粗鹽提純有妙招

吳海洋

粗鹽提純實(shí)驗(yàn)既能體現(xiàn)“化學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的科學(xué)”，又能體現(xiàn)“化學(xué)源于生活，又服務(wù)于生活”，它一直是中考考查的熱點(diǎn)，而且常考常新.下面我們對(duì)粗鹽提純實(shí)驗(yàn)進(jìn)行歸納，掌握與該實(shí)驗(yàn)有關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)。

一、實(shí)驗(yàn)基本內(nèi)容

1.難溶性雜質(zhì)的去除

（1）儀器：藥匙、托盤天平、燒杯、玻璃棒、漏斗、鐵架臺(tái)（含鐵圈）、蒸發(fā)皿、酒精燈、坩堝鉗、量筒.

（2）步驟：溶解，過濾，蒸發(fā)，計(jì)算產(chǎn)率.

（3）過濾操作要點(diǎn)：一貼，將濾紙折疊好放入漏斗，用少量蒸餾水潤(rùn)濕濾紙，使濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁（濾紙與漏斗間的氣泡會(huì)影響過濾速度，應(yīng)擠出氣泡）.二低，濾紙邊緣應(yīng)略低于漏斗邊緣，漏斗中液體的液面應(yīng)略低于濾紙的邊緣（否則被過濾的液體會(huì)從濾紙與漏斗之間的間隙流下，直接流到漏斗下方 的燒杯中，這樣未經(jīng)過濾的液體便會(huì)與濾液 混在一起）.三靠，向漏斗中傾倒液體時(shí)，應(yīng) 使用玻璃棒引流，燒杯口應(yīng)緊靠玻璃棒，玻 璃棒的底端應(yīng)與漏斗中三層濾紙?zhí)庉p輕接 觸，漏斗頸的末端應(yīng)緊靠下方的燒杯內(nèi)壁.

（4）玻璃棒的作用：溶解時(shí)攪拌，加速粗 鹽的溶解；過濾時(shí)引流，防止液體濺出；蒸發(fā) 時(shí)攪拌，防止局部過熱造成液滴飛濺；蒸發(fā)后轉(zhuǎn)移固體.

2.可溶性雜質(zhì)的去除（以MgCl2、CaCl2、 Na2SO4為例）

（1）步驟：溶解，向溶液中依次加入過 量的BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液，將SO、Mg2+、Ca2+轉(zhuǎn)化為BaSO4、Mg（OH）2、CaCO3沉淀（加入Na2CO3溶液后，過量的Ba2+會(huì)轉(zhuǎn)化為BaCO3沉淀）.過濾，去除BaSO4、Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3沉淀.向?yàn)V液中加入適量的稀鹽酸，去除過量的NaOH、Na2CO3，將它們轉(zhuǎn)化為NaCl.加熱蒸發(fā)，去除HCl和水，得到NaCl晶體.（2）注意事項(xiàng)：除雜過程中使用了含Na+的溶液與含有CI-的溶液，它們參與的化學(xué)反應(yīng)生成了新的NaCl，所以最后得到的NaCl 晶體的質(zhì)量增加.

二、中考考查角度

1.考查儀器和操作

例1（2023·錦州，有改動(dòng)）圖1、圖2、 圖3是“粗鹽中難溶性雜質(zhì)的去除”和“一 定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的氯化鈉溶液的配制”兩 個(gè)實(shí)驗(yàn)中的部分操作示意圖，請(qǐng)回答下列問題

（1）兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都有的實(shí)驗(yàn)步驟是________（填步驟名稱）.

（2）在上頁圖3中，儀器a是________玻璃棒的作用是________，

（3）小明同學(xué)用提純得到的氯化鈉配制 一定溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的溶液，經(jīng)檢測(cè)，他配制 的溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小，可能的原因是________（填字母序號(hào)）.

A.量取水時(shí)，仰視凹液面最低處讀數(shù)

B.裝瓶時(shí)有少量溶液灑出

C.向燒杯中加水時(shí)有水濺出

D.將稱量好的氯化鈉固體轉(zhuǎn)移至燒杯 時(shí)，有少量氯化鈉灑落

解析g（1）題中提到的兩個(gè)實(shí)驗(yàn)都有的 實(shí)驗(yàn)操作是溶解，即將固體藥品放入盛有水 的燒杯中，并用玻璃棒攪拌，使固體藥品溶 解.（2）在蒸發(fā)操作中，盛放溶液的容器是蒸 發(fā)皿，蒸發(fā)時(shí)需要用玻璃棒攪拌，防止局部 溫度過高造成液滴飛濺.（3）量取水的體積時(shí)， 若仰視凹液面最低處讀數(shù)，則實(shí)際量取的水 的體積偏大，即溶劑質(zhì)量偏大，則溶液的溶 質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小.配置好的溶液是均一的， 穩(wěn)定的，裝瓶時(shí)有少量溶液灑出不會(huì)影響溶 液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù).向燒杯中加水時(shí)，若有 水濺出，則實(shí)際參與溶解的水的質(zhì)量變小， 則溶液的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大.將稱量好的氯化鈉固體轉(zhuǎn)移至燒杯時(shí)，若氯化鈉灑落，則 實(shí)際參與溶解的溶質(zhì)的質(zhì)量減少，則溶液的 溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏小.

答案：（1）溶解（2）蒸發(fā)皿攪拌，防止局部溫度過高造成液滴飛濺（3）AD

點(diǎn)撥：在探討過濾失敗的原因時(shí)，同學(xué) 們要從儀器和操作兩個(gè)角度考慮，例如儀器 是否干凈，濾紙是否破損，漏斗內(nèi)的液面是 否高于濾紙邊緣等.在判斷溶液的溶質(zhì)質(zhì)量 分?jǐn)?shù)偏大還是偏小時(shí)，同學(xué)們要從溶質(zhì)和溶 劑兩個(gè)方面考慮，思考在整個(gè)配制過程中，哪些情況導(dǎo)致溶劑質(zhì)量發(fā)生了變化，哪些情 況導(dǎo)致溶質(zhì)質(zhì)量發(fā)生了變化.

2.考查方案的設(shè)計(jì)與評(píng)價(jià)

例2（2023·宜昌，有改動(dòng)）某化學(xué)小組 的同學(xué)想利用粗鹽獲取較為純凈的氯化鈉 晶體.粗鹽含有多種可溶性雜質(zhì)（如氯化鎂、 氯化鈣、硫酸鈉等）和不溶性雜質(zhì)（泥沙等）.

（1）同學(xué)們?nèi)砩倭看蛀}，放入足量的 水中溶解，可以通過 的操作去除其中 的不溶性雜質(zhì).

（2）完成上述操作后，同學(xué)們決定進(jìn)一 步去除所得溶液中的可溶性雜質(zhì).小華同學(xué) 選擇用硝酸鋇溶液去除硫酸鈉，相關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式為______.小組內(nèi)的其他同學(xué)認(rèn)為小華同學(xué)選擇的試劑不正確，因?yàn)檫x擇除雜 試劑時(shí)要遵循一個(gè)原則：除雜試劑只與雜質(zhì) ._______最終，同學(xué)們選擇的除雜試劑 反應(yīng)，

是氫氧化鈉溶液、碳酸鈉溶液、氯化鋇溶液.

（3）同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)了如圖4所示的除雜流程.

滴加甲、乙、丙三種試劑的正確順序最 多有3種，請(qǐng)寫出其中一種：________ （按順序

寫出溶質(zhì)的化學(xué)式）.向溶液中加入氫氧化鈉 溶液時(shí)，發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為________ 固體D的成分有 （寫化學(xué)式）.向液體E中加入稀鹽酸，發(fā)生的反應(yīng)的化學(xué)方程式為________（寫一個(gè)）.

（4）在反思評(píng)價(jià)的環(huán)節(jié)中，小鄭同學(xué)認(rèn)為， 在上述實(shí)驗(yàn)操作中，可以將甲、乙、丙三種溶 液改為兩種，這兩種溶液的溶質(zhì)為________ （按順序?qū)懗龌瘜W(xué)式）.

解析：（1）泥沙難溶于水，過濾可實(shí)現(xiàn)同液分離，去除粗鹽中的難溶性雜質(zhì).（2）硝酸鋇和硫酸鈉反應(yīng)可以生成硫酸鋇沉淀和硝酸鈉，除雜試劑應(yīng)當(dāng)只與雜質(zhì)反應(yīng)，且不能生成新的雜質(zhì)，但硝酸鋇和硫酸鈉的反應(yīng)生成了新的雜質(zhì)硝酸鈉.（3）粗鹽含有氯化鎂、氯化鈣、硫酸鈉等雜質(zhì)，向粗鹽溶液中加入過量的氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉與氯化鎂反應(yīng)生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈉，去除了氯化鎂．加入過量的氯化鋇溶液，氯化鋇與硫酸鈉反應(yīng)生成硫酸鋇沉淀和氯化鈉，去除了硫酸鈉．加入過量的碳酸鈉溶液，碳酸鈉與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，氯化鋇與碳酸鈉反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀和氯化鈉，去除了氯化鈣和過量的氯化鋇．所以加入碳酸鈉溶液的操作，應(yīng)在加入氯化鋇溶液之后，這樣過量的氯化鋇才能被去除．南以上分析可知，同體D的成分有氫氧化鎂、硫酸鋇、碳酸鋇、碳酸鈣．液體E中含氫氧化鈉和碳酸鈉，二者均可與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng).（4）若將甲、乙、丙三種溶液改為兩種，則可改為氫氧化鋇溶液和碳酸鈉溶液．先加入過量的氫氧化鋇溶液，可去除氯化鎂和硫酸鈉，再加入過量的碳酸鈉溶液，碳酸鈉與氯化鋇、氫氧化鋇反應(yīng)生成碳酸鋇沉淀，與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀．

答案：（1）過濾（2）Ba （NO3）2+Na2SO4= 不能產(chǎn)生新的雜質(zhì)BaSO4 ↓ +2NaNO3（3）NaOH、BaCl2、Na2CO3（或 BaCl2、NaOH、 Na2CO3，或 BaCl2、Na2CO3、NaOH） MgCl2+2NaOH=Mg（OH）2↓ +2NaCl Mg（OH）2 BaSO4、 BaCO3 CaCO3 Na2CO3+2HCl=2NaCl +H20+ CO2↑（或HCl+NaOH=NaCl+H2O）（4）Ba（OH）2、Na2CO3

點(diǎn)撥：在去除溶液中的可溶性雜質(zhì)時(shí)， 要注意試劑的添加順序，后加的試劑要能將 先加的過量試劑去除，且自身也容易在后續(xù) 的操作中被去除.