第1章第1节第2课时 过滤蒸发及SO24的检验Word格式.docx
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(6)过滤、蒸发过程中都会用到玻璃棒( )
答案
(1)√
(2)×
(3)×
(4)√ (5)×
(6)√
解析
(1)图中有两处错误:
没有使用玻璃棒引流;
漏斗下端没有紧贴烧杯内壁。
(2)过滤后滤液仍然浑浊,可能是由滤纸破损所致,也可能是由溶液超出滤纸边缘上沿所致。
(3)过滤时搅动过滤器中的液体,可能使滤纸破损,导致实验失败。
(5)实验结束后应使用坩埚钳夹持蒸发皿。
特别提示
在过滤操作中,玻璃棒的作用是引流,不能用玻璃棒搅动过滤器中的液体来加快过滤速度。
例2
通过溶解、过滤、蒸发等操作,可将下列各组混合物分离的是( )
A.硝酸钠、氢氧化钠B.氧化铜、二氧化锰
C.氯化钾、二氧化锰D.硫酸铜、氢氧化钙
答案 C
解析 硝酸钠和氢氧化钠都溶于水,无法用过滤法分离;
氧化铜和二氧化锰都不溶于水;
硫酸铜和氢氧化钙溶于水后两者会发生反应;
氯化钾和二氧化锰可用过滤法分离,然后蒸发滤液即可得到氯化钾。
思维启迪——分离和提纯的区别
混合物中的各成分分开后,分离是要把各成分恢复到原来的状态;
提纯(除杂)是杂质不需要恢复到原来状态。
二、粗盐的提纯
1.除去粗盐中的不溶性杂质
粗盐提纯实验操作步骤如图所示:
(1)上述各步实验操作的名称依次为________________;
__________;
____________。
(2)上述各步实验操作中均使用了玻璃棒,其作用分别是____________________________;
____________________________;
________________________。
(3)用上述方法提纯后的食盐中还含有的杂质是___________________________________
________________________________________________________________________。
答案
(1)溶解 过滤 蒸发
(2)搅拌,加速溶解 引流 搅拌,防止液滴飞溅 (3)可溶性的氯化钙、氯化镁及一些硫酸盐等
2.除去粗盐中的可溶性杂质
若要除去粗盐中的下列杂质,应加入什么试剂?
把试剂的化学式及发生反应的化学方程式填入下表:
杂质
加入的试剂
化学方程式
Na2SO4
MgCl2
CaCl2
答案
加入的
试剂
BaCl2
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl
NaOH
MgCl2+2NaOH===Mg(OH)2↓+2NaCl
Na2CO3
CaCl2+Na2CO3===CaCO3↓+2NaCl
(1)除去粗盐中可溶性杂质的原理
(2)粗盐提纯时加试剂的先后顺序
为使杂质离子完全除去,要加入过量的试剂。
后续试剂要能够将前面所加过量的试剂除去,由此可知碳酸钠溶液要在氯化钡溶液之后加入。
通常加入试剂的几种顺序:
①BaCl2溶液→NaOH溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
②NaOH溶液→BaCl2溶液→Na2CO3溶液→盐酸;
③BaCl2溶液→Na2CO3溶液→NaOH溶液→盐酸。
例3
依据粗盐提纯的原理,除去氯化钾溶液中少量的氯化镁、硫酸镁等杂质,可选用氢氧化钡溶液、稀盐酸和碳酸钾溶液三种试剂,按如图步骤操作:
滤液
纯净氯化钾溶液
(1)B的化学式是________,C的化学式是__________。
(2)加入过量A的目的是________________________________________________。
(3)加入过量B的目的是_________________________________________________。
(4)加热煮沸的目的是___________________________________________________。
(5)操作Ⅰ的名称是______________________________________________________。
答案
(1)K2CO3 HCl
(2)除尽镁离子和硫酸根离子(3)除尽过量的钡离子 (4)使氯化氢挥发逸出 (5)过滤
解析 先加入过量的氢氧化钡溶液,将氯化镁、硫酸镁转化为氢氧化镁沉淀、硫酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中再加入过量的碳酸钾溶液,使过量的钡离子转化为碳酸钡沉淀,过滤除去沉淀,滤液中加入适量的盐酸,加热煮沸,得到氯化钾溶液。
思维启迪
化学方法分离提纯物质的“三必须”“一不能”
一除杂试剂必须过量,二过量试剂必须除尽,
三除杂途径必须最佳,不能增加新的杂质。
三、SO
1.粗食盐中SO
(1)实验步骤:
取少量粗食盐于小烧杯中,加适量水溶解,过滤取滤液少许于试管中,滴加几滴盐酸酸化,再滴加几滴氯化钡溶液。
(2)实验现象:
加盐酸无明显变化,加氯化钡溶液产生白色沉淀。
(3)反应的化学方程式:
Na2SO4+BaCl2===BaSO4↓+2NaCl。
(4)实验结论:
粗盐中含有SO
。
2.问题讨论
某同学设计了如下实验检验某试液中是否含有SO
:
试液
白色沉淀
白色沉淀不溶解。
结论:
试液中有SO
(1)该方案是否严密?
不严密。
(2)请说明理由:
如果该溶液中含有Ag+而不含SO
,溶液中的Ag+与Cl-反应生成的氯化银也是不溶于酸的白色沉淀。
先加过量的稀盐酸(无明显现象),再加氯化钡溶液产生白色沉淀,溶液中含有SO
例4
某溶液中含有硫酸镁和硫酸钠两种溶质,选择适当试剂将溶液中的镁离子转化为沉淀或固体分离出来,设计实验流程如下:
(1)欲证明滤液中存在SO
、CO
,选用的方案是先取少量的滤液滴加过量的________,发现有气泡生成,再向其中加入________溶液,出现白色沉淀,则可证明SO
均存在。
(2)如何洗涤碳酸镁沉淀?
(3)如何检验碳酸镁沉淀是否洗涤干净?
答案
(1)稀盐酸 氯化钡(答案合理均可)
(2)沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水自然流下,重复2~3次。
(3)取少量最后一次洗涤液,滴加稀盐酸和氯化钡溶液。
若有沉淀生成则说明没有洗净;
反之,已洗涤干净(答案合理均可)。
解析
(1)熟悉CO
、SO
检验所用的试剂和加入的先后顺序。
常用含有H+的酸来检验CO
,常用含有Ba2+的可溶性钡盐检验SO
因CO
可与Ba2+生成碳酸钡沉淀,干扰SO
的检验,故在检验SO
之前应先检验CO
,并将其除去。
(2)过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液溶质离子,用蒸馏水在原过滤器中冲洗即可。
(3)检验沉淀是否洗净时,实际上是检验最后一次洗涤液是否含有母液中的溶质离子,此题可通过检验最后一次洗涤液中是否含有SO
达到目的。
思维启迪——沉淀的洗涤
(1)洗涤沉淀的原因:
过滤完毕,过滤的固体表面总是残留部分母液。
(2)洗涤沉淀的方法:
沿玻璃棒向过滤器中注入少量蒸馏水,使水刚好浸没沉淀,让水流下,直到固体表面洗涤干净为止(洗涤2~3次)。
(3)沉淀是否洗涤干净,检验方法:
取最后一次洗涤液,加入相关试剂后观察现象。
1.判断正误(正确的打“√”,错误的打“×
(1)过滤操作中用到的玻璃仪器只有漏斗和烧杯( ×
)
(2)过滤时,液体液面应低于滤纸的边缘( √ )
(3)过滤时使用玻璃棒,主要是为了加快过滤速率( ×
(4)蒸发时,液体的体积不超过蒸发皿容积的
( √ )
(5)蒸发氯化钠溶液时,要用玻璃棒不断搅拌( √ )
(6)蒸发过程中,蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热蒸干( √ )
(7)粗盐提纯实验中,加入足量碳酸钠溶液的作用只是为了除去Ca2+( ×
(8)粗盐提纯实验中,加入足量盐酸的作用是除去多余的OH-和CO
( √ )
(9)要除去氯化钠溶液中含有的氯化镁,可加入适量的氢氧化钠溶液后过滤( √ )
(10)向某溶液中加入氯化钡溶液,若有白色沉淀生成,则溶液中一定含有SO
( ×
2.下列仪器用于过滤或蒸发分离物质的是( )
①漏斗 ②试管 ③蒸发皿 ④天平 ⑤烧杯 ⑥研钵
A.①③④B.①②⑥C.①③⑤D.①③⑥
解析 过滤需要烧杯、漏斗、玻璃棒、铁架台,蒸发需要酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台,则用于过滤或蒸发分离物质的仪器为①③⑤。
3.检验某未知溶液中是否含有SO
,下列操作最合理的是( )
A.先加稀硫酸酸化,再加氯化钡溶液
B.加入氯化钡溶液
C.加入盐酸酸化的氯化钡溶液
D.先用盐酸酸化,若有沉淀,则过滤,滤液中再加氯化钡溶液
答案 D
解析 检验某溶液中是否含有SO
的方法:
先用盐酸酸化(若有沉淀,过滤),再加氯化钡溶液,若有白色沉淀,说明有SO
4.除去下列物质中混有的少量杂质,把适当的试剂、操作方法的字母填写在相应的横线上。
A.加适量盐酸、过滤B.加适量水、过滤、蒸发
C.加适量水、过滤D.加热(高温或灼烧)
E.加适量盐酸、蒸发F.冷却热的饱和溶液、结晶
(1)碳酸钙中混有少量的碳酸钠____________;
(2)氯化钾粉末中混有碳酸钾____________;
(3)氧化钙中混有少量的碳酸钙____________;
(4)氯化钠中混有少量的炭粉____________;
(5)硝酸钾中混有少量的氯化钠____________。
答案
(1)C
(2)E (3)D (4)B (5)F
解析
(1)碳酸钙不溶于水,而碳酸钠易溶于水,加水后过滤干燥即可除去杂质碳酸钠。
(2)氯化钾和碳酸钾均易溶于水,故不能用过滤法分离。
可加入稍过量盐酸反应后,再将溶液蒸发即得到氯化钾晶体。
(3)利用高温分解法,使碳酸钙分解除去并生成氧化钙。
(4)氯化钠易溶于水,而炭粉不溶于水,故可加适量水、过滤、蒸发,得到纯净的氯化钠。
(5)利用二者溶解度随温度变化的差异,采用降温结晶法分离除杂。
[对点训练]
题组一 过滤与蒸发
1.下列混合物能用过滤法分离的是( )
A.酒精和水B.食盐和蔗糖
C.泥沙和食盐D.铜粉和铝粉
解析 过滤是将不溶于水的固体从水溶液中分离出去的一种实验方法。
酒精和水都为液体且二者互溶;
食盐和蔗糖都能溶于水;
铜粉和铝粉都为难溶于水的物质。
2.某同学在实验室里过滤一种浑浊溶液,发现滤出的液体仍浑浊,他检查实验装置发现漏斗外壁没有水,滤纸也未出现破损或小漏洞,则造成实验失败的原因可能是下列操作中的( )
A.滤纸高出漏斗边缘的部分未剪掉
B.滤纸与漏斗之间有气泡未被排掉
C.倾倒液体时液面高于滤纸边缘
D.过滤时玻璃棒靠在一层滤纸一边
解析 如果液面高于滤纸边缘,一部分液体将沿滤纸和漏斗之间的缝隙流下而达不到过滤的目的,故C项正确。
3.过滤和蒸发结晶实验中,都用到的仪器是( )
A.漏斗B.蒸发皿
C.酒精灯D.玻璃棒
4.(2017·
长沙高一测试)蒸发时,下列操作正确的是( )
A.使蒸发皿盛满滤液,用小火加热
B.蒸发过程中,要用的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台(带铁圈)
C.将加热完后的蒸发皿取下,可直接放在实验台上
D.将蒸发皿放在石棉网上,用酒精灯加热
答案 B
解析 蒸发所用的仪器有蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台(带铁圈);
蒸发皿中所盛液体不得超过其容积的2/3;
蒸发皿可直接加热;
加热完毕后的蒸发皿不能直接放在实验台上,应放在石棉网上。
5.下列关于过滤和蒸发的说法中不正确的是( )
A.过滤是从液体中分离出难溶物质的实验方法
B.蒸发是减少溶剂,让溶质析出的实验方法
C.过滤和蒸发实验中都用到的玻璃仪器是铁架台
D.加热蒸发可以使溶液浓缩或溶质结晶析出
解析 过滤和蒸发实验中都用到的玻璃仪器是玻璃棒。
题组二 粗盐的提纯
6.粗盐提纯实验的部分操作如图所示,其中错误的是( )
解析 取一定量的粗盐,经溶解、过滤、蒸发结晶等实验操作,可将其提纯。
其中过滤操作要用玻璃棒引流。
7.在“粗盐提纯”的实验中,下列做法正确的是( )
A.把浑浊的液体倒入蒸发皿内加热
B.开始析出晶体后用玻璃棒搅拌
C.加入试剂的顺序为Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
D.用过滤法除去粗盐中的泥沙
解析 未过滤即蒸发,不能除去泥沙,所以A项错误;
加热过程中应用玻璃棒不断地搅拌,所以B项错误;
应先加入BaCl2,再加Na2CO3以除去过量的Ba2+,所以C项错误。
8.粗盐溶液经过滤除去泥沙后的滤液中,含有可溶性的氯化钙、氯化镁、硫酸钠等杂质,通过如下几个实验步骤,可将上述杂质除去:
①加入稍过量的碳酸钠溶液;
②加入稍过量的氢氧化钠溶液;
③加入稍过量的氯化钡溶液;
④滴入稀盐酸至无气泡产生;
⑤过滤。
正确的操作顺序是( )
A.③②①⑤④B.①②③⑤④
C.②③①④D.③⑤②①④
答案 A
解析 ①首先除去镁离子(过量氢氧化钠溶液),其次除去硫酸根离子(过量氯化钡溶液),再除去钙离子和钡离子(过量碳酸钠溶液),最后除去碳酸根离子和氢氧根离子(适量盐酸)。
②过滤操作应在加入盐酸之前、加入碳酸钠溶液之后进行。
③先除去硫酸根离子,再除去镁离子也可。
题组三 固体混合物的分离与提纯
9.(2017·
河北承德一中高一月考)2016年9月,“天宫二号”发射成功,若在“天宫二号”空间实验室(失重条件下)进行以下实验,其中最难以完成的是( )
A.将金粉和铜粉混合
B.将牛奶加入水中混合
C.蒸发食盐水制取食盐晶体
D.用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙
解析 将金粉和铜粉混合或牛奶加入水中混合在失重状态下也可以完成,故A、B项不符合题意;
蒸发食盐水采取加热措施即可实现,C项不符合题意;
用漏斗、滤纸过滤除去水中的泥沙,由于空间实验室中为失重状态,滤液无法流出,故不能完成过滤操作,D项符合题意。
10.(2017·
辽宁沈阳二中高一期中)除去下列物质中的杂质(括号内为杂质),所选用的试剂及操作方法均正确的一组是( )
选项
待提纯的物质
选用的试剂
操作方法
A
CaO(CaCO3)
水
溶解、过滤、结晶
B
Cu(CuO)
稀盐酸
溶解、过滤、洗涤、干燥
C
CuSO4(H2SO4)
氢氧化钠溶液
过滤
D
CO(H2)
氧气
点燃
解析 A项中CaO与水反应,C项中CuSO4与NaOH反应,D项中CO与O2反应,A、C、D项错误;
B项中CuO与稀盐酸反应,Cu不与稀盐酸反应,反应后经过滤、洗涤、干燥即得到Cu,B项正确。
11.提纯含有少量硝酸钡杂质的硝酸钾溶液,可以采用的方法为( )
A.加入过量碳酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
B.加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
C.加入过量硫酸钠溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
D.加入过量硫酸钾溶液,过滤,除去沉淀,溶液中补加适量硝酸
解析 把硝酸钾溶液中少量的硝酸钡杂质除去,先加入过量碳酸钾溶液,过滤,除去碳酸钡沉淀,滤液中再补加适量硝酸,以除去过量的碳酸根,B项正确。
题组四 SO
12.检验某溶液中是否含有SO
,常用的方法是( )
A.取样,滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
B.取样,滴加稀盐酸酸化的BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
C.取样,滴加稀盐酸,无明显现象,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
D.取样,滴加稀硫酸,再滴加BaCl2溶液,看是否有不溶于水的白色沉淀生成
解析 检验SO
时,需要首先加入稀盐酸以排除其他离子的干扰,然后再加入氯化钡溶液即可。
A项中不能排除CO
和Ag+的干扰,B项中不能排除Ag+的干扰,D项中引入了SO
13.某溶液可能含有SO
、Cl-中的一种或几种,为确定该溶液的离子组成,现进行如下实验:
①取少量溶液滴加硝酸钡溶液,产生白色沉淀;
②然后继续加入稀盐酸至溶液呈酸性,产生无刺激性气味,且能使澄清石灰水变浑浊的无色气体,白色沉淀部分溶解;
③取上层清液继续滴加硝酸钡溶液至无沉淀时,再滴加硝酸银溶液,产生白色沉淀。
根据实验,以下推测不正确的是( )
A.一定有SO
B.一定有CO
C.不能确定Cl-是否存在D.不能确定SO
是否存在
解析 向①中生成的白色沉淀中继续滴加过量稀盐酸时,沉淀部分溶解,且产生二氧化碳气体,证明原溶液中一定含有SO
和CO
;
加入硝酸银溶液产生白色沉淀氯化银,但并不能确定原溶液中是否有Cl-,因为原溶液中已经加入了稀盐酸。
[综合强化]
14.(2017·
河北邯郸一中高一月考)为了除去氯化钠样品中的杂质碳酸钠,某兴趣小组最初设计了如下所示方案进行实验。
(1)沉淀A的化学式为____________。
(2)加入过量氯化钙溶液后,分离除去沉淀A的实验操作过程是_____________________。
(3)他们在实验过程中,又发现了新的问题:
此方案很容易引入新的杂质。
固体物质B的成分为________(用化学式表示)。
(4)他们继续探究后又提出了新的方案:
将混合物溶解,滴加盐酸至不再产生气泡为止,然后加热煮沸。
有关反应的化学方程式为_______________________________________。
答案
(1)CaCO3
(2)将混合物沿玻璃棒加入到过滤器中,待液体滤出后,收集滤液,即可分离除去沉淀A
(3)NaCl、CaCl2
(4)Na2CO3+2HCl===2NaCl+H2O+CO2↑
解析 若用过量CaCl2除去Na2CO3,会引入新杂质CaCl2,蒸发后所得固体应是NaCl和CaCl2的混合物;
若用盐酸除去Na2CO3,则溶液中会留下NaCl和HCl,蒸发结晶可得较纯净的NaCl。
15.(2017·
江西临川一中高一月考)粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥沙等不溶性杂质。
我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的。
通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的相关实验回答下列问题。
(1)实验室蒸发食盐水时,操作过程如下:
①放置酒精灯,②固定铁圈位置,③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有食盐水),④加热搅拌,⑤停止加热。
其正确的操作顺序为_______________。
(2)检验溶液中有无硫酸根离子最简单的方法是____________________________________
________________________________________________________________________;
如果含有硫酸根离子,除去硫酸根离子的方法是_________________________________
(3)在粗盐经过溶解、过滤后的溶液中滴加饱和碳酸钠溶液,直至不再产生沉淀为止。
请问这步操作的目的是______________________________________________________________
(4)实验室将粗盐制成精盐的过程中,下列三个实验操作步骤中都要使用玻璃棒,分别说明各自使用玻璃棒的作用:
①溶解时______________,②过滤时____________,③蒸发时____________。
答案
(1)①②③④⑤
(2)取少量溶液于试管中,向其中加入盐酸无沉淀产生,再滴加氯化钡,若产生白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根离子,否则不含硫酸根离子 在溶液中加入过量的氯化钡溶液
(3)除去溶液中的钙离子、镁离子及过量的钡离子
(4)①搅拌,加速溶解 ②引流,防止液体外洒③搅拌,防止局部过热液体溅出
解析 蒸发实验操作过程:
仪器组装(由灯定圈)―→放蒸发皿―→加热搅拌―→停止加热(出现大量固体),余热蒸干。
粗盐提纯实验中三次使用玻璃棒:
①溶解操作中,用玻璃棒搅拌,加快粗盐的溶解;
②过滤操作中,用玻璃棒引流,防止液体外洒;
③蒸发操作中,用玻璃棒搅拌,使液体受热均匀,防止因局部过热液体飞溅出来。