《到實驗室去：粗鹽中難溶性雜質的去除》知識清單

《到實驗室去：粗鹽中難溶性雜質的去除》知識清單一、實驗目的1、了解粗鹽提純的基本原理粗鹽中含有泥沙等難溶性雜質，我們要把這些雜質去掉，讓粗鹽變得更純凈。就像我們吃蘋果，要是蘋果表面有泥，我們就得把泥去掉才能吃到干凈的蘋果肉一樣。比如說我上次去果園摘蘋果，有些蘋果掉在地上沾了好多土，拿回家洗干凈才能吃。粗鹽提純也是這個道理，把雜質去掉，得到更純凈的鹽。2、學會溶解、過濾、蒸發(fā)等基本操作這些操作可是提純粗鹽的關鍵步驟哦。二、實驗用品1、藥品粗鹽（這就是我們要提純的主角啦）。2、儀器燒杯（就像一個小杯子，不過形狀更規(guī)則，用來溶解粗鹽的）。玻璃棒（它可重要啦，在溶解的時候用來攪拌，就像我們攪咖啡的時候用的小勺子，不過它更長更細。我在做化學實驗的時候，第一次用玻璃棒攪拌，還不小心把溶液濺出來一點呢，所以得小心點攪拌）。漏斗（長得像個小圓錐，下面有個小口，過濾的時候用它來把雜質和溶液分開）。濾紙（放在漏斗里的，就像一個超級細密的小篩子，只有溶液能通過，雜質就被留在上面了）。蒸發(fā)皿（用來蒸發(fā)溶液的，有點像小盤子，不過是特制的能耐高溫的小盤子）。酒精燈（給蒸發(fā)皿加熱的，就像一個小火爐，火焰小小的，但是很燙。我有一次不小心碰了一下剛熄滅的酒精燈，還被燙了一下呢，所以要特別小心）。鐵架臺（用來固定漏斗和蒸發(fā)皿這些儀器的，就像一個小架子，把儀器穩(wěn)穩(wěn)地架起來）。三、實驗步驟1、溶解用量筒量取一定量的水，倒入燒杯中。這就像我們泡茶的時候，先把水倒在杯子里一樣。然后用天平稱取一定量的粗鹽，加到燒杯里。用玻璃棒攪拌，加速粗鹽的溶解。攪拌的時候要按照一個方向攪拌，不能亂攪一氣，就像我們攪拌雞蛋液的時候也要朝著一個方向攪，這樣才能攪得均勻。我剛開始做這個實驗的時候，攪拌得太快了，結果粗鹽顆粒都濺到燒杯壁上了，所以要控制好攪拌的速度。2、過濾把濾紙對折兩次，打開后一邊是三層，一邊是一層，放在漏斗里，用水濕潤濾紙，使濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁。這就像給漏斗穿上了一件特制的衣服，只有溶液能透過這件衣服，雜質就被擋住了。把漏斗放在鐵架臺的鐵圈上，下面放一個燒杯用來接收濾液。把溶解后的粗鹽溶液沿著玻璃棒慢慢倒入漏斗中。玻璃棒在這里起到了引流的作用，就像一個小向導，帶著溶液流到漏斗里。如果直接倒的話，溶液可能會沖到濾紙外面，過濾就失敗了。我有一次做實驗的時候，沒有把玻璃棒靠在三層濾紙的一邊，結果濾紙破了一點，溶液里就混進了一些雜質。3、蒸發(fā)把過濾后的濾液倒入蒸發(fā)皿中，把蒸發(fā)皿放在鐵架臺的鐵圈上，用酒精燈加熱。在加熱的過程中，要用玻璃棒不斷攪拌蒸發(fā)皿中的溶液。這是為了防止局部溫度過高，造成液滴飛濺。就像我們煮稀飯的時候，如果不攪拌，鍋底的粥就容易糊鍋，這里也是一樣的道理。我曾經(jīng)看到同學做這個實驗的時候，沒有攪拌，結果有一些溶液濺出來了，差點燙到手。當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時，停止加熱。利用蒸發(fā)皿的余熱使剩余的水分蒸干。這就像我們炒菜的時候，火太大了菜容易糊，所以要在菜快熟的時候把火關掉，利用鍋的余熱把菜徹底炒熟。四、實驗中的注意事項1、溶解時粗鹽的用量要合適，如果太多的話可能溶解不完，太少的話又浪費時間和藥品。攪拌的時候要小心，不要把溶液濺出來。2、過濾時濾紙的折疊和放置一定要正確，要讓濾紙緊貼漏斗內(nèi)壁，不然過濾效果不好。玻璃棒引流的時候要靠在三層濾紙的一邊，防止濾紙破損。漏斗的下端要緊貼燒杯內(nèi)壁，這樣濾液才能順利流到燒杯里。3、蒸發(fā)時要用玻璃棒不斷攪拌，防止液滴飛濺。當出現(xiàn)較多固體時要停止加熱，不然得到的鹽會被燒焦，顏色就不好看了，而且還會影響鹽的純度。五、誤差分析1、產(chǎn)率偏低的原因溶解時粗鹽沒有完全溶解，這樣就會有一部分鹽沒有進入到最后的產(chǎn)品中，導致產(chǎn)率偏低。就像我們吃水果的時候，如果有一部分果肉還留在果皮上沒吃到，那吃到的水果就少了。過濾時濾紙破損，有部分泥沙等雜質進入到濾液中，在蒸發(fā)后雜質和鹽混在一起，使得鹽的質量看起來少了，產(chǎn)率就偏低了。蒸發(fā)時液滴飛濺，有部分鹽隨著液滴濺出蒸發(fā)皿，這樣最后得到的鹽就少了，產(chǎn)率也會偏低。在轉移固體的時候有部分鹽沾在容器壁上沒有完全轉移到稱量的容器中，也會導致產(chǎn)率偏低。2、產(chǎn)率偏高的原因在蒸發(fā)結晶的時候沒有蒸干，含有水分的鹽稱量的時候質量會偏大，導致產(chǎn)率偏高。就像我們買水果的時候，如果水果里有水，稱出來的重量就會比實際的水果重量多一點。過濾后的濾液仍然渾濁就進行蒸發(fā)，可能是因為濾紙的過濾效果不好，有雜質混在鹽中，使得鹽的質量偏大，產(chǎn)率偏高。六、相關化學知識1、物質的溶解性粗鹽中的泥沙等雜質難溶于水，而氯化鈉（也就是鹽的主要成分）易溶于水。這就像油和水一樣，油難溶于水，而鹽和水就很容易混合在一起。2、過濾的原理過濾是利用濾紙的孔隙，把不溶性固體和液體分離的一種方法。就像我們用篩子篩沙子和水一樣，沙子留在篩子上，水就流下去了。3、蒸發(fā)的原理蒸發(fā)是通過加熱的方法，使溶液中的溶劑（這里就是水）不斷揮發(fā)，從而使溶質（鹽）結晶析出的過程。就像我們把海水放在太陽下曬，水慢慢蒸發(fā)掉，鹽就留下來了。七、典型問題1、為什么在過濾時要用玻璃棒引流？答：如果不用玻璃棒引流，直接把溶液倒入漏斗，溶液可能會因為沖擊力而沖破濾紙，或者使濾紙和漏斗內(nèi)壁之間產(chǎn)生縫隙，導致過濾失敗。就像我們倒水的時候，如果直接把水從高處倒到一個有小濾網(wǎng)的容器里，水可能會把濾網(wǎng)沖破或者把濾網(wǎng)沖歪，過濾就起不到作用了。2、蒸發(fā)時為什么要不斷攪拌？答：蒸發(fā)時不斷攪拌是為了防止局部溫度過高。因為酒精燈加熱的時候，蒸發(fā)皿底部的溫度會比其他地方高，如果不攪拌，溶液在局部受熱過度就會產(chǎn)生大量氣泡，氣泡破裂的時候會把溶液中的小液滴帶出來，造成液滴飛濺。就像我們煮開水的時候，如果火很大，鍋底的水會先沸騰，產(chǎn)生很多氣泡，這些氣泡如果很劇烈就會把水濺出來。3、如何判斷粗鹽是否完全溶解？答：觀察燒杯底部，如果沒有白色的粗鹽顆粒了，就說明粗鹽已經(jīng)完全溶解了。不過有時候可能會有一些非常小的顆粒附著在燒杯壁上，這時候可以用玻璃棒輕輕刮一下燒杯壁，看看還有沒有粗鹽顆粒，如果沒有了，那就是完全溶解了。就像我們洗杯子的時候，看看杯子壁上還有沒有臟東西一樣。八、練習題1、在粗鹽提純的實驗中，下列操作正確的是（）A.為了加快過濾速度，用玻璃棒在漏斗中不斷攪拌B.蒸發(fā)皿中的液體不超過蒸發(fā)皿容積的2/3C.當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)固體時就停止加熱D.溶解粗鹽時，直接把粗鹽倒入量筒中溶解答案：B。解析：A選項，在過濾時用玻璃棒攪拌會破壞濾紙，所以A錯誤；C選項，當蒸發(fā)皿中出現(xiàn)較多固體時才停止加熱，C錯誤；D選項，量筒不能用來溶解物質，D錯誤。而蒸發(fā)皿中的液體不超過蒸發(fā)皿容積的2/3是正確的操作，所以選B。2、粗鹽提純實驗中，產(chǎn)率偏低的原因可能有哪些？（至少寫出三條）答案：（1）溶解時粗鹽沒有完全溶解；（2）過濾時濾紙破損；（3）蒸發(fā)時液滴飛濺；（4）在轉移固體的時候有部分鹽沾在容器壁上沒有完全轉移到稱量的容器中。3、在粗鹽提純的蒸發(fā)步驟中，如果不攪拌，會出現(xiàn)什么現(xiàn)象？為什么？答案：如果不攪拌，會出現(xiàn)液滴飛濺的現(xiàn)象。因為蒸發(fā)時酒精燈加熱蒸發(fā)皿底部，底部溫度會比其他地方高很多，溶液在局部受熱過度就會產(chǎn)生大量氣泡，氣泡破裂的時候會把溶液中的小液滴帶出來，造成液滴飛濺。4、粗鹽中除了泥沙等難溶性雜質，還可能含有一些可溶性雜質，如氯化鈣、氯化鎂等。如果要除去這些可溶性雜質，可以在粗鹽提純的基礎上再進行什么操作？答案：可以加入一些試劑將這些