飞溅损失;
  • 检验硫酸根忘记先加盐酸
     → CO₃²⁻ 等也会与 Ba²⁺ 生成白色沉淀,造成误判;
  • 误以为提纯后就是纯 NaCl
     → 实际只除不溶性杂质,可溶性杂质仍在。

九、一句话小结

粗盐提纯主线:溶解 → 过滤(一贴二低三靠)→ 洗涤 → 蒸发结晶 → 检验。每一步的操作细节,都是实验题的「送分点」,也是「丢分点」。

(本文配图取自实验实拍步骤,图注为操作要点说明;具体现象以实际实验为准。)

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