【实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但现在只有混有硫酸钠、碳酸】在实验过程中,常常需要使用高纯度的氯化钠(NaCl)溶液。然而,实际提供的样品中可能含有多种杂质,如硫酸钠(Na₂SO₄)、碳酸钙(CaCO₃)等。为了获得纯净的氯化钠溶液,必须通过适当的化学方法去除这些杂质。
一、杂质分析
杂质名称 | 化学式 | 溶解性 | 是否可溶于水 | 是否与氯化钠反应 |
硫酸钠 | Na₂SO₄ | 易溶 | 是 | 否 |
碳酸钙 | CaCO₃ | 难溶 | 否 | 否 |
氯化钠 | NaCl | 易溶 | 是 | 否 |
二、提纯步骤总结
1. 溶解粗盐:将含杂质的粗盐加入适量水中,搅拌至完全溶解。
2. 过滤:利用滤纸或过滤装置去除不溶性杂质,如碳酸钙。
3. 沉淀法去除硫酸钠:
- 向滤液中加入过量的氯化钡(BaCl₂)溶液,使硫酸钠转化为硫酸钡沉淀。
- 反应方程式:
$$
\text{Na}_2\text{SO}_4 + \text{BaCl}_2 \rightarrow \text{BaSO}_4\downarrow + 2\text{NaCl}
$$
4. 过滤:除去生成的硫酸钡沉淀。
5. 除去过量的氯化钡:
- 加入碳酸钠(Na₂CO₃)溶液,使剩余的氯化钡转化为碳酸钡沉淀。
- 反应方程式:
$$
\text{BaCl}_2 + \text{Na}_2\text{CO}_3 \rightarrow \text{BaCO}_3\downarrow + 2\text{NaCl}
$$
6. 再次过滤:去除碳酸钡沉淀。
7. 蒸发结晶:将滤液加热蒸发至出现晶体,得到较纯的氯化钠。
三、注意事项
- 实验过程中需控制试剂用量,避免引入新的杂质。
- 过滤操作要细致,确保杂质被彻底去除。
- 蒸发时温度不宜过高,防止水分过度蒸发导致杂质析出。
四、最终产物
通过上述步骤处理后,可得到较为纯净的氯化钠溶液,适用于后续实验需求。若对纯度要求更高,可进一步采用重结晶法进行提纯。
结语:在实验室中,面对含有杂质的粗盐,通过合理的化学处理和物理分离手段,可以有效地获得所需的纯净氯化钠溶液。掌握这些基本操作是化学实验中的重要技能之一。