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1如何除去粗盐中的可溶性杂质（课堂实录）根据教学录象整理而成[老师]上一节课我们已经通过除去粗盐中的泥沙这个实验，复习了初中学过的过滤和蒸发这两种基本实验操作。那么下面就请大家先回忆一下，你在实验室是如何除去粗盐中的泥沙的？[学生]首先把混有泥沙的粗盐溶在水里，形成悬浊液，然后通过过滤把泥沙滤去了，形成一种澄清的液体，最后再通过蒸发水分，把溶液变成固体。[老师]这样得到的固体是否就是可供食用的纯净的氯化钠?[学生]不是。[老师]含有什么杂质？[学生]还含有氯化钙、氯化镁、硫酸盐。[老师氯化镁、氯化钙、硫酸盐，想一想，这个地方的硫酸盐只有硫酸钠吗？[学生]不是[老师]那么可能还是什么？[学生]硫酸镁、硫酸钙[老师]对，还有硫酸钙、硫酸镁。（展示投影，边展示、边讲解，用图示表示又对后面的化学除杂起着铺垫作用）[老师]除去溶液中的水分以后，剩下的实际上是含有氯化镁、氯化钙和硫酸盐的氯化钠固体。但工业上精制粗盐的目的并不是为了得到含有氯化镁、氯化钙和硫酸盐的氯化钠固体，而是为了得到尽量纯净的氯化钠，如食用盐。今天我们所要解决的问题的就是：怎样才能把含有这些杂质的氯化钠固体变成纯净的氯化钠固体即如何除去粗盐中的可溶性杂质？请大家思考：化学上一般是采取什么方法除去杂质，以便对物质进行提纯？[学生]一般是把杂质转化为难溶性物质或气体。NaCl固体（MgCl2、CaCl2、硫酸盐）粗盐悬浊液（泥沙、MgCl2、CaCl2、硫酸盐）水蒸气NaCl固体？蒸发结晶NaCl溶液（MgCl2、CaCl2、硫酸盐）泥沙过滤粗盐固体（泥沙、MgCl2、CaCl2、硫酸盐）加水溶解2[老师]氯化钙、氯化镁、硫酸盐是转化为沉淀还是转化为气体比较容易除去？[学生]都是转化为沉淀容易除去。[老师]请大家结合P7的溶解性表讨论：选择什么试剂才能把上述杂质转化为沉淀而除去？[学生]首先要选择试剂。[学生]镁离子、钙离子、硫酸根离子。[老师]氯化镁在溶液除了镁离子，还有氯离子呢？要不要除去？[学生]不要[老师]为什么[学生]氯化钠也含有氯离子。[老师]氯化钠本身含有氯离子，所以说除去氯化镁这种可溶性的杂质实际上只需要除去镁离子，而氯化钙只需要除去钙离子。而硫酸盐只需要除去硫酸根离子。根据我们我们的常识，你认为要把杂质除去应该把它变成什么呢？[学生]沉淀。[老师]就是沉淀吗？[学生]气体[老师]没错，变成沉淀和气体。那你们认为镁离子最好是变成沉淀还是气体？[学生]沉淀[老师]变成什么沉淀[学生]氢氧化镁[老师]要把镁离子变成氢氧化镁沉淀，要加入什么试剂呢？[学生]氢氧根离子[老师]大家别忘了，氢氧根离子是阴离子，是不能单独存在的，一定要有一种阳离子跟它进行电荷平衡，应该选择什么阳离子与氢氧根离子组合呢？[学生]钠离子[老师]能不能选氢氧化钾呢？[学生]不行[老师]为什么？[学生]这样会引入新的杂质，使我们在除去Mg2+同时引入钾离子。[老师]钙离子大家准备选什么离子除去？[学生]碳酸根离子[老师]同样不能是单一的阴离子，那么碳酸根离子应该和什么离子组合呢？[学生]钠离子[老师]大家有没有发现：无论是用来沉淀镁离子的氢氧根离子还是用来沉淀钙离子的碳酸根离子，都在与什么离子组合？[学生]钠离子[老师]为什么要选钠离子呢？[学生]因为氯化钠中含有钠离子[老师]对，氯化钠中含有钠离子，这样就不至于引入新的杂质。那么硫酸根离子又应该选择什么试剂除去？3[学生]氯化钡[老师]能不能选择硝酸钡呢？为什么？[学生]不能，因为要引入硝酸根离子（在进行上述讨论的过程中，边展示，边分析、讲解，示范选择试剂的思路和方法）：[老师]经过分析我们知道至少要用到三种试剂来除杂，三种试剂的加入肯定有前后之分，大家想一想，应该先加什么，后加什么试剂？这就是第二个问题：试剂加入的顺序。刚才大家已经讨论过了，有没有已经讨论好的，如果有，就把它写下来，我们好投影。（学生纷纷动手写、有的小组在进行讨论，老师根据学生的需要参与到不同的小组中）[老师补充]你觉得能用什么方式把它表示出来，你就用什么方式。写完后，还要想一想，你的这个加入方式，为什么要这样加？你还要想着你怎么表达出来能让别的同学清楚。[大约5分钟后，老师]下面就请同学们上台来展示他（她）的方案并讲解，其他同学要注意倾听，并就你觉得疑惑的地方提出质疑，大家也可以相互辩论。[学生1]在这里我先把硫酸盐当成硫酸钠进行反应，首先我加的是BaCl2、BaCl2跟Na2SO4生成的是BaSO4，它不溶于水。其次我加了NaOH跟MgCl2反应生成了不溶于水Ma(OH)2。然后我再加入Na2CO3跟CaCl2反应生成CaCO3沉淀，而这时Na2CO3也会跟多余的BaCl2反应，生成BaCO3，不溶于水。之后再把混合物进行过滤，过滤后的滤液除了NaCl以外还有多余的Na2CO3，这时要加入盐酸进行反应，生成NaCl、H2O、CO2，另外在NaOH与MgCl2的反应中，NaOH是过量的，这时盐酸也会与NaOH进行中和反应，剩下的就是NaCl。[老师]加入试剂的顺序是什么？[学生1]BaCl2NaOHNa2CO3HCl[老师]其他同学还有没有与他不同的顺序？[学生2]我与前面的不同的是：先加Na2CO3，后加NaOH，不过结果都是和他一样，就是过量的Na2CO3可以跟加多的BaCl2反应，生成BaCO3沉淀和NaCl。开始和最后都与刚才的同学一样，先加BaCl2，最后加稀盐酸，稀盐酸和过量的NaOH、Na2CO3反应。BaCl2Na2CO3NaOHHCl[老师]有没有什么问题要提出来？[学生3]加入Na2CO3后，会生成微溶于水的MgCO3，这时滤液中就会溶入少量的MgCO3。[学生2]我觉得没有问题，首先微溶可以理解为有一部分溶，一部分不溶，不溶的可以过滤掉，溶的那一部分可以跟NaOH反应生成难溶的Mg(OH)2。[学生4]我想请问同学3，如果先加入NaOH，OH-会跟Ca2+生成Ca(OH)2,它也是微溶的。OH-CO32-Ba2+NaCl（Mg2+、Ca2+、SO42-）NaOHNa2CO3BaCl24[学生5]我想问，如果加入的NaOH是过量的话，你要除去它，没有任何现象，怎么知道刚好除去呢？[学生2]我觉得可以取样，然后加酚酞试液，用来指示中和反应刚刚完毕。[学生6]我觉得稀盐酸过多，我们不需要理会它，因为后面还要加热得到NaCl晶体，而稀盐酸会从溶液中出来变成氯化氢气体。[学生7]我觉得加稀盐酸之前一定要过滤，因为前面产生的沉淀：Mg(OH)2BaCO3、CaCO3是溶于稀盐酸的，又会重新引入Ba2+、Ca2+、Ma2+。[学生2]我觉得他的想法是对的。[老师]那你把你的方案进一步补充和完善。[学生2]依次加入BaCl2Na2CO3NaOH过滤，最后加入HCl加热蒸发就可以得到NaCl固体。[老师]还有没有跟前面两个同学都不同的设计方案？（有人小声说，没有）[老师]那就是说，现在你们一共提出了两种不同的方案：第一个同学加入试剂的顺序是BaCl2NaOHNa2CO3HCl，在加HCl前一定要进行过滤。第二个同学加入试剂的顺序是BaCl2Na2CO3NaOHHCl，不同的地方就是Na2CO3NaOH的顺序不同。大家再看看，还有没有其它不同的顺序呢？[学生8]依次加入NaOHBaCl2Na2CO3。先加入的NaOH，除去Mg2+，再加入BaCl2就加入了Ba2+可以除去SO42-，再加入Na2CO3就加入了CO32-，与BaCl2和CaCl2产生沉淀，过滤之后再加盐酸以除去过量的NaOH和Na2CO3。[学生9]硫酸盐不一定就是Na2SO4，可能是MgSO4、CaSO4，第二个加入BaCl2以后，Mg2+又会重新进入溶液。（马上有同学在下面说：不会。而同学9也马上醒悟过来说：对哦。）[老师对学生9说]你给大家解释一下。[学生9]我没有注意到OH-是过量，Mg2+会跟OH-结合生成Mg(OH)2。[老师对学生8]你给大家归纳一下，除去粗盐中的可溶性杂质，试剂的加入顺序共有几种？它们的共同点是什么？[学生8]有三种，分别是：（1）BaCl2——Na2CO3——NaOH——HCl（2）BaCl2——NaOH——Na2CO3——HCl（3）NaOH——BaCl2——Na2CO3——HCl它们的共同点是：Na2CO3的加入一定要在BaCl2之后，因为CO32-不仅要除去Ca2+，还有除去过量的Ba2+；而过量的OH-、CO32-必须用HCl来除去。[老师]大家还有没有问题。[学生]没有。[老师]下面我有一个问题：加入的盐酸应该如何控制用量？有一个同学说，先加过量，然后加热，过量的盐酸会挥发。还有没有其它的办法，能够让你知道，加盐酸加到刚好？[学生10]我们可以选择，把OH-转化为跟盐酸反应有现象的其它离子。[老师]还有没有其它方法？[学生11]因为是有多余的Na2CO3和NaOH，对于Na2CO3可以用滴管直接滴加盐酸，滴到没有气体，就是恰好反应。还有NaOH，可以加酚酞，变成红色，滴5入稀盐酸，到无色的时候，就刚好完全反应。[老师]此处的酚酞是用来指示酸碱反应程度的，还有没有别的物质也能起这个作用的。[学生12]取1mL的溶液，加入酚酞，再做中和滴定，滴定时记录下所需要盐酸的体积，然后再向样品中加相应的盐酸就可以。[老师]这个方法应该可以，但就是麻烦。那还有没有更简单的方法。[学生13]用pH试纸。看看这个溶液是呈酸性还是呈碱性……（听不清）。[老师]pH值为多少的时候，溶液显中性？[学生]7[老师]能不能用pH试纸来控制这个溶液的酸碱性，让它刚好显中性？（不少学生说很难，也有学生认为应该可以）[老师]有可能，是吧？那我们就可以滴加盐酸，调节溶液的pH刚好等于7。二班有同学问了我一个问题：这样做中和的只是OH-，CO32-怎么办呢？CO32-会不会跟盐酸反应？（学生说：会）[老师]大家有没有常识：CO32-使溶液显什么性？为什么？[学生齐答]碱性，Na2CO3又叫纯碱。[老师]在生活中，我们做面食，象面包、馒头时用它来中和面粉发酵时产生的酸。可见，我们既可以加入过量的盐酸，然后加热，让它挥发掉；又可以用边向溶液中加盐酸，边用pH试纸来调节溶液的pH到7。还有一个问题大家已经提出来了，我也顺便说一下。如果先加NaOH，要生成难溶性的Mg(OH)2和微溶性的Ca(OH)2。而如果先加Na2CO3，又要生成难溶性的CaCO3、BaCO3和微溶于水的MgCO3，如何解决这个问题呢？实际上如果先生成微溶于水的MgCO3，当我们再加入NaOH溶液时，微溶于水的MgCO3是可以转化微难溶性物质，这一点同学们还要学习到。[老师]经过讨论我们知道加入试剂的顺序有三种：[板书]结论]向粗盐溶液中加入试剂的顺序：（1）BaCl2——Na2CO3——NaOH——HCl（2）BaCl2——NaOH——Na2CO3——HCl（3）NaOH——BaCl2——Na2CO3——HCl注意：①Na2CO3一定要在BaCl2之后加入。②稀盐酸一定要最后加入。[老师]大家总结得非常好，在加入试剂时Na2CO3一定要在BaCl2之后，以除去过量的Ba2+，而盐酸一定要在NaOH和Na2CO3之后，以除去过量的OH-、CO32-，（展示投影，向学生示范除去溶液中可溶性杂质的表达方式）NaCl（MgCl2、CaCl2、Na2SO4）溶液NaCl（Mg2+、Ca2+、SO42-）加过量BaCl2溶液NaCl（Mg2+、Ca2+、Ba2+），BaSO4沉淀加过量Na2CO3溶液NaCl（MgCl2、CaCl2、Na2SO4）固体加水溶解NaCl（Mg2+、CO32-），BaSO4沉淀、BaCO3、CaCO3、MgCO3沉淀6[反馈练习]为了除去硝酸钾晶体中所含的硫酸钙和硫酸镁，先将它配成溶液，然后先后加入KOH、K2CO3、Ba(NO3)2等试剂，配以过滤、蒸发结晶等操作，制成纯净的硝酸钾晶体，其加入试剂的顺序：A、K2CO3——Ba(NO3)2——KOH——HNO3B、Ba(NO3)2——KOH——HNO3