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(十四)粗盐中难溶性杂质的去除
实验深度突破
一、实验原理
粗盐中含有泥沙等难溶性杂质,利用溶解、过滤、蒸发结晶的方法分离提纯。
溶解:氯化钠易溶于水,泥沙不溶。
过滤:通过滤纸分离液体(NaCl溶液)和难溶性固体(泥沙)。
蒸发:加热使水分蒸发,析出NaCl晶体。
二、实验步骤
1.实验准备
仪器:托盘天平、烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸发皿、酒精灯、铁架台、坩埚钳、量筒。
药品:粗盐、蒸馏水。
装置搭建:组装过滤装置(“一贴、二低、三靠”)和蒸发装置。
2.具体操作
步骤1:溶解:
①用托盘天平称取5.0g粗盐,倒入烧杯中。
②用量筒量取 10mL蒸馏水,倒入烧杯,用玻璃棒搅拌至粗盐不再溶解,形成浑浊液
体。
步骤2:过滤:
①将滤纸对折两次,展开成圆锥形,放入漏斗中,用蒸馏水润湿滤纸并贴紧漏斗内壁
(无气泡)。
②将漏斗固定在铁架台上,漏斗下端尖嘴紧靠烧杯内壁。
③用玻璃棒引流,将溶解后的液体缓慢倒入漏斗,注意液面低于滤纸边缘。
步骤3:蒸发:
①将过滤后的澄清滤液倒入蒸发皿,固定在铁架台上,点燃酒精灯加热。
②加热过程中用玻璃棒不断搅拌,防止局部过热液滴飞溅。
③当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热蒸干剩余水分,得到精盐。
步骤4:计算产率:
①用托盘天平称量蒸发皿中精盐的质量,记录为m g。
②产率=m g/5.0g×100%
三、实验现象
溶解时:粗盐逐渐溶解,溶液变浑浊,底部残留泥沙。
过滤后:滤液澄清透明,滤纸上留下泥沙等杂质。
蒸发时:水分逐渐蒸发,蒸发皿中出现白色固体,最终得到干燥的精盐。
四、实验结论
粗盐中的难溶性杂质(泥沙)可通过溶解→过滤→蒸发的方法去除,得到较纯净的氯化
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钠。
产率反映提纯效果,理论产率受粗盐纯度影响,实际操作中可能因损耗导致产率略低。
五、实验注意事项
1、过滤操作:
(1)滤纸紧贴漏斗内壁,防止液体从滤纸与漏斗间的缝隙流下(影响过滤效果)。
(2)玻璃棒引流时,末端轻靠三层滤纸处,防止戳破滤纸。
(3)液面低于滤纸边缘,防止液体未经过滤直接流下。
2、蒸发操作:
用玻璃棒不断搅拌,避免局部温度过高导致液滴飞溅。
停止加热时机:出现较多固体时立即关火,余热足以蒸干剩余水分,防止固体过热迸溅
或分解。
3、天平使用:
称量前调平天平,左右盘各放一张相同质量的纸,避免粗盐腐蚀托盘。砝码用镊子夹
取,防止污染。
六、产率分析与误差讨论:
1、产率偏低原因:
(1)溶解不充分
(2)过滤时滤液洒落
(3)蒸发时固体飞溅
(4)转移时残留等。
2、产率偏高原因:
(1)精盐未完全干燥(含水分)、
(2)称量时砝码生锈等。
七、实验拓展
进一步提纯(除去可溶性杂质):粗盐中还含 Mg2+、Ca2+、SO 2-等可溶性杂质,需通过
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化学方法除去:
①加过量NaOH溶液除Mg2+,
②加过量BaCl 溶液除SO 2-,
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③加过量Na CO 溶液除Ca2+和过量Ba2+,
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④过滤后加稀盐酸至中性,蒸发得到纯净NaCl。
中考命题探秘
一、考情分析
粗盐中不溶性杂质的去除实验,是初中化学实验的重点内容,在中考里考查频次高。它
紧密关联化学基本实验操作、物质分离原理等知识,能够全方位检验学生对化学知识的
理解和应用能力,以及实验操作技能水平。通过对历年中考真题的梳理,发现该实验在
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全国各地区的中考化学试卷中频繁出现,考查题型丰富多样,充分体现了其在中考化学
知识体系里的关键地位。
二、考查形式
1.实验操作细节:考查溶解时玻璃棒搅拌的频率、方向以及搅拌对溶解速率的影响;过
滤环节,滤纸的正确折叠方法、如何确保滤纸紧贴漏斗内壁、“一贴二低三靠”操作要
点以及违规操作(如滤纸破损、液面高于滤纸边缘)会产生怎样的后果;蒸发时,何时
开始搅拌、搅拌节奏、停止加热的恰当时机,以及蒸发后玻璃棒转移固体的操作规范。
2.仪器识别与用途:要求学生精准识别实验中用到的仪器,像烧杯、玻璃棒、漏斗、蒸
发皿、酒精灯、铁架台(带铁圈)等,并清晰阐述每种仪器在实验中的具体用途和使用
注意事项。比如,酒精灯使用时如何正确点燃、熄灭,以及使用过程中的安全注意事
项;蒸发皿使用后,应如何用坩埚钳正确夹持和放置。
3.实验流程理解:给出打乱顺序的实验步骤,让学生重新梳理并排序;或者提供部分实
验步骤,要求学生补充关键缺失环节;也可能让学生分析某一步骤提前、滞后或缺失对
整个实验进程和结果的影响,以此判断实验流程的合理性。
4.实验误差分析:从精盐产率角度出发,分析导致产率偏高或偏低的各种原因。产率偏
低可能是粗盐溶解不充分,部分氯化钠未进入溶液就被过滤除去;过滤时滤液洒出,导
致部分氯化钠损失;蒸发时液滴飞溅,使氯化钠随液滴散失;转移固体时,有部分精盐
残留在蒸发皿等仪器上。产率偏高可能是蒸发不充分,精盐中还含有较多水分;称量过
程出现错误,如砝码生锈导致称量的精盐质量偏大;实验过程中混入了其他杂质等。还
可能考查实验过程中出现异常现象的原因,如过滤后滤液仍然浑浊,可能是滤纸破损、
液面高于滤纸边缘、仪器不干净等。
三、中考所占分值或比例
在各地中考化学试卷中,涉及粗盐中不溶性杂质去除实验的分值一般在 3-6分。若试卷
满分设定为100分,大约占3%-6%;若试卷满分是60分,大概占5%-10%。尽管分值占
比并非最高,但因其考查的都是化学实验的基础知识和核心技能,对学生构建化学实验
知识体系、掌握实验操作要领极为关键,所以对学生的中考总成绩有着不容小觑的影
响。
四、中考预测
1.与实际生产深度融合:未来中考命题可能会更加紧密地联系工业粗盐提纯实际场景,
给出真实的工业生产流程图,要求学生分析每一步骤的化学反应原理、所添加试剂的作
用、操作目的,以及不同工艺条件(如温度、压强、试剂用量等)对产品质量和生产效
率的影响。通过这类题目,着重考查学生知识迁移能力和对实际问题的分析解决能力。
2.跨知识板块综合考查:会与化学计算相结合,如根据实验数据精确计算精盐的纯度、
产率,以及在除杂过程中精准计算所需试剂的用量;也可能与物质的检验、离子反应等
知识相融合,考查学生如何检验除杂是否彻底、判断溶液中离子的成分和存在形式,通
过多知识点的交叉融合,提升试题的综合性和区分度。
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3.创新实验探究题型:设置开放性、探究性问题,比如探究不同过滤材料(如滤纸、纱
布、活性炭等)对提纯效果的影响差异;研究不同温度下蒸发速率的变化规律以及精盐
结晶情况;或者探究不同搅拌方式对溶解和蒸发过程的影响等。让学生自主设计实验方
案、合理预期实验现象、科学分析实验数据并得出准确的实验结论,培养学生的科学探
究思维和创新实践能力,以顺应中考对学生核心素养考查的趋势。
五、备考建议
1.强化基础知识记忆:熟练背诵并深刻理解溶解、过滤、蒸发等操作的原理、详细步骤
和注意事项。可以通过制作知识卡片,将重点内容记录下来,随时翻阅复习;也可以绘
制思维导图,梳理各知识点之间的逻辑关系,构建完整的知识体系,通过反复记忆和默
写,确保对这些基础知识烂熟于心。
2.重视实验操作体验:如果有条件,一定要亲自参与实验操作,在实践过程中,熟悉实
验流程的每一个环节,切身感受操作要点,加深对实验原理的理解。若无法进行实际操
作,可观看高清、专业的实验视频,仔细观察实验中的每一个细节,包括仪器的使用方
法、操作顺序、实验现象的变化等,并做好详细记录,将实验视频内容与理论知识相互
印证,加深记忆。
3.整理错题归纳总结:将平时练习和考试中涉及该实验的错题进行全面整理,深入分析
错误原因。如果是对知识点理解有误,要重新学习相关原理,直到完全掌握;如果是审
题不仔细,在今后做题时要强化审题意识,圈出关键信息;若是粗心大意导致的错误,
要养成认真严谨的答题习惯。针对不同原因,采取相应的改进措施,查漏补缺,避免在
同一问题上反复出错。
4.拓展知识视野:关注粗盐提纯在工业生产、海水晒盐等实际领域的应用,通过阅读科
普文章、观看工业生产纪录片等方式,了解实际生产中的工艺优化、节能减排、环境保
护等措施。拓宽知识面,不仅有助于提高对知识的综合运用能力,还能增强知识迁移能
力,在考试中更好地应对与实际应用相关的题目。
5.进行专项训练提升:挑选各地中考真题、模拟题中有关该实验的题目,进行集中专项
训练。在训练过程中,熟悉各种考查形式和题型,掌握不同题型的解题思路和方法。完
成练习后,认真总结解题技巧,如误差分析的答题模板、实验流程题的解题步骤,做到
举一反三,提高解题能力和应试技巧。
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