【知识点详解】
1. **蒸馏操作**:
- 蒸馏是一种分离混合液体的实验方法,适用于沸点不同的物质。它利用了混合物中各组分沸点差异,将高沸点物质与低沸点物质分开。
- 所需仪器包括:蒸馏烧瓶、带支管的温度计、直形冷凝管、接液管、接收瓶等。
- 实验操作注意事项:
- 蒸馏烧瓶内液体不应超过其容积的2/3,也不能少于1/3。
- 为防止暴沸,通常会加入几粒沸石或碎瓷片。
- 冷凝水流向应遵循“下进上出”的原则,以保证冷却效果。
- 温度计水银球应位于蒸馏烧瓶支管下方,以便准确测量蒸汽温度。
- 开始实验时先通冷凝水,再加热;结束时先停止加热,待冷却后再关闭冷凝水。
2. **萃取操作**:
- 萃取是基于物质在两种互不相溶的溶剂中溶解度的差异,来实现物质的转移和分离。
- 主要使用的仪器是分液漏斗,它用于进行固-液或液-液的分离。
- 萃取剂选择条件:
- 溶质在萃取剂中的溶解度大于在原溶剂中的溶解度。
- 萃取剂与原溶剂互不相溶。
- 萃取剂与溶液体系中的其他成分不反应。
- 萃取过程包括混合、振荡、静置和分液等步骤。
3. **粗盐提纯**:
- 自然界中的物质大多以混合物的形式存在。
- 粗盐中的不溶性杂质主要是泥沙,可溶性杂质包括CaCl2、MgCl2和硫酸盐。
- 提纯粗盐的步骤:溶解、过滤(去除泥沙)、蒸发(浓缩并结晶氯化钠)。
- 过滤时使用到的仪器有漏斗、滤纸、烧杯、玻璃棒等;注意保持滤纸紧贴漏斗内壁,避免液面高于滤纸边缘。
- 蒸发时使用蒸发皿、三角架、泥三角、玻璃棒,蒸发过程中要不断搅拌,防止局部过热导致液体飞溅;当大部分水分蒸发后,停止加热,余热蒸发剩余水分,得到的NaCl晶体可能还含有少量杂质。
- 通过焰色反应可以检测NaCl的纯度,化学方程式为NaCl + H2O → NaCl(aq) + H2O(l),燃烧时火焰呈现黄色,证明存在Na+,同时也可以检测K+,因为K+燃烧火焰呈现紫色。
4. **除杂方法**:
- 除去粗盐中的硫酸盐,可以加入BaCl2溶液形成硫酸钡沉淀(BaSO4)。
- 除去CaCl2,可加入Na2CO3溶液形成碳酸钙沉淀(CaCO3)。
- 除去MgCl2,加入NaOH溶液形成氢氧化镁沉淀(Mg(OH)2)。
- 为了不引入新杂质,正确的操作顺序是先加BaCl2去除硫酸盐,再加Na2CO3去除Ca2+(同时也除去了过量的Ba2+),最后加HCl除去过量的Na2CO3,即选择B选项:BaCl2 → Na2CO3 → HCl。
5. **情感、态度和价值观**:
- 化学实验旨在培养学生的科学探究精神,通过提出问题、分析问题并动手解决,提升他们对科学方法的理解和应用能力。
6. **教学重点和难点**:
- 教学重点是蒸馏和萃取的操作实践,学生需要掌握这两种实验技术的原理和具体操作步骤。
- 教学难点在于根据物质性质选择合适的分离和提纯方法,需要理解不同操作的应用场景及其背后的化学原理。