探究实验设计二十七：
粗盐的提纯
1．化学原理：
⑴ 过滤是分离液体和不溶于液体的固体混合物的方法，粗盐中所含不溶物可以利用过滤的方法除去。
⑵ 本实验仅是对粗盐的初步提纯。粗盐中含有较多的杂质，其中有不溶物泥沙和可溶物（如氯化镁、氯化钙等）。过滤只能除去其中的不溶物，所得食盐晶体中仍含有可溶物。
⑶ 过滤后所得的滤液再通过蒸发掉水分，结晶可得食盐晶体。
⑷ 测定提纯前后食盐晶体的质量，计算产率。
2．实验仪器：天平、量筒、铁架台、漏斗、烧杯、玻璃棒、蒸发皿、酒精灯、滤纸等。
实验药品：粗盐、蒸馏水等。
3．探究方案：
⑴ 将滤纸对折两次，打开成锥形，放入漏斗内，洒入少量蒸馏水将滤纸湿润，用玻璃棒轻轻按压滤纸，使其紧贴在漏斗壁上，不能留有气泡。一个过滤器就做好了。如图27-1所示。再将过滤器固定在铁架台上，待用。
图27-1
⑵ 用天平称取5 g粗盐，倒入小烧杯内。用量筒量取10 mL蒸馏水，倒入另一个小烧杯中。用药匙每次取一次粗盐，加入盛水的小烧杯中，用玻璃棒搅拌（起加速溶解的作用），待粗盐溶解后，再加入粗盐，直到不再溶解为止。用天平称没有溶解而剩下来的粗盐，得质量M1。
⑶ 将小烧杯中的粗盐溶液静置一会，将其按图27-2所示的操作，进行过滤。过滤时，要注意“一贴二低三靠”。即：滤纸紧贴漏斗壁，滤纸边缘低于漏斗边缘，液面低于滤纸边缘，漏斗下端管口紧靠在下面盛接滤液的烧杯壁上，玻璃棒靠在滤纸三层的一边，盛待滤液体的烧杯靠在玻璃棒上倾倒液体。
图27-2
若过滤后滤液仍浑浊，应检查过滤装置，若有错误改正后重新过滤，若无错误也需再做一个过滤器，重新过滤一次。
⑷ 待过滤完全后，将澄清的滤液加到蒸发皿中，用如图27-3所示装置，加热蒸发，并不断用玻璃棒搅拌，防止液体因局部过热而溅出。等到蒸发皿中有大量晶体析出时，即停止加热，用蒸发皿的余热将水分蒸干。千万不可加热至晶体干燥。晶体受热时，会导致晶格的破裂而溅出，飞溅的晶粒能灼伤人的皮肤。
图27-3
⑸ 等食盐晶体干燥后（若晶体表面水分较多，可将其放在干燥器或烘箱中干燥），用玻璃棒将蒸发皿内的食盐晶体转移到白纸上，放在天平托盘上，称出其质量M2。计算食盐的产率（ω）：
4．探究评价：
该实验探究理论很简单，但操作比较复杂，费时较多。操作必须细致，否则误差可能较大。
该实验的主要目的是培养学生规范的操作方法。实验中涉及到称量固体试液、量取液体试液、过滤器的制作，过滤、注解、蒸发、结晶、干燥等多种操作，几乎囊括了初中化学教学中的所有实验操作。教师应强调操作的规范性，讲清操作要领。
5．资源开发：
分离氯酸钾与二氧化锰混合加热制氧气后混合物中的二氧化锰。
⑴ 称量并加热：称量适量的氯酸钾与二氧化锰（质量可根据具体情况而定，氯酸钾与二氧化锰的质量比为3∶1）。混合均匀后装入试管内加热，充分反应，收集氧气。
⑵ 溶解：取上述反应后的剩余固体，在烧杯中加适量的水溶解，用玻璃棒搅拌，充分溶解，稍静置。
⑶ 过滤：待二氧化锰几乎同降到烧杯底部后，过滤。用蒸馏水冲洗烧杯，将混合液再加入过滤器中。待液体过滤完全后，再用蒸馏水冲洗烧杯一次，倒入过滤器中。
⑷ 洗涤：在过滤器中再加入少量蒸馏水稍没过漏斗中的固体，过滤；再重复该操作一到两次。
⑸ 干燥称量：取出滤纸上固体，放在蒸发皿中，放在干燥器或烘干器中干燥。称量所得二氧化锰的质量，并与第一步称取的二氧化锰质量比较。
图27-4
6. 创新思维：
过滤是除去液体中不溶性固体的最常用方法，生产中一般用不同颗粒大小的砂石过滤。课堂上可用如图27-4所示装置过滤天然水得澄清透明的水。
用带导管的单孔胶塞塞上去底的饮料瓶（尽可能大点），有瓶中从下而上分别铺上膨松绵、纱布、活性炭、纱布、砂子、纱布、小卵石、纱布，一个过滤器就做成了。将天然水从上部注入过滤器中，从下面可以接收到滤后的水，可观察到水变澄清了。
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