当前位置:首页>文档>实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(教学设计)-(人教版2019必修第二册)_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_必修二册(人教版)

实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(教学设计)-(人教版2019必修第二册)_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_必修二册(人教版)

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实验活动4用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子(教学设计)-(人教版2019必修第二册)_高化_595801221724高中化学新人教版选择性必修一二三电子版教案PPT课件高中试卷_必修二册(人教版)
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14 页
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第五章《化工生产中的重要非金属元素》教学设计 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 课题: 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 课时 1 授课年级 高一 认识提出问题,设计、评价和优化实验方案,开展实验活动,收集实验现象、数据等相关 课标 证据,根据证据进行分析推理,得出结论的方法与策略;掌握开展实验探究必备的实验技能, 要求 掌握过滤、蒸发等基本实验操作;形成实事求是、严谨细致的科学态度,具有批判精神和创新 意识。 本节内容是人教版(1019版)第五章第一节硫及其化合物的内容。本节内容主要包括: 硫、二氧化硫和硫酸的性质,硫酸根离子的检验,不同价态含硫物质的转化。教材首先根据硫 在元素周期表中的位置,利用原子结构和元素周期律的相关知识,从化学变化的视角考虑硫单 质能否与金属单质、非金属单质、化合物等发生反应,使学生掌握研究非金属单质性质的基本 思路;之后,根据物质类别研究硫的化合物(包括二氧化硫、硫酸)的化学性质。教材以工业 制硫酸的生产原理为载体,从氧化还原的角度来综合认识含硫化合物的氧化性和还原性,并结 合浓硫酸与铜反应的实验,基于证据探究浓硫酸的氧化性。接下来,设计“硫酸根离子的检 验”实验,对构成物质的离子进行检验,提升学生“宏观辨识与微观探析”的学科核心素养。 最后,设置“不同价态含硫物质的转化”探究活动,要求学生从物质类别和元素价态变化的角 度,应用氧化还原反应原理设计实验方案,选择适当的实验试剂,探究不同价态含硫物质的转 化,提升学生“变化观念”等学科核心素养。 本节《硫及其化合物》内容整合了旧版教材中第四章第三、四节有关硫元素的知识,知识 介绍更有条理。并新增了硫单质的化学性质,主要学习二氧化硫、浓硫酸的性质,还涉及到硫 化氢和三氧化硫的性质、工业上硫酸的制备等。教学中主要介绍硫及其重要化合物的主要化学 性质,在知识安排上应尽量使用性质和用途相结合,理论与实际相结合,从而让学生认识到常 见无机物在生产和生活中的应用。 教材 本节内容的情境素材有:火山喷发中含硫物质的转化;“雷雨发庄稼”;工业制硫酸;食 分析 品中适量添加二氧化硫的作用(去色、杀菌、抗氧化);酸雨的成因与防治。实验及探究活 动:浓、稀硝酸的性质;二氧化硫的性质;浓硫酸的性质;溶液中 SO 2-等离子的检验等。教学 4 重点为硫及其化合物的性质与相互转化;浓硫酸的特性;硫酸根离子的检验;可逆反应。教学 难点为浓硫酸的特性。内容共安排六个课时:第一课时为硫和二氧化硫,第二课时为硫酸,第 三课时为硫酸盐及硫酸根离子的检验,第四课时为不同价态含硫物质的转化,第五课时为实验 活动四:用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子不,第六课时为实验活动5:不同价态含硫物质 的转化。 本节为教材P29页《实验活动4“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”》的内容。安排在 “第一节 硫及其化合物”的学习完成后,在回顾物质的分离和提纯概念的基础上,设计实验 除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO制取精盐,使学生掌握溶解、沉淀、过滤、蒸发、结晶等实验 操作方法,学会除去可溶性固体杂质的方法。该实验的原理和操作比较复杂,实验操作顺序和 试剂用量控制直接影响实验结果,完成该实验活动有利用培养学生的实验探究能力和创新意 识。教学时可提前给学生布置任务,让学生了解实验原理和实验基本要求,查阅物质溶解性 表,知道 Ca(OH) 和 BaCO 等都是微溶物,不能通过过滤完全除去相关的杂质离子; 2 3 Mg(OH) 、CaCO 和BaCO 难溶与水但可溶于酸;BaSO 既难溶于水又难溶与酸。实验教学中 2 3 3 4 加热蒸发和玻璃棒的使用有一定的危险性,实验前要提醒学生注意实验安全,进行操作时有条 件的应让学生戴上护目镜。 1.通过联系旧知,讨论交流,认识化学沉淀法去除粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO基本原理 教学 和方法。 目标 2.通过实验操作、问题探究,熟练掌握溶解、过滤、蒸发等化学实验基本操作,认识化 学方法在物质分离和提纯中的重要作用。 教学 重点:用化学沉淀法对粗盐进行提纯 重、 难点:粗盐精制原理及实验方案设计难点 宏观辨识与微观探析:通过对粗盐成分(杂质离子)的微观分析,根据物质(离子)的性 质,结合宏观现象,选择适当除杂试剂,设计出科学、合理的实验方案。 核心 证据推理与模型认知:通过实验探究、现象观察、原理分析,根据物质(离子)的性质寻 素养 找证据进行推理,形成用化学沉淀法对粗盐进行提纯的基本思维模型。 科学探究与创新意识:通过理论分析、实验设计、实验操作,掌握粗盐提纯的方法及原 理,体验科学探究的过程与方法,培养实验改进及创新能力。 学生在前面已经学习过氯离子的检验,了解离子检验的鉴别原则和方法,为本课时学习粗 学情 盐的提纯奠定了一定基础。但可能因对一些相关物质的性质,特别是物质的溶解性不是很清 分析 楚,导致在实验方案设计及试剂选择上可能存在一些困难,教学时教师可通过提前布置任务、 提供有关信息,引导分析,讨论交流等方式加以解决。 教学过程 教学 设计意 教学活动 环节 图【回顾1】过滤的概念、仪器及操作注意事项分别是什么? 【学生1】过滤是分离过滤常用的方法,主要用于除去液体中的固体和液体不溶性物 质。 【学生2】主要玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。 【学生3】过滤时应注意:一贴滤纸紧贴漏斗内壁;二低滤纸低于漏斗口,液面低于 滤纸边缘;三靠 烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒紧靠三层滤纸处,漏斗下端紧靠烧杯内 壁。 回顾旧 【回顾2】蒸发操作中用玻璃棒不断搅拌的目的是什么? 知,预 【学生】蒸发时,用玻璃棒不断搅拌的目的是加快蒸发,防止液体局部温度过高而造 习新 成飞溅。当出现较多量固体时停止加热,利用余热使滤液蒸干。 知,创 环 设生活 节 【教师】评价、肯定。 真实情 一 【预习1】除去粗盐中的硫酸盐及CaCl 、MgCl 等可溶性杂质需要的试剂和加入顺序 境,激 、 2 2 发学习 生 如何? 兴趣和 情 活 【学生】展示交流: 探究的 景 情 欲望。 导 境 杂质 加入的试剂及用量 引入的离子 除去引入离子的试剂 入 SO 2― 过量BaCl Ba2+ NaCO 4 2 2 3 Mg2+ 过量NaOH OH― HCl Ca2+ 过量NaCO CO2― HCl 2 3 3 【预习2】除去三种杂质离子所加的试剂的添加顺序有哪些? 【学生1】过量BaCl 、过量NaOH、过量NaCO、过滤、适量盐酸 2 2 3 【学生2】过量NaOH、过量BaCl 、过量NaCO、过滤、适量盐酸 2 2 3 【学生3】过量BaCl 、过量NaCO、过量NaOH、过滤、适量盐酸 2 2 3 【教师】评价、强调:BaCl 必须在NaCO 前面,盐酸最后加入。 2 2 3 【导入】观看视频—氯化钠与海水 【过渡】物质的分离和提纯在生产、生活、科学研究等方面都具有十分重要的的意 义,根据目的不同,分离和提纯的方法也不同。 回顾旧 【问题1】物质分离和提纯的基本概念、原则及注意事项分别是什么? 知,为 引入新 【学生1】物质的分离:将混合物的各种物质彼此分开,最终获得几种纯净物的过 知提供 程。即A和B的混合物通过某种分离方法最终得到纯净的A和纯净的B 的过程。 理论依 据。 【学生2】物质的提纯:将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程,又叫物质的净 化或除杂。【教师】评价、追问:物质分离和提纯的“四原则”是什么? 【学生】不增:提纯过程中不增加新的杂质;不减:不减少被提纯物;易分离:被提 纯物与杂质容易分离;易复原:被提纯物转化后要易复原。 【教师】评价、继续追问:物质分离和提纯的“四必须”是什么? 【学生1】除杂试剂必须过量(目的是为了除去杂质); 【学生2】过量试剂必须除去(因为过量试剂带入新的杂质); 活【学生3】必须选最佳除杂途径(能把杂质转化为被提纯物通常认为是最佳方法); 认识物 动 质分离 一 【学生4】除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序 核对提 、 纯的基 【教师】评价、肯定。 物 本方法 质 【问题2】回顾思考:物质分离和提纯有哪些常见的化学和物理方法? 及原 的 理,为 【教师】引导分析,投影表格:物质分离和提纯常见的化学方法。 分 设计粗 离 【学生1】填写表格内容,展示交流: 盐提纯 和 的实验 方法 原理 实例 提 方案做 纯 铺垫。 沉淀法 将杂质离子转化为沉淀 KCl(KSO ) 适量 BaCl 的 2 4 2 概 气化法 将杂质离子转化为气体 NaSO (Na CO) 适量 H SO 2 4 2 3 2 4 念 及 置换法 将杂质通过置换反应而除去 FeSO 4 (CuSO 4 ) Fe 粉 原 环 热分解 杂质受热易分解,通过加热 则 节 CaO(CaCO 3 ) 加热 法 将杂质除去 二 、 溶解法 将杂质溶于某种试剂而除去 Cu(CuO) 盐酸等 氧 【学生2】物质分离和提纯常见的物理方法:过滤法、结晶法(蒸发结晶、冷却结 物 质 晶)、升华法、蒸馏法、分液法。 的 【教师】评价、补充。 分 离 【对应训练1】下列除杂试剂选用错误的是( ) 和 提 选项 物质(括号内为杂质) 除杂试剂 纯 A CO 气体(HCl气体) 饱和碳酸氢钠溶液 2 B FeCl 溶液(FeCl ) 过氧化氢溶液 3 2 C Al O 固体(Fe O 固体) 氢氧化钠溶液 2 3 2 3 评价与 检测, D MnO 固体(KCl固体) 蒸馏水 2 发现问 题,调 A.A B.B C.C D.D 控课 【答案】C 堂,提 高效 【解析】A.盐酸的酸性强于碳酸,CO 2 中混有HCl,常采用通入饱和碳酸氢钠溶 率。 液,故A不符合题意;B.加入过氧化氢,将Fe2+氧化成Fe3+,不引入新杂质,能够 完成实验目的,故B不符合题意;C.氧化铝为两性氧化物,氧化铁为碱性氧化物, 加入氢氧化钠溶液,氧化铝与氢氧化钠生成可溶的偏铝酸钠,而氧化铁不与氢氧化钠 反应,不能达到实验目的,故C符合题意;D.MnO 不溶于水,KCl可溶于水,因 2此可采用加水溶液,过滤,除去KCl,能达到实验目的,故D不符合题意;答案为 C。 【对应训练2】三氯化碘(ICl )在药物合成中用途非常广泛,其熔点为33℃,沸点为 3 73℃,遇水易反应。实验室可用图装置制取ICl ,制备的反应原理:I+3Cl=2ICl 下 3 2 2 3 列说法不正确的是( ) A.利用装置甲制备氯气选用的药品可以是高锰酸钾和浓盐酸 B.装置乙中长颈漏斗液面上升说明丙装置可能发生堵塞 C.装置丙中氯化钙的作用是干燥Cl 2 D.装置戊中的碱石灰可以用无水氯化钙代替 【答案】D 【解析】A.高锰酸钾氧化浓盐酸当中的氯离子生成氯气,且该反应不需要加热, A 正确;B.若丙中U型管堵塞,则气体会滞留在装置乙中,导致乙中长颈漏斗液面上 升,B正确;C.氯化钙是干燥剂,因此丙的作用是干燥制得的氯气,C正确;D.碱 石灰可以除去多余的氯气,无水氯化钙不能除去氯气,故装置戊中的碱石灰不可以用 无水氯化钙代替,D错误;故本题选D。 【过渡】物质的分离和提纯实验过程中,会用到多种实验方法,下面我们来学习过滤 和蒸发。 进一步 【问题1】过滤实验操作的概念、原理、适用范围、主要仪器及注意事项分别是什 认识物 质分离 么? 和提纯 【学生1】概念:利用物质溶解性的差异,将液体和不溶于液体的固体分离开来 中过滤 操作的 【学生2】原理:物质溶解性的差异 概念、 【学生3】适用范围:适用于固液混合物的分离。一般情况下,是一种物质易溶于 方法及 注意事 水,另一种物质难溶于水 项,为 【学生4】主要仪器:铁架台(含铁圈)、烧杯、漏斗、滤纸 后续粗 盐的提 纯实验 做准 备。 【教师】评价、投影装置图: 【教师】追问:在过滤操作中,要注意“一贴、二低、三靠”,其含义是什么? 活 【学生】一贴:滤纸紧贴漏斗内壁,中间不留有气泡; 动 二低:滤纸上边缘低于漏斗边缘,液面低于滤纸边缘; 进一步二 三靠:倾倒液体的烧杯紧靠玻璃棒,玻璃棒末端紧靠三层滤纸处,漏斗的下端尖口紧 认识物 质分离 、 靠盛接滤液的烧杯内壁 和提纯 物 【教师】评价、设凝:在过滤过程中,若滤液浑浊,该怎样处理?滤液浑浊的原因可 中蒸发 操作的 质 能是什么? 概念、 的 【学生】需更换滤纸,重新过滤,直至溶液澄清透明为止。浑浊的原因可能是滤纸破 方法及 注意事 分 损、滤液超过滤纸边缘、仪器不干净 项,为 离 【问题2】蒸发实验操作的概念、原理、适用范围、主要仪器及注意事项分别是什 后续粗 盐的提 和 么? 纯实验 提 【学生1】概念:在蒸发皿中不断加热,蒸发溶剂,使溶液浓缩,从而析出晶体的过 做 准 备。。 纯 程。 的 【学生2】适用范围:适用于分离溶液中的溶质。 常 【学生3】主要仪器:铁架台(含铁圈)、酒精灯、蒸发皿、玻璃棒。 用 实 验 操 作 【教师】评价、投影装置图: 方 【教师】设凝:蒸发操作过程中应注意哪些问题? 法 【学生1】蒸发时,液体量不得超过蒸发皿容积的2/3,以免加热时液体溅出; — 【学生2】在加热过程中,要用玻璃棒不断搅拌液体,防止因局部温度过热,造成液 过 体飞溅; 检测与 滤 评价, 【学生3】当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热蒸干; 发现问 与 【学生4】取下未冷却的蒸发皿时,要放在石棉网上 题,调 蒸 控课 【教师】评价、强调:①结晶是使溶质从溶液中以晶体状态析出的过程,是分离、提 堂,提 发 纯固体物质的重要方法之一 高效 率。 ②结晶的方法有蒸发结晶(物质溶解度随温度变化不大的物质,如:NaCl)和冷却结 晶(溶解度随温度下降而显著降低的物质,如:KNO)两种。 3 【对应训练1】在进行“用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子”的实验中,下列说法 不正确的是( ) A.过滤时需用到的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗 B.蒸发结晶时当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热 C.按照实验操作顺序玻璃棒的作用依次为:引流、搅拌、搅拌 D.加入除杂的试剂顺序可以是NaOH、BaCl 、NaCO,过滤后再加适量盐酸 2 2 3 【答案】C 【解析】A.过滤时需要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、漏斗,A正确;B.蒸发 结晶时,当蒸发皿中出现较多固体时,即停止加热,用余热将剩余水分蒸干,B正 确;C.用化学沉淀法除去粗盐中的杂质离子,步骤包括粗盐溶解,加沉淀剂,过 滤,调节pH,蒸发结晶等,玻璃棒的作用依次为搅拌、引流、搅拌,C错误;D.加 入除杂的试剂顺序可以是先加NaOH除去镁离子,再加BaCl 除去硫酸根离子,加入 2碳酸钠除去钙离子和过量的钡离子,过滤后加适量盐酸中和NaOH和碳酸钠,D正 确;故答案选C。 【对应训练2】为提纯下列物质(括号内的物质为杂质),所选用的方法正确的是( ) A.HCl(HS):通入酸性KMnO 溶液中洗气 2 4 B.CO(SO ):通入溴水溶液中洗气 2 2 C.AlCl 溶液(FeCl ):加入过量的NaOH溶液过滤 3 3 D.NO (NO):通入NaOH溶液中洗气 2 【答案】B 【解析】A.HCl和HS都能与酸性KMnO 溶液反应,A错误;B.SO 能与溴水发生 2 4 2 氧化还原反应而CO 不能,CO 中的SO 可以用溴水除去,B正确;C.AlCl 溶液中 2 2 2 3 含有FeCl ,加入过量的NaOH溶液生成NaAlO ,过滤后得到NaAlO 溶液,C错误; 3 2 2 D.NO 与NaOH溶液反应,NO (NO)通入NaOH溶液,除去NO ,D错误;故选B。 2 2 2 【过渡】实验方案设计是否合理,需要通过实验实施进行验证,下面请同学们根据提 供的实验用品,设计粗盐提纯的实验方案,分小组进行实验。 【问题1】利用提供的实验用品,结合教材P29页【实验步骤】,分小组完成下表实 根据提 验,并填写表格内容: 活 供的实 【实验仪器】 验用 品,设 试管、托盘天平、量筒、酒精灯、铁架台、试管架、橡胶塞、乳胶管、胶头滴管、玻 计实验 璃导管、石棉网(或陶土网)、玻璃棒、药匙、棉花、镊子、火柴。 方案, 【实验药品】 并进行 实验, 粗盐、蒸馏水、0.1 mol/L BaCl 溶液、20% NaOH溶液、饱和NaCO 溶液、6 mol/L 2 2 3 培养实 盐酸、pH试纸 验操 作、观 【教师】投影表格,引导实验。 察、分 【学生】结合表格实验,分组完成相关实验,并填写表格内容,展示交流: 析能 力,巩 固粗盐 实验步骤 实验装置 实验操作 提纯的 思维模 型,深 用托盘天平称取5g粗盐,放入100mL 烧杯中,然后加入 度理解 ①溶解 活 后续沉 20mL水,用玻璃棒 搅拌 ,使粗盐全部溶解,得到粗盐 活 淀法在 动 水 物质分 一 离和提 、 向粗盐水中滴加过量的 BaCl 溶液(约2~3mL),使 SO 纯中的 2 用 应用。 化 与 B a 2 + 完全反应生成 B a SO 4 沉淀 ,将烧杯静置 学 沉 淀 ②沉淀 静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴BaCl 2 法 溶液。若 溶液不出现浑浊 ,表明SO已沉淀完全;若出 去 除 现浑浊,则应 继续滴加 BaC l 溶液 ,直至SO沉淀完全 2 粗 盐 继续向粗盐水滴加 过量的 NaOH 溶液 (约0.25mL),使中 Mg 2 + 与 OH - 完全反应生成 Mg(OH ) 沉淀;最后滴加 过 的 2 杂 量的饱和 N aCO 溶液,使 C a 2 + 、 B a 2 + 与 CO 2- 完全反 2 3 3 环 质 节 离 应生成沉淀。用上述方法分别检验Mg2+、Ca2+、Ba2+是 三 子 否沉淀完全 、 粗 盐 的 ③过滤 将烧杯静置,然后过滤,除去 生成的沉淀和不溶性杂质 提 通过归 纯 纳与总 原 结,形 理 成粗盐 与 向所得滤液中滴加 盐酸 ,用玻璃棒搅拌,直到 没有气 提纯的 方 ④中和 基本流 法 泡冒出 ,并用pH试纸检验,使滤液呈中性或微酸性 程, 从微观 上理解 加入除 将滤液倒入蒸发皿,用酒精灯加热,并用玻璃棒不断 搅 杂试剂 拌 。当蒸发皿中出现 较多固体 时,停止加热。利用蒸 的顺序 及原 ⑤蒸发 发皿的余热使滤液蒸干。 因。 用坩埚钳将蒸发皿夹持到石棉网上冷却,得到去除去杂 质离子的精盐 【教师】评价、补充。 【问题2】归纳小结:该实验操作的基本流程是什么?实验中加入试剂的先后顺序有 哪些要求? 【学生1】讨论交流,展示实验操作流程。 【教师】评价、投影: 检测与 评价, 发现问 题,调 【学生2】板书加入试剂的顺序: 控课 ①BaCl 溶液―→NaOH溶液―→NaCO 溶液―→盐酸 堂,提 2 2 3 高效 ②NaOH溶液―→BaCl 2 溶液―→Na 2 CO 3 溶液―→盐酸 率。 ③BaCl 溶液―→NaCO 溶液―→NaOH溶液―→盐酸 2 2 3 【教师】评价、强调:BaCl 必须在NaCO 之前加;过滤之后再加入稀盐酸除去过量 2 2 3 的NaCO 和NaOH;除去多种杂质时必须考虑加入试剂的顺序;除杂时,每次所加试 2 3 剂都要略微过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去 【对应训练1】通过海水晾晒可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl 、CaCl 、 2 2NaSO 以及泥沙等杂质,粗盐精制的实验流程如下。下列说法不正确的是( ) 2 4 A.在第①步中使用玻璃棒搅拌可加速粗盐溶解 B.第⑤步操作是过滤 C.第②③④⑥步通过加入化学试剂除杂,加入试剂顺序为:NaOH溶液→NaCO 溶 2 3 液→BaCl 溶液→稀盐酸 2 D.除去MgCl 的方程式为:MgCl +2NaOH===Mg(OH) ↓+2NaCl 2 2 2 【答案】C 【解析】加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离 子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入碳酸钠要放在加入氯化钡之后, 这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的 氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为:NaOH、BaCl 、NaCO 或BaCl 、 2 2 3 2 NaOH、NaCO,NaCO 要在BaCl 的后面加,C错误。 2 3 2 3 2 【对应训练2】海盐经溶解、过滤后仍含有可溶性杂质Ca2+、Mg2+、SO,为了得到 纯净的NaCl,下列试剂(均过量)的滴加顺序及操作顺序不合理的是( ) A.BaCl 溶液→NaOH溶液→NaCO 溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 2 2 3 B.Ba(OH) 溶液→NaCO 溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 2 2 3 C.NaCO 溶液→NaOH溶液→BaCl 溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 2 3 2 D.BaCl 溶液→NaCO 溶液→NaOH溶液→过滤→稀盐酸→蒸发结晶 2 2 3 【答案】C 【解析】粗盐提纯时,所加的试剂有NaOH溶液(除去Mg2+)、BaCl 溶液(除去SO)、 2 NaCO 溶液(除去Ca2+和过量的Ba2+),过滤后,加入稀盐酸(除去过量的OH-、CO2 2 3 3 -),注意NaCO 溶液一定要在BaCl 溶液之后加入,稀盐酸在过滤后加入,故A、D 2 3 2 项正确,C项错误;加入过量的Ba(OH) 溶液,可除去SO、Mg2+,再加入过量的 2 NaCO 溶液,除去Ca2+和过量的Ba2+,过滤后,向滤液中加入稀盐酸,除去过量的 2 3 CO2-和OH-,蒸发结晶得到纯净的NaCl,B项正确。 3 活【过渡】为了进一步粗盐的提纯原理和方法,下面我们将对实验实施过程中出现的一 些问题作进一步探究。 通过问 【问题探究1】在实验操作②中为什么依次加入的试剂都要略微过量?实验操作④中 题探 加入盐酸的目的是什么? 究,深 度理解 【学生1】实验操作②中所加试剂过量是为了将杂质离子完全沉淀而除去。 用化学 【学生2】实验操作④中加入盐酸是为了除去滤液中过量的 OH-(或调节溶液的 沉淀法 去除粗 pH)和CO。 盐中的 【教师】评价、肯定。 杂质离 子的方 【问题探究2】粗盐水中加入氯化钡溶液使SO沉淀而除去,如何检验SO是否沉淀完 法及原 理,培活 全? 养思维 的完整 动 【学生】静置后,沿烧杯壁向上层清液中继续滴加2~3滴氯化钡溶液,若溶液不出 性和严 二 现浑浊,说明SO已沉淀完全。 谨性, 建立解 、 【问题探究3】第③步过滤和第④步加入盐酸的操作顺序能否颠倒?为什么? 决实际 问 问题的 【答案要点】先过滤再加入盐酸的操作顺序不能颠倒。若在过滤前加入稀盐酸,会使 思路和 题 生成的沉淀溶解,产生新的杂质。 方法。 与 【问题2】归纳总结除去粗盐中可溶性杂质的一般思路和方法分别是什么? 讨 【学生】思路和方法:选择除杂试剂,依据是将可溶性杂质转化成沉淀、水或气体等 易分离的物质,尽可能不引入新杂质;安排试剂的用量(一般过量)和添加顺序,依 论 据是过量的试剂必须靠后面添加的试剂除去。 别 【教师】评价、追问:还要注意哪些问题? 【学生1】.洗涤沉淀的操作:向漏斗中加蒸馏水至没过沉淀,待水自然流下,重复操 作2~3次。 【学生2】过滤操作不可用玻璃棒搅拌漏斗内的物质,以免划破滤纸。 【学生3】检验沉淀是否洗涤干净的操作:检验沉淀是否洗涤干净的操作:取最后一 次洗涤液进行检验(事先要确定沉淀中含有的离子,选择合适的试剂进行检验)。 【学生4】检验沉淀是否完全的方法:检验沉淀是否完全的方法:取(或向)上层清 液中继续滴加原沉淀剂,若无沉淀产生则沉淀完全。 【教师】评价、肯定。 【对应训练1】有关粗盐(主要含NaCl,杂质为BaCl 、MgCl )提纯的描述错误的是( 2 2 ) 检测与 评价, A.将粗盐溶于水得到无色溶液,边搅拌边适当加热能加快溶解的速率 发现问 B.提纯时需要的除杂试剂有NaCO 溶液、NaOH溶液,稀盐酸 题,调 2 3 控课 C.加入除杂试剂时,必须先加入稀盐酸后加入NaCO 溶液 2 3 堂,提 D.该提纯过程中未涉及氧化还原反应 高效 率。 【答案】C 【解析】A.溶解时搅拌或适当升温都能加快溶解的速率,故将粗盐溶于水得到无色 溶液,边搅拌边适当加热能加快溶解的速率,A正确;B.提纯时需要的除杂试剂有 NaCO 溶液除去BaCl 、NaOH溶液除去MgCl ,稀盐酸除去过量的NaCO 和 2 3 2 2 2 3 NaOH,B正确;C.根据除杂的基本要求可知,加入NaCO 溶液除去BaCl 、NaOH 2 3 2 溶液除去MgCl ,过滤产生的沉淀后加入稀盐酸以除去过量的NaCO 溶液和NaOH 2 2 3 溶液,C错误;D.该提纯过程中涉及的反应有:NaCO+BaCl =BaCO ↓+2NaCl, 2 3 2 3 MgCl +2NaOH=Mg(OH)↓+2NaCl,NaCO+2HCl=2NaCl+H O+CO↑, 2 2 2 3 2 2 NaOH+HCl=NaCl+H O,故未涉及氧化还原反应,D正确; 2 故答案为:C。 【对应训练2】下列说法正确的是( ) A.向某溶液中滴加少量AgNO 溶液,有白色沉淀产生,溶液中一定含有Cl- 3 B.向某溶液中加入一定量的稀硫酸,产生的气体使澄清石灰水变浑浊,溶液中一定 含有SO 或CO C.氯气使湿润的红纸条褪色,说明氯气具有漂白性 D.SO 使酸性高锰酸钾褪色,表现了SO 的还原性 2 2【答案】D 【解析】A.向某溶液中滴加少量AgNO3溶液,有白色沉淀产生,溶液中可能含有 Cl-、CO、SO等离子中的一种或几种,故A错误;B.向某溶液中加入一定量的稀硫 酸,产生的气体使澄清石灰水变浑浊,溶液中可能含有SO、CO、HSO、HCO等离子 中的一种或几种,故B错误;C.氯气使湿润的红纸条褪色,是氯气和水反应生成的 次氯酸有强氧化性,能使有色物质褪色,不能说明氯气具有漂白性,故C错误;D. SO2使酸性高锰酸钾褪色,是SO 被高锰酸钾溶液氧化,高锰酸钾被还原成无色的离 2 子,表现了SO2的还原性,故D正确;故答案为:D。 1.下列有关分析中,错误的是( ) A.“熬胆矾铁釜,久之亦化为铜”,该过程发生了置换反应 B.“青蒿一握,以水二升渍,绞取汁”,该青蒿素的提取过程属于化学变化 C.1964年我国自行制造的第一颗原子弹爆炸成功,原子弹爆炸涉及物理变化 D.“方家以磁石磨针锋,则能指南”,中国古代磨制磁石制造指南针属于物理 变化 【答案】B 【解析】A.由描述可知,铁与硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁,属于置换反应, A正确;B.此过程为萃取,没有新物质生成,属于物理变化,B错误;C.原子弹爆 炸涉及化学变化和物理变化,C正确;D.中国古代磨制磁石制造指南针,过程中没 有新物质生成,属于物理变化,D正确;故选B。 2.下列说法正确的是( ) A.通过焰色试验可以鉴别碳酸钠中是否含有碳酸钾 B.向溶液中滴加盐酸酸化的BaCl 溶液,产生白色沉淀,则原溶液中一定有SO 2 C.向溶液中滴加AgNO,产生白色沉淀,则原溶液中一定有Cl- 3 D.向溶液中滴加盐酸,产生使澄清石灰水变浑浊的无色无味的气体,则原溶液 中一定有CO 【答案】A 【解析】A.钾的焰色为紫色,钠的焰色为黄色,因此可用焰色实验鉴别碳酸钠 中是否含碳酸钾,故A正确;B.若原溶液中含银离子,加盐酸酸化的氯化钡也会生 及时巩 固、消 成白色沉淀,不一定是硫酸根存在,应先加盐酸酸化,无现象后再加氯化钡,故B错 化所 误;C.能与银离子沉淀的还有碳酸根、硫酸根等,不一定是氯离子,故C错误; 学,促 D.能与盐酸反应生成二氧化碳气体的还可以是碳酸氢根离子,故D错误;故选: 进掌握 A。 必备知 识,评 3.粗食盐水中常含有少量Ca2+、Mg2+、 杂质离子,实验室提纯粗食盐水制 价教学 取食盐的流程如下,过程III中,用到的分离方法是( ) 效果, 为后期 优化教 环 学方案 节 提供依 四 据,培 、 养分析 A.吸附 B.加热蒸发 C.过滤 D.冷却结晶 课 问题和 后 作 【答案】B 解决问 巩 业 题等关 【解析】食盐溶解度受温度影响小,加热蒸发食盐溶液得到食盐晶体,所以过程 固 设 键能计 III中,用到的分离方法是加热蒸发,故选B。 力。 4.下列有关实验操作的说法,不正确的是( ) A.铁离子的检验:向含Fe3+溶液中加入KSCN溶液,溶液颜色变红 B.检验溶液中的Na+:取一根洁净的铂丝,放在酒精灯火焰上灼烧至与火焰颜 色一致,然后蘸取少量试液,置于火焰上灼烧,若火焰呈黄色,则含有Na+ C.在配制100mL1.00mol ▪L-1的氯化钠溶液时,容量瓶不能用作溶解物质的容器 D.粗盐的提纯试验中,滤液在坩埚中加热蒸发结晶 【答案】D 【解析】A.Fe3+与KSCN溶液作用产生血红色溶液,故常用向溶液中加入 KSCN溶液,溶液颜色变红来进行铁离子的检验,A正确;B.钠的焰色反应为黄 色,由操作和现象可知含有Na+,B正确; C.容量瓶不能用作溶解或者稀释物质、 物质反应和长期贮存溶液的容器,C正确;D.粗盐的提纯试验中,滤液在蒸发皿中 加热蒸发结晶,而不是在坩埚中加热蒸发,D错误;故答案为:D。 5.下列实验中,所选装置不合理的是( ) A.粗盐提纯,选①和② B.用CCl 提取碘水中的碘,选③ 4 C.从Br 的CCl 溶液中分离出Br ,选④ 2 4 2 D.用NaOH溶液吸收Cl 选⑤ 2 【答案】C 【解析】A.粗盐提纯的步骤有溶解、过滤、蒸发、结晶,①是过滤、②是蒸 发,所以选①和②,故A正确;B.碘易溶于CCl ,CCl 不溶于水,用CCl4萃取碘 4 4 水中的碘,所以选③,故B正确;C.Br 和CCl 是互溶液体,用蒸馏法分离Br2和 2 4 CCl ,④装置缺少温度计,故C错误;D.氢氧化钠和氯气反应生成氯化钠、次氯酸 4 钠和水,用NaOH溶液吸收Cl2,防止污染,选装置⑤,故D正确;选C。 6.粗盐含有少量的 MgCl ,CaCl ,NaSO 等杂质,为了将杂质除干净得到精 2 2 2 4 盐,对粗盐溶液分别进行如下操作①加入过量的 NaOH 溶液、②加入过量的 NaCO 2 3 溶液、③加入过量的BaCl 溶液、④过滤、⑤加入过量的稀盐酸、⑥蒸发。下列操作 2 的先后顺序错误的是 A.②③①④⑤⑥ B.③④②④①④⑤⑥ C.①③②④⑤⑥ D.③④①②④⑤⑥ 【答案】A 【解析】①加过量NaOH溶液,Mg2+发生反应,生成Mg(OH) 沉淀和氯化钠;② 2 加过量NaCO 溶液,与CaCl 和③中过量BaCl 溶液发生反应,生成CaCO 沉淀和 2 3 2 2 3 BaCO 沉淀和氯化钠;③加入过量BaCl 溶液,与NaSO 发生反应,生成BaSO 沉淀 3 2 2 4 4 和NaCl;④过滤,滤出前面生成的沉淀及泥沙;⑤加适量盐酸,与①中过量NaOH 溶液和②中过量NaCO 溶液发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体;因此操作 2 3 中应依次加入过量的氯化钡、碳酸钠、氢氧化钠,过滤后加适量盐酸然后蒸发除水;正确的操作顺序为③④②④①④⑤⑥、①③②④⑤⑥或③④①②④⑤⑥故选A。 7.NH MnPO ·2H O是一种活性催化剂,易溶于水,其溶解度随着温度升高而显 4 4 2 著增大。一种制备NH MnPO ·2H O的方法如下: 4 4 2 下列叙述正确的是( ) A.“溶解”中加入盐酸的目的是加快溶解 B.“合成”中加入氨水过量,会生成酸式盐 C.“系列操作”需要酒精灯、蒸馏烧瓶等仪器 D.采用“重结晶”可提纯产品 【答案】D 【解析】A.氢氧化锰难溶于水,氯化锰溶于水后部分水解生成氢氧化锰,加入 盐酸,可抑制锰离子水解,A错误;B.加入氨水,中和盐酸,氨水较多,会生成碱 式盐,B错误;C.依题意,磷酸锰铵晶体易溶于水,根据溶解度与温度关系,分离 操作是蒸发浓缩、降温结晶、过滤、洗涤、干燥,不需要蒸馏烧瓶,C错误;D.采 用重结晶方法可以提纯磷酸锰铵结晶水合物,D正确;故选D。 8.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO 、泥沙等杂质,进行下列五项操作:① 过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量HCl ④加过量NaCO 溶液 ⑤加过量BaCl 2 3 2 溶液 ⑥溶解 ⑦蒸发,回答下列问题: (1)以上五项操作的步骤为: ⑥→①→②→_______→_______→_______→_______→⑦,_______。其中加入BaCl 2 溶液发生的离子反应方程式为:_______,加入过量NaCO 溶液的目的是_______。 2 3 (2)关于上述过程,错误的是_______ A.溶解粗盐时,加水越多越好 B.NaOH溶液不可用KOH溶液替代 C.滤去沉淀以后,将滤液移至坩埚内加热蒸发 D.当蒸发到剩有少量液体时,停止加热,利用余热将液体蒸干 E.将制得的晶体转移到过滤器中用大量水进行洗涤 (3)NaCl的焰色反应为_______色,验证提纯后的NaCl固体中不含KCl的操作及 现象是:_______。 【答案】(1) ⑥→①→②→⑤→④→①→③→⑦ Ba2++SO=BaSO ↓ 除去 4 Ca2+以及加入的过量Ba2+ (2)ACE (3) 黄 用洁净的铂丝蘸取样品后在酒精灯上灼烧,透过蓝 色钴玻璃观察不到紫色火焰,说明不含KCl 【解析】(1)粗盐样品含有 Ca2+、Mg2+、SO、泥沙等杂质,加入过量氢氧化钠 溶液的目的是除去Mg2+;加入过量的BaCl ,可以将硫酸根离子除去,但是会引入 2 Ba2+杂质离子;加入过量的NaCO 溶液的目的除去杂质Ca2+,和加入的过量Ba2+;过 2 3 滤,将得到的沉淀全部滤出,得到的滤液是含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠等的混合 物,加入足量的盐酸,可以出去碳酸根离子、氢氧根离子等杂质离子,最后即可获得 较为纯净的氯化钠,所以操作的步骤为:⑥→①→②→⑤→④→①→③→⑦。加入 BaCl 溶液发生的离子反应方程式为:Ba2++SO=BaSO ↓。加入过量NaCO 溶液的目的 2 4 2 3 是除去Ca2+以及加入的过量Ba2+。(2)A.溶解时,若加入太多水,则蒸发时就需要大量时间,A错误;B.NaOH溶液不可用KOH溶液替代,否则会引入新的杂质离子 K+,B正确;C.滤去沉淀以后,将滤液移至蒸发皿加热浓缩,C错误;D.蒸发时, 有少量液体剩余就应该停止加热,D正确; E.晶体应用少量水洗涤,否则会导致晶 体溶于水损失,E错误;故选ACE。(3)NaCl的焰色反应为黄色。用焰色反应验证 提纯后的NaCl固体中不含KCl,操作及现象是:用洁净的铂丝蘸取样品后在酒精灯 上灼烧,透过蓝色钴玻璃观察不到紫色火焰,说明不含KCl。 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 课堂 总结 第一节 硫及其化合物 实验活动4 用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 一、物质的分离和提纯 1、定义:分离是将混合物的各种物质彼此分开,最终获得几种纯净物的过程。 板书 提纯是将混合物中的杂质除去而得到纯净物的过程,又叫物质的净化或除杂。 设计 2、四原则:不增、不减、易分离、易复原。 3、四必须:除杂试剂必须过量、过量试剂必须除去、必须选最佳除杂途径、除去多种杂 质时必须考虑加入试剂的顺序。 4、方法:沉淀法、气化法、溶解法等。 二、粗盐的提纯原理与方法 1、用化学沉淀法去除粗盐中的杂质离子 2、问题与讨论 本节课从海水与食盐视频引入,在了解粗盐的制备的基础上,复习物质的分离和提纯的概 念及原则,回顾粗盐提纯实验中要用到的过滤和蒸发实验基本操作,先奠定粗盐提纯的理论基 础,在分析粗盐中的杂质离子后,根据杂质离子的性质和物质分离和提纯的基本要求,设计实 验验证方案,再通过小组实验实施实验方案,制得精盐。让学生在充分参与体验用化学沉淀法 去除粗盐杂质离子的过程与方法的同时,进一步熟悉相关物质(离子)的性质,形成用化学沉 淀法去除粗盐杂质离子的基本流程,理解除杂试剂选择和加入顺序及原因。最后通过问题探 教学 究,形成并完善粗盐提纯的思维模型,不仅进一步巩固了相关物质的性质,还提升了学生实验 反思 设计、实验操作、实验探究的能力,培养了科学探究与创新意识、证据推理与模型认知的化学 核心素养。