实验一 食盐的提纯
一、实验目的
1.熟悉粗食盐提纯的原理和方法。
2.进行溶解、过滤、蒸发、结晶等基本操作。
二、实验原理
粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质如Ca2+、Mg2+、SO42-等。不溶性杂质可以用溶解、过滤的方法除去。可溶性杂质可选用适当的化学试剂使其生成沉淀,再利用过滤除去,然后蒸发水分得到较纯净的精盐。
加入过量BaCl2,去除硫酸根;加入过量NaOH,去除镁离子;加入过量Na2CO3,去除钙离子及BaCl2中的钡离子。离子方程式如下:
钾离子含量较少,且氯化钾的溶解度大于氯化钠的溶解度,在蒸发和浓缩的过程中,氯化钠先结晶出来,而氯化钾留在溶液中而得以分离。
三、仪器和药品
1.仪器:托盘天平、量筒、烧杯、玻璃棒、药匙、漏斗、铁架台(带铁圈)、蒸发皿、酒精灯、坩埚钳、胶头滴管、纸片、研钵、盐杵、滤纸、火柴。
2.药品:2mol/L BaCl2、2mol/L HCl、2mol/L NaOH、饱和Na2CO3溶液、粗盐、蒸馏水。
四、实验内容
1.粗食盐的称量和溶解
(1)研磨:将约8g粗食盐放入研钵中研成细粉状。
(2)称量:用托盘天平称出5g粗食盐。
(3)溶解:将称量的粗食盐放入100ml烧杯中,加入蒸馏水25ml,搅拌并加热,使其溶解。
2.除去硫酸根离子
(1)加BaCl2溶液:将粗食盐溶液加热至沸腾,边搅拌边逐滴加入2mol/L BaCl2,产生BaSO4白色沉淀,继续加BaCl2至沉淀完全(约1ml BaCl2)。
(2)检查BaSO4沉淀是否完全:移去酒精灯,静置,用胶头滴管取少许上层清液于洁净试管中,滴加2mol/L HCl 3~5滴,再加2mol/L BaCl23~5滴观察有无浑浊。若无浑浊,说明硫酸根离子沉淀完全。否则,继续滴加BaCl2,直至上层清液加入1滴BaCl2观察无浑浊。加热5分钟,使BaSO4颗粒变大易于沉淀和过滤。
3.除去钙离子、镁离子和钡离子
(1)生成碳酸钙、氢氧化钙及碳酸钡沉淀:在滤液中加入2mol/L NaOH溶液10滴和饱和Na2CO3溶液1.5ml,加热煮沸5分钟。
(2)检查沉淀是否完全:将上述溶液静置,用胶头滴管取少许上层清液于洁净试管中,滴加饱和Na2CO3溶液,检查有无沉淀生成。若有浑浊,则继续滴加饱和Na2CO3溶液至沉淀完全。
(3)过滤:将上述溶液用漏斗过滤,除去沉淀,保留滤液。
4.加盐酸溶液调节pH值
在滤液中逐滴加入2mol/L HCl溶液,充分搅拌,调节pH值约为6,以除去碳酸根离子和过量氢氧根离子。
5.蒸发浓缩
将上述实验溶液倾入干净的蒸发皿中。加热,蒸发浓缩至蒸发皿底部出现食盐结晶时,用玻璃棒不断搅拌,切不可将溶液蒸干。
6.抽滤干燥
(1)将上述实验稠液冷却后用布氏漏斗抽滤,尽量将结晶抽干。
(2)将布氏漏斗抽干的食盐转移至蒸发皿中,把蒸发皿用漏斗罩住,小火加热至水分完全蒸发,即得精制食盐。
7.计算产率
(1)称重。
(2)计算公式:
食盐产率=精盐的质量/5×100%
五、实验讨论
在最后浓缩结晶时,若把氯化钠溶液蒸干结果会怎样?
[注意事项]
1.用玻璃棒搅拌时力量不要过大,玻璃棒不要过长,以免碰翻烧杯。不搅拌时玻璃棒放在干净之处。
2.蒸发皿洗干净后,先擦干或用小火烘干,再升温;注意不要骤冷,以免爆裂。
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