【粗盐提纯的除杂步骤是什么?先除谁?后除谁? _ 求解】在化学实验中,粗盐提纯是一个常见的基础操作,目的是去除粗盐中的不溶性杂质和可溶性杂质,从而得到较为纯净的氯化钠(NaCl)。为了保证实验效果和后续应用的安全性,除杂步骤需要有条不紊地进行,遵循一定的顺序。以下是粗盐提纯过程中常见的除杂步骤及顺序总结。
一、粗盐提纯的除杂步骤概述
粗盐中含有多种杂质,主要包括:
- 不溶性杂质:如泥沙、碎石等。
- 可溶性杂质:如Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻等离子。
在实际操作中,通常分为以下几个主要步骤:
1. 溶解与过滤:去除不溶性杂质。
2. 除可溶性杂质:依次加入试剂,去除Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻等离子。
3. 蒸发结晶:将溶液浓缩并析出NaCl晶体。
二、除杂步骤详解与顺序说明
在去除可溶性杂质时,必须按照一定顺序添加试剂,以避免产生新的沉淀或影响后续操作。常见的除杂顺序如下:
步骤 | 所加试剂 | 目的 | 说明 |
1 | BaCl₂(氯化钡) | 去除SO₄²⁻ | SO₄²⁻与Ba²⁺反应生成硫酸钡沉淀 |
2 | Na₂CO₃(碳酸钠) | 去除Ca²⁺和过量的Ba²⁺ | Ca²⁺与CO₃²⁻生成碳酸钙沉淀;Ba²⁺也会被CO₃²⁻沉淀 |
3 | NaOH(氢氧化钠) | 去除Mg²⁺ | Mg²⁺与OH⁻生成氢氧化镁沉淀 |
4 | 过滤 | 去除所有沉淀物 | 将上述反应产生的沉淀全部过滤掉 |
5 | 盐酸(HCl) | 中和过量的NaOH和Na₂CO₃ | 避免引入新的杂质离子 |
6 | 蒸发结晶 | 得到纯净的NaCl | 将溶液浓缩至饱和,冷却后析出NaCl晶体 |
三、为什么这样安排顺序?
1. 先除SO₄²⁻:因为SO₄²⁻会与其他阳离子形成难溶盐,若先加其他试剂可能影响其去除效果。
2. 再除Ca²⁺和Ba²⁺:使用Na₂CO₃可以同时去除Ca²⁺和残留的Ba²⁺。
3. 最后除Mg²⁺:由于Mg(OH)₂的溶解度较低,且不会与其他试剂发生干扰,因此放在后面处理更合适。
4. 最后加HCl中和:确保溶液中无过量的碱或碳酸根,避免影响最终产物纯度。
四、注意事项
- 实验过程中应严格控制试剂用量,避免过量导致新的杂质。
- 过滤操作要彻底,防止未过滤的沉淀混入后续溶液。
- 蒸发时应不断搅拌,防止局部过热或晶体析出不均。
通过以上步骤,可以高效地完成粗盐的提纯过程,得到高纯度的氯化钠晶体。掌握正确的除杂顺序和操作方法,是提高实验成功率和产品质量的关键。