高中化学实验报告：探究电解原理的创新性复现实验

一、实验目的

1. 掌握溶解、过滤、蒸发等基本实验操作。

2. 学习除去粗盐中不溶性杂质和可溶性杂质（如Ca²⁺、Mg²⁺、SO₄²⁻）的化学方法。

3. 理解沉淀转化的原理及应用。

二、实验原理

粗盐中含有泥沙等不溶性杂质及CaCl₂、MgCl₂、Na₂SO₄等可溶性杂质。通过溶解、过滤可去除不溶性杂质；向滤液中依次加入过量BaCl₂（除SO₄²⁻）、NaOH（除Mg²⁺）、Na₂CO₃（除Ca²⁺和过量Ba²⁺），生成沉淀后过滤；最后用盐酸调节滤液pH至中性，蒸发结晶得精盐。

三、实验仪器与药品

仪器：烧杯、玻璃棒、漏斗、铁架台、蒸发皿、酒精灯、滤纸。

药品：粗盐、蒸馏水、BaCl₂溶液、NaOH溶液、Na₂CO₃溶液、稀盐酸、pH试纸。

四、实验步骤

1. 称取5.0g粗盐，加20mL蒸馏水搅拌溶解。

2. 用滤纸和漏斗过滤，除去泥沙，得澄清滤液。

3. 向滤液中滴加1mL BaCl₂溶液，静置后取上层清液再加一滴BaCl₂，无沉淀说明SO₄²⁻除尽。

4. 继续滴加1mL NaOH溶液，生成白色沉淀（Mg(OH)₂）。

5. 再滴加1mL Na₂CO₃溶液，至不再产生沉淀（除去Ca²⁺和过量Ba²⁺）。

6. 再次过滤，向滤液中滴加稀盐酸，用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸上，调至pH=7。

7. 将滤液倒入蒸发皿，酒精灯加热至出现大量晶体，停止加热，用余热蒸干。

8. 用玻璃棒转移固体，称量精盐质量。

五、实验数据

粗盐质量：5.0g

提纯后精盐质量：4.2g

产率计算：4.2g / 5.0g × 100% = 84%

六、结果讨论

1. 产率84%略低于理论值，可能原因：过滤时液体溅出、蒸发过程中晶体飞溅、杂质未完全除去。

2. 滴加试剂顺序不能颠倒，若先加Na₂CO₃后加BaCl₂，过量Ba²⁺无法除去。

3. 蒸发时不可蒸干，防止晶体受热迸溅。

七、实验反思

玻璃棒在溶解、过滤、蒸发中均起搅拌作用，但目的不同：溶解时加速溶解，过滤时引流，蒸发时防局部过热。本次实验操作基本规范，但过滤速度偏慢，下次可改用双层滤纸或预沉降处理。