由海盐制备试剂级氯化钠解读课件

实验五实验五 由海盐制备试剂级氯化钠由海盐制备试剂级氯化钠【一、实验目的】【一、实验目的】1掌握溶解、过滤、蒸发、结晶和气体的发生和净化等基本操作；2学习由海盐制试剂级氯化钠的方法。【二、实验原理】【二、实验原理】海盐（粗食盐）中常含有K+、Ca2+、Mg2+、Ba2+、Fe3+、SO42、CO32等可溶性杂质离子可溶性杂质离子，还含有泥沙等不溶性杂质不溶性杂质。不溶性的杂质可用溶解、过滤方法除去。可溶性的杂质可采用化学法，选择加入适当的试剂生成沉淀而除去。1、在粗食盐溶液中加入稍过量的BaCl2溶液，生成BaSO4沉淀。SO42+Ba2+BaSO4过滤除去BaSO4沉淀。2、在滤液中加入适量NaOH和Na2CO3溶液。Ca2+、Mg2+、Fe3+和过量的Ba2+离子转化为沉淀。Ca2+CO32CaCO3 Mg2+2OH Mg(OH)2 4Mg2+4CO32+H2OMg(OH)2MgCO3+CO2 Fe3+3OH Fe(OH)3 Ba2+CO32BaCO3过滤除去沉淀。3、向所得滤液中加入盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3,PH值调节至1左右。4、选用向饱和NaCl溶液中通入HCl气体,因同离子效应,NaCl晶体析出。粗食盐中所含的K+离子与上述沉淀剂不起作用，仍留在滤液中。由于KCl的溶解度比NaCl的大，随温度的变化较大，且含量少，在蒸发浓缩食盐滤液时，NaCl结晶析出，KCl仍留在母液中而被除掉。【三、基本操作】【三、基本操作】由海盐制备试剂级氯化钠，就是固体物质的提纯问题。固体物质的提纯过程为：溶溶解、过滤、蒸发、结晶（重结晶）解、过滤、蒸发、结晶（重结晶）等基本操作。（一）固体溶解（一）固体溶解1、将固体物质溶解于某一溶剂时，通常要现选择 合适的溶剂。2、根据溶质得溶解度和实际需要而取用适量溶剂。3、在小烧杯中溶解。为了加速溶解，可选择加热，应根据物质的对热稳定性选用直接加热或用间 接加热（用水浴）方法。4、溶解时要不断搅拌。5、如果同体颗粒太大不易溶解时，应先在洁净干 燥的研钵中把固体研细后溶解。（二）固液分离方法（二）固液分离方法 固液分离的方法有三种：倾析法、过滤法、离心分离法。1、倾析法倾析法：当沉淀的相对密度较大或晶体的颗粒较大，静止后能很快沉降于容器的底部时常用倾析法进行分离和洗涤。操作如图示。分离后，如需洗涤沉淀时，只要向盛沉淀的容器内加入少经洗涤液，将沉淀和洗涤液充分搅动均匀。待沉淀沉降到容器的底部后，再用倾析法，倾去溶液。如此反复操作两二遍即能将沉淀洗涤干净。2、过滤法、过滤法 过滤是最常用的分离方法之。当沉淀和溶液经过过滤器时，沉淀留在过滤器上，称滤饼;溶液通过过滤器而进入容器中，所得溶液称做滤液。常用的过滤方法有常压过滤(普通过滤)、减压过滤(吸滤)、热过滤三种。（1）常压过滤常压过滤选择滤纸：滤纸有定性滤纸和定量滤纸两种、按照孔隙大小又分为“快速”、“中速”、“慢速”三种。根据需要加以选择使用。选择漏斗：普通漏斗有长颈和短颈两种，同时又有大小之分。要根据实验要求和溶液的体积来选择适当漏斗。滤纸的折叠及使用：先把一圆形滤纸对折两次成扇形展开后呈圆锥形(如图如图)，然后在三层滤纸处将外两层撕去一小角，（目的一使滤纸易于漏斗壁密和，其二用小角清理粘在滤纸上的滤渣）用洗瓶中的少量水润湿滤纸，轻压滤纸四周，赶去滤纸与漏斗壁间的气泡，使滤纸紧贴在漏斗壁上。滤纸上沿略低于漏斗上沿。过滤：漏斗应放在漏斗架或铁架台上，并使漏斗颈下口的长处紧靠盛器内壁。先沿玻璃棒倾倒溶液，后转移沉淀。倾倒溶液时，应使玻璃棒放于三层滤纸上方，漏斗中的液面高度应略低于滤纸边缘1厘米左右。如图所示如图所示。洗涤沉淀 如果沉淀需要洗涤，应待溶液转移完毕，用洗瓶吹水，螺旋洗涤，不可让水吹到沉淀上。（2）减压过滤减压过滤特 点：过滤彻底，速度快。所用仪器：布氏漏斗、吸滤瓶、真空泵装置：如图所示：如图所示：布氏漏斗颈下口的长处不应对着吸滤瓶的支管口。各个接口间不漏气。滤纸的使用 将滤纸剪成圆形放入布氏漏斗内，滤纸大小应略小于漏斗内径又能将全部小孔盖住为宜。用蒸馏水润湿滤纸，使滤纸紧贴在漏斗底部。注意事项：a a、溶液量不应超过漏斗容量的2/3。b、吸滤瓶中液面接近支管口时，应取出滤液，再减压过滤。c、洗涤沉淀时，应减缓抽滤速度。d、如果过滤的溶液具有腐蚀性，此时可用磨砂漏斗。（3）热过滤 某些溶质在溶液温度降低时，易成晶体析出，为了滤除这类溶液中的难溶性杂质，通常使用热过滤。(如图示如图示)注意事项注意事项：3、离心分离、离心分离 当被分离的沉淀量很少或沉淀很少时、应采用离心分离法。操作时，把溶液及沉淀放入离心试管中，在离心机中进行分离。(1)分离分离 操作时，把盛有混合物的离心试管对称放入离心机的套管内，盖好离心机上盖，然后缓慢启动离心机，再逐渐加速，由慢到快，缓慢操作。离心完毕，等离心机自然停止后，打开上盖，取出离心试管。（2）洗涤沉淀）洗涤沉淀 用滴管小心地取出上层清夜，用滴管吹水，将沉淀全部吹起，搅拌，然后再进行离心分离。如此重复操作34次即可。（三）蒸发（浓缩）（三）蒸发（浓缩）为了使溶质从溶液中析出晶体，常采用加热的方法使水分不断蒸发，溶液不断浓缩从而析山晶体的方法为蒸发。注意事项：注意事项：1、蒸发通常在蒸发皿中进行。2、注意加入蒸发皿中液体的量不得超过其容量的23。以防液体溅出。如果液体量较多，可随水分的不断蒸发而分批添加液体。3、根据物质对热的稳定件可以选用直接加热或间接加热。4、蒸发皿不可骤冷。5、若物质的溶解度较大，应加热到溶液表面出现晶膜时，停止加热。若物质的溶解度较小或高温时溶解度虽大而室温时溶解度较小，不必蒸至液面出现晶膜就可以停止加热。（四）结晶（重结晶）（四）结晶（重结晶）结晶是提纯固态物质的重要方法之一：通常有两种方法，一种是蒸发法，即通过蒸发或汽化，减少一部分溶剂而使溶液达到饱和而析出晶体，此法主要用于溶解度随温度改变而变化不大的物质(如氯化钠)。另一种是冷却法，即通过降低温度使溶液冷却达到饱和而析出晶体，这种方法主要用于溶解度随温度下降而明显减少的物质(如硝酸钾)。【三、实验步骤】【三、实验步骤】1、NaCl的精制：的精制：用台秤称取10g粗食盐，倒入100ml烧杯中，加入35 ml水，加热搅拌使粗食盐溶解。边搅拌边滴加1.52mL 1 molL1的BaCl2溶液，继续加热煮沸3 min，将烧杯从石棉网上取下，静置待沉淀沉降后，在上层清液中，加2滴l molL1 BaCl2溶液。如果出现混浊，表示 SO42离子尚未除尽，需继续滴加 BaCl2溶液，以除去剩余的SO42离子。如果不混浊，表示SO42已除去。趁热过滤，弃去沉淀。保留滤液。2、将所得滤液加热至沸，在滤液中加入1 mL 2 molL1 NaOH溶液，滴加4 5 mL 1 molL1 Na2CO3溶液，至沉淀完全为止。（检验方法？）过滤，弃去沉淀。除去Ca2+、Mg2+和过量的Ba2+。3、在滤液中逐滴加入2 molL1 HCl，加热，并不断搅拌，赶尽CO2，至溶液的 pH值约为1。（用pH试纸检验）。2、气体发生装置的安装和操作：气体发生装置的安装和操作：（1）按要求把装置装好，检查气密性。（2）称取20g化学纯的NaCl，装入蒸馏烧瓶内；滴液漏斗内装入20mL浓硫酸。打开悬塞，慢慢将浓硫酸滴入蒸馏烧瓶中。注意控制加热温度，勿使反应进行过猛。（3）缓冲瓶防止溶液倒吸；有尾气吸收装置。（4）装置的拆卸与安装顺序相反。3、把产品抽干，用少量95%的乙醇洗涤。4、把NaCl晶体转移到蒸发皿上，在石棉网上小火烘干，冷却至室温。5、称量，计算产率。产率实际产量/理论产量1在粗食盐提纯过程中涉及哪些基本操作？有哪些注意事项？怎样除去粗食盐中的杂质Mg2+、Ca2+、K+和SO42-等离子?怎样除去过量的沉淀剂BaCl2、NaOH、Na2CO3?【四、实验习题】【四、实验习题】