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实验一 · 必修

粗盐的提纯

第1章 物质及其变化

实验目的

  1. 掌握溶解、过滤、蒸发等混合物的分离与提纯基本操作。
  2. 理解粗盐提纯的原理——利用 NaCl 易溶于水而泥沙（CaCO₃ 等）不溶于水的性质差异进行分离。
  3. 学会"一贴、二低、三靠"的过滤操作要点。
  4. 熟练使用玻璃棒进行引流和搅拌操作。

实验原理

粗盐中含有泥沙（主要成分为 CaCO₃ 等不溶性杂质），利用 NaCl 易溶于 H₂O 而泥沙不溶于水的性质，通过溶解→过滤→蒸发结晶的步骤，将可溶性 NaCl 与不溶性杂质分离，从而得到较纯净的精盐。

核心过程：
粗盐 (NaCl + CaCO₃)  →加H₂O溶解  NaCl溶液 + CaCO₃沉淀  →过滤  滤液 (NaCl)  →蒸发结晶  精盐 (NaCl)

仪器与试剂

实验步骤

  1. 称量粗盐：用托盘天平称取约 5.0 g 粗盐，记录数据。
  2. 溶解：将粗盐放入烧杯中，加入约 20 mL 蒸馏水，用玻璃棒搅拌，加速溶解。
  3. 过滤：
    • 制作过滤器：将滤纸对折两次，展开呈圆锥形，放入漏斗中，用蒸馏水润湿使滤纸紧贴漏斗内壁（一贴）。
    • 组装：将漏斗置于铁架台的铁圈上，漏斗下端紧靠烧杯内壁（一靠）。
    • 过滤操作：
      • 滤纸边缘低于漏斗口（二低之一）
      • 漏斗内液面低于滤纸边缘（二低之二）
      • 倾倒时，盛液烧杯口紧靠玻璃棒（二靠）
      • 玻璃棒末端轻靠三层滤纸一侧（三靠）
    • 用玻璃棒引流，将粗盐溶液沿玻璃棒倒入过滤器。
    • 若滤液仍浑浊，应重新过滤一次。
  4. 蒸发结晶：
    • 将澄清滤液倒入蒸发皿中，置于铁架台的铁圈上。
    • 用酒精灯加热，同时用玻璃棒不断搅拌，防止液体局部过热飞溅。
    • 当蒸发皿中出现较多固体（大量晶体析出）时，停止加热，利用余热蒸干。
  5. 称量精盐：用坩埚钳将蒸发皿取下，冷却后用玻璃棒将精盐转移至称量纸上，称量并记录质量。
  6. 计算产率：产率 = (精盐质量 / 粗盐质量) × 100%

数据记录与处理

实验编号 粗盐质量 / g 精盐质量 / g 产率 / %
1
2
3

注意事项

  • 一贴二低三靠是过滤操作的核心要点，需牢记并严格执行。
  • 过滤时玻璃棒必须用于引流，不可直接搅拌漏斗中的液体。
  • 蒸发过程中必须不停搅拌，防止液体因局部温度过高而飞溅。
  • 当出现大量固体时即停止加热，利用余热蒸干，不可直接加热至完全干燥，以免晶体飞溅或蒸发皿破裂。
  • 若滤液浑浊，应检查滤纸是否破损，并重新过滤。

安全提示

  • 使用酒精灯时，应用外焰加热，禁止用嘴吹灭——应用灯帽盖灭。
  • 加热后的蒸发皿温度很高，应使用坩埚钳取放，放在石棉网上冷却。
  • 实验过程中佩戴护目镜。
  • 注意用电安全，湿手勿触碰电器开关。

思考题

  1. 过滤操作中，为什么漏斗下端要紧靠烧杯内壁？
  2. 蒸发时为什么要用玻璃棒不断搅拌？停止加热的时机如何判断？
  3. 本实验中得到的精盐是否纯净？是否还含有可溶性杂质？如何进一步提纯？
  4. 产率大于 100% 可能是什么原因造成的？
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