簡化步驟進行

文章編號：1005－6629(2007)08－0008－02 中圖分類號：G633.8 文獻標識碼：C

1 簡化后的實驗方案

1.1 把5.0g粗鹽減小為3.0g，減少溶解用的時間

現行課本，以及很多中專院校的現行課本，在進行粗鹽提純實驗時，都把粗鹽的量定為5.0g，把溶解粗鹽用的水定為20mL。這一方案一方面使學生在溶解粗鹽時耗費較多時間，另一方面，在蒸發時也會耗費較多時間。為節約時間，可以把粗鹽減小為3.0g，把溶解粗鹽用的水定為10mL，以此減少過濾、蒸發用的時間。

1.2 一步過濾除去可溶性和不溶性雜質

粗鹽中含有不溶解于水的雜質可以通過過濾除去，而溶解于水的雜質可以通過加入試劑轉化為沉淀再過濾除去。把這兩步過濾合并到一步進行，使整個過程更簡潔。

1.3 加一次試劑一步除去Ca²⁺和Mg²⁺

要除去Ca₂+和Mg²⁺，通常是先加入NaOH，除去Mg²⁺，再加入Na₂CO₃除去Ca²⁺，這樣操作步驟較多，費時較多，不利于學生實驗。

根據沉淀溶解平衡原理

Ca2+和Mg2+的去除沒有先后順序的問題，因此可以通過加入NaOH(2mol/L)與Na₂CO₃(飽和)混合溶液來除去Ca2+和Mg2+。當然，加入NaOH(2mol/L)與Na₂CO₃(飽和)混合溶液，可能會產生堿式碳酸鎂沉淀，但最終都可以通過過濾除去Ca2+和Mg2+。用加入NaOH(2mol/L)與Na₂CO₃(飽和)混合溶液來除去Ca2+和Mg2+的方法來進行粗鹽的提純，一方面可以節約時間，另一方面在課堂教學中還可以讓學生深入理解沉淀溶解平衡原理，一舉兩得。

1.4通過檢驗溶液的pH值來確定Ca²⁺和Mg²⁺除盡與否

通常我們通過以下步驟檢驗Mg2+、Ca2+是否除盡：待沉淀反應后，靜置，分別取清液于兩支試管中，加NaOH(6mol/L)檢驗Mg2+是否除盡，加飽和Na₂C₂O₄溶液檢驗Ca²⁺是否除盡。這樣來檢驗，要先靜置一段時間，比較麻煩，因此，在實驗過程中不太實用。

在實驗中，可以省略以上步驟。通過實驗發現，加入NaOH(2mol/L)與Na₂CO₃(飽和)混合溶液至溶液的pH約為11時，Ca²⁺和Mg²⁺已除盡。最后再加入HCl(6mol/L)至pH約為2，除去CO^2-₃和HCO^-₃即可。

2 實驗過程記錄(見右表)

3實驗成敗的關鍵

3.1在加入NaOH(2mol/L)與Na₂CO₃(飽和)混合溶液除去Ca²⁺， Mg²⁺時，要進行加熱。筆者通過對比實驗發現，在室溫下加入混合溶液，產生的沉淀明顯比在加熱的情況下產生的沉淀少。理論上來說，生成沉淀的兩個反應均是吸熱反應，加熱有利于平衡正向移動。

3.2在加入NaOH(2mol/L)與Na₂CO₃(飽和)混合溶液除去Ca²⁺，Mg²⁺時，要稍過量。根據計算可以得出，Mg²⁺要除盡，pH=12。在實驗中發現，滴加

NaOH-Na₂CO₃為pH=10－11時取清液，加入NaOH(6mol/L)，已沒有明顯沉淀出現。所以在實驗中可以通過用pH試紙來檢測Ca²⁺，Mg²⁺是否除盡。

3.3加入HCl(6mol/L)中和過量的NaOH和Na₂CO₃時，要過量至溶液的pH值為2-3。

“本文中所涉及到的圖表、注解、公式等內容請以PDF格式閱讀原文”。