- 化学与资源开发利用
- 共19748题
制烧碱所用盐水需两次精制.第一次精制主要是用沉淀法除去粗盐水中Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等离子,过程如下:
Ⅰ.向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,过滤;
Ⅱ.向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ.滤液用盐酸调节pH,获得一次精制盐水.
(1)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表:
①检测Fe3+是否除尽的方法是______.
②过程Ⅰ选用BaCl2而不选用CaCl2,运用表中数据解释原因______.
③除去Mg2+的离子方程式是______.
④检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测______(填离子符号).
(2)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
①过程Ⅳ除去的离子是______.
②盐水b中含有SO42-.Na2S2O3将IO3-还原为I2的离子方程式是______.
③过程VI中,在电解槽的阴极区生成NaOH,结合化学平衡原理解释:______.
正确答案
解:(1)①检测Fe3+是否除尽的方法为:取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe3+已除尽,反之没除尽,
故答案为:取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe3+已除尽,反之没除尽;
②硫酸钡的溶度积为2.4×10-4,硫酸钙的溶度积为2.6×10-2,显然硫酸钙的溶度积大于硫酸钡,即BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO42-沉淀更完,
故答案为:BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO42-沉淀更完;
③镁离子能够与碳酸根离子反应生成难溶物Mg2(OH)2CO3,反应的离子方程式为:2Mg2++2CO32-+H2O═Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑,
故答案为:2Mg2++2CO32-+H2O═Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑;
④根据步骤数据可知,在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3 中,BaCO3的溶解度最大,若Ba2+沉淀完全,则说明Mg2+ 和Ca2+也沉淀完全,所以检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,
故答案为:Ba2+;
(2)①过程Ⅳ加入次氯酸钠,次氯酸根离子能够氧化NH4+、I-,从而除去杂质NH4+、I-,
故答案为:NH4+、I-;
②盐水b中含有SO42-,Na2S2O3将IO3-还原为I2,Na2S2O3被氧化成硫酸根离子,反应的离子方程式为:5S2O32-+8IO3-+2OH-═4I2+10SO42-+H2O,
故答案为:5S2O32-+8IO3-+2OH-═4I2+10SO42-+H2O;
③电解过程中,H+在阴极上得电子变成H2逸出,使H2O⇌H++OH-电离平衡向右移动,OH-在阴极区浓度增大,Na+向阴极区移动,最后NaOH在阴极区生成,
故答案为:H+在阴极上得电子变成H2逸出,使H2O⇌H++OH-电离平衡向右移动,OH-在阴极区浓度增大,Na+向阴极区移动,最后NaOH在阴极区生成.
解析
解:(1)①检测Fe3+是否除尽的方法为:取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe3+已除尽,反之没除尽,
故答案为:取少量过程II后的滤液于试管中,滴加几滴KSCN 溶液,若溶液不变红,说明Fe3+已除尽,反之没除尽;
②硫酸钡的溶度积为2.4×10-4,硫酸钙的溶度积为2.6×10-2,显然硫酸钙的溶度积大于硫酸钡,即BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO42-沉淀更完,
故答案为:BaSO4的溶解度比CaSO4的小,可将SO42-沉淀更完;
③镁离子能够与碳酸根离子反应生成难溶物Mg2(OH)2CO3,反应的离子方程式为:2Mg2++2CO32-+H2O═Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑,
故答案为:2Mg2++2CO32-+H2O═Mg2(OH)2CO3↓+CO2↑;
④根据步骤数据可知,在BaCO3、CaCO3、Mg2(OH)2CO3 中,BaCO3的溶解度最大,若Ba2+沉淀完全,则说明Mg2+ 和Ca2+也沉淀完全,所以检测Ca2+、Mg2+、Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,
故答案为:Ba2+;
(2)①过程Ⅳ加入次氯酸钠,次氯酸根离子能够氧化NH4+、I-,从而除去杂质NH4+、I-,
故答案为:NH4+、I-;
②盐水b中含有SO42-,Na2S2O3将IO3-还原为I2,Na2S2O3被氧化成硫酸根离子,反应的离子方程式为:5S2O32-+8IO3-+2OH-═4I2+10SO42-+H2O,
故答案为:5S2O32-+8IO3-+2OH-═4I2+10SO42-+H2O;
③电解过程中,H+在阴极上得电子变成H2逸出,使H2O⇌H++OH-电离平衡向右移动,OH-在阴极区浓度增大,Na+向阴极区移动,最后NaOH在阴极区生成,
故答案为:H+在阴极上得电子变成H2逸出,使H2O⇌H++OH-电离平衡向右移动,OH-在阴极区浓度增大,Na+向阴极区移动,最后NaOH在阴极区生成.
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量)
(1)②④⑥三步所加试剂分别是______、______、______
(2)第④步发生反应的离子方程式为______
(3)第⑦步的操作名称______ 需要的玻璃仪器有______.
正确答案
解:(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,用碳酸钠除去钙离子、用氯化钡除去硫酸根离子、用氢氧化钠除去镁离子,由于加入的氯化钡试剂是过量的,则为了除去过量的钡离子,则碳酸钠应该放在氯化钡溶液之后,将沉淀过滤后用盐酸中和,则②④⑥分别为Na2CO3、BaCl2、适量盐酸,
故答案为:Na2CO3;BaCl2;适量盐酸;
(2)加入试剂碳酸钠来将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去,反应方程式为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,
故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(3)第⑦步是将获得的滤液蒸发、结晶获得精盐,蒸发操作用到的玻璃仪器为:玻璃棒和酒精灯,
故答案为:蒸发结晶;酒精灯、玻璃棒.
解析
解:(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,用碳酸钠除去钙离子、用氯化钡除去硫酸根离子、用氢氧化钠除去镁离子,由于加入的氯化钡试剂是过量的,则为了除去过量的钡离子,则碳酸钠应该放在氯化钡溶液之后,将沉淀过滤后用盐酸中和,则②④⑥分别为Na2CO3、BaCl2、适量盐酸,
故答案为:Na2CO3;BaCl2;适量盐酸;
(2)加入试剂碳酸钠来将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去,反应方程式为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,
故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(3)第⑦步是将获得的滤液蒸发、结晶获得精盐,蒸发操作用到的玻璃仪器为:玻璃棒和酒精灯,
故答案为:蒸发结晶;酒精灯、玻璃棒.
粗食盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥砂等不溶性杂质.我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的.通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题.
(1)实验室进行NaCl溶液蒸发时,一般有以下操作过程 ①停止加热;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④放置酒精灯; ⑤加热搅拌.其正确的操作顺序为______.
(2)在粗盐提纯过程中,如何检验NaCl溶液中SO42-是否除尽?______.如果还有,应该如何除去SO42-离子?______.
(3)在粗盐提纯的过程中需要滴加饱和Na2CO3溶液,直至不再产生沉淀为止.请问这步操作的目的______.
正确答案
解:(1)组装仪器时要从下向上组装,酒精灯在铁圈和蒸发皿的下方,所以要先放酒精灯;然后再固定铁圈,放置蒸发皿;然后再点燃酒精灯加热,并搅拌,当有较多晶体析出时,停止加热,借余热蒸干,故答案为:④②③⑤①;
(2)加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已除尽,可静止片刻在上层清液处,滴加一滴氯化钡溶液,不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽,如果还有,可以在溶液中继续加入过量的氯化钡,
故答案为:静置片刻后,取上层清液于试管中,继续滴加氯化钡,若出现浑浊或白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根,否则不含硫酸根;在溶液中继续加入过量的氯化钡;
(3)在粗盐提纯的过程中需要滴加饱和Na2CO3溶液,目的是除去钙离子以及过量的钡离子,
故答案为:除去钙离子以及过量的钡离子.
解析
解:(1)组装仪器时要从下向上组装,酒精灯在铁圈和蒸发皿的下方,所以要先放酒精灯;然后再固定铁圈,放置蒸发皿;然后再点燃酒精灯加热,并搅拌,当有较多晶体析出时,停止加热,借余热蒸干,故答案为:④②③⑤①;
(2)加入过量氯化钡溶液除去硫酸根离子,检验硫酸根离子已除尽,可静止片刻在上层清液处,滴加一滴氯化钡溶液,不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽,如果还有,可以在溶液中继续加入过量的氯化钡,
故答案为:静置片刻后,取上层清液于试管中,继续滴加氯化钡,若出现浑浊或白色沉淀,说明溶液中含有硫酸根,否则不含硫酸根;在溶液中继续加入过量的氯化钡;
(3)在粗盐提纯的过程中需要滴加饱和Na2CO3溶液,目的是除去钙离子以及过量的钡离子,
故答案为:除去钙离子以及过量的钡离子.
粗盐水中含可溶性杂质(钙盐、镁盐、硫酸盐),现进行提纯以获得纯净的食盐.
请选择合适的试剂按以下流程进行除杂,并回答有关问题.
(1)步骤③所发生的化学反应方程式为:______,______.
(2)操作A的名称是______,操作B的名称是______.
(3)步骤④加入的试剂及用量是______,若未进行操作A就加该试剂产生的结果是_______.
(4)步骤③所加试剂应该是过量的,判断该试剂过量的方法是:____________,若不再产生沉淀,则说明该试剂已经过量.
(5)实验室用制得的精盐配制80mL1.0mol/L的NaCl溶液,用托盘天平称量的氯化钠固体的质量是______.配制过程用到的玻璃仪器除量筒、烧杯、胶头滴管外,还有______.分析以下操作对配制的溶液浓度造成的影响(填“偏高”、“无影响”、“偏低”)
①蒸馏水洗完容量瓶后没有烘干______
②转移溶液过程中出现漏液______
③溶解后未经冷却就转移到容量瓶______
④定容时俯视(视线偏高)______
⑤摇匀后发现液面降低,再加蒸馏水______.
正确答案
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl
Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
过滤
蒸发
适量盐酸(控制pH=7)或过量
生成的碳酸盐沉淀溶于盐酸,无法除去Ca2+、Ba2+
静置浊液
待分层后往上层清液继续滴加Na2CO3溶液
5.9g
100mL容量瓶、玻璃棒
无影响
偏低
偏高
偏高
偏低
解析
解:(1)粗盐中含可溶性CaCl2、MgCl2及一些硫酸盐,先镁离子或硫酸根离子,再除去钙离子,最后加盐酸,步骤③为加入碳酸钠,化学方程式:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl,
答案为:Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl;Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;
(2)分离固体和液体用过滤,分离易挥发和难挥发的物质用蒸发,故答案为:过滤;蒸发;
(3)步骤④加入过量的盐酸除掉过量的碳酸根离子,生成的碳酸钙和碳酸钡沉淀溶于盐酸,无法除去Ca2+、Ba2+,
故答案为:适量盐酸(控制pH=7)或过量;生成的碳酸盐沉淀溶于盐酸,无法除去Ca2+、Ba2+;
(4)往上层清液继续滴加Na2CO3溶液若不再产生沉淀,则说明该试剂已经过量,
故答案为:静置浊液;待分层后往上层清液继续滴加Na2CO3溶液(或取上层清液少量于试管,继续滴加Na2CO3溶液);
(5)NaCl的物质的量n=cV=0.1L×1.0mol•L-1=0.1mol,NaCl的质量为0.1mol×58.5g/mol=5.85g,因天平的精确度为0.1g,所以托盘天平实际称取NaCl固体的质量为5.9g;配制步骤有计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,冷却后转移到100mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,所以需要的仪器为:托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、100mL容量瓶、胶头滴管;①蒸馏水洗完容量瓶后没有烘干无影响,定容时需要加入蒸馏水定容;②转移溶液过程中出现漏液使溶质减少,浓度偏低;③溶解后未经冷却就转移到容量瓶会使溶液的体积偏小,浓度偏高;④定容时俯视容量瓶刻度线,溶液的液面低于刻度线,体积偏小,浓度偏大;⑤摇匀后发现液面降低,再加蒸馏水,使溶液体积偏大,浓度偏小,
故答案为:5.9g;100mL容量瓶、玻璃棒; 无影响;偏低;偏高;偏高;偏低;
粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如图1所示:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、KOH溶液、BaCl2溶液、Ba(N03)2溶液
(1)欲除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出a所代表的各种试剂,按滴加顺序依次为______(填化学式);
(2)蒸发浓缩溶液Ⅱ得到的糊状物的主要化学成分是______(填化学式);
(3)用提纯过的NaCl固体来配制500mL 4.00mol•L-1NaCl溶液时,所用仪器除烧杯、药匙、玻璃棒外还有______(填仪器名称);
(4)电解饱和食盐水的装置如图2所示:若收集到的H2为2L,则同样条件下收集到的Cl2体积______(填“>”、“=”或“<”)2L,其原因是:______(文字描述);若将此装置的b口密封住,则电解一段时间后,U型管中可以获得一种消毒液,写出获得此消毒液的一个总反应方程式:______.
(5)如图3所示是氯碱工业中应用的立式隔膜电解槽示意图,其中的离子膜仅允许阳离子通过.下列说法正确的是______.
A.B电极反应式:2Cl--2e→Cl2↑
B.W是稀的氯化钠溶液
C.Z是氢氧化钠溶液
D.a是电源负极.
正确答案
解:(1)要除去SO42-,只有选BaCl2溶液,若选用Ba(NO3)2,会引入新的离子NO3-,再选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+溶液,最后选用Na2CO3溶液除去Ca2+,此处不能选用K2CO3溶液,否则会引入新的K+,再用HCl除去过量的CO32-,Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+,
故答案为:BaCl2、NaOH、Na2CO3;
(2)根据实验室提纯NaCl的流程图和实验目的可知蒸发浓缩溶液Ⅱ是除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子得到的糊状物,所以它的主要化学成分是氯化钠,
故答案为:NaCl;
(3)配制500mL4.00mol•L-1NaCl溶液,操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌,加速溶解,恢复室温后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤2-3次,并将洗涤液移入容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀,所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500ml的容量瓶、胶头滴管、药匙,使用还需要托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管.
故答案为:托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管;
(4)如图2电解饱和食盐水的反应:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,氯气在水中有一定量的溶解,产生的Cl2能与生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H2O,使得部分的Cl2被消耗,所以同样条件下收集到的Cl2小于2L;b为电源正极,发生2Cl--2e-=Cl2↑,若将此装置的b口密封住,则电解一段时间后,2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑①,2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O②,①+②得此消毒液的一个总反应方程式:NaCl+H2O
NaClO+H2↑,
故答案为:<;氯气在水中有一定量的溶解,电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应;NaCl+H2ONaClO+H2↑;
(5)A.阳离子交换膜仅允许Na+通过,电解时,阳极生成氯气,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,所以B为阴极,发生2H++2e-=H2↑,故A错误;
B.电解时,阳极生成氯气,消耗NaCl,W是稀的氯化钠溶液,故B正确;
C.阴极生成OH-,且Na+向阴极移动,则产品烧碱溶液从Z口导出,故C正确;
D.阳离子交换膜仅允许Na+通过,电解时,阳极生成氯气,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,所以A为阳极,a为电源正极,发生:2Cl--2e-=Cl2↑,则B为阴极,b为电源负极,发生2H++2e-=H2↑,故D错误;
故选BC.
解析
解:(1)要除去SO42-,只有选BaCl2溶液,若选用Ba(NO3)2,会引入新的离子NO3-,再选用NaOH溶液除去Mg2+和Fe3+溶液,最后选用Na2CO3溶液除去Ca2+,此处不能选用K2CO3溶液,否则会引入新的K+,再用HCl除去过量的CO32-,Na2CO3溶液不能加在BaCl2溶液前,否则会引入Ba2+,
故答案为:BaCl2、NaOH、Na2CO3;
(2)根据实验室提纯NaCl的流程图和实验目的可知蒸发浓缩溶液Ⅱ是除去溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子得到的糊状物,所以它的主要化学成分是氯化钠,
故答案为:NaCl;
(3)配制500mL4.00mol•L-1NaCl溶液,操作步骤有计算、称量、溶解、移液、洗涤移液、定容、摇匀等操作,一般用托盘天平称量,用药匙取用药品,在烧杯中溶解,用玻璃棒搅拌,加速溶解,恢复室温后转移到500mL容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤2-3次,并将洗涤液移入容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加,最后定容颠倒摇匀,所以需要的仪器有托盘天平、烧杯、玻璃棒、500ml的容量瓶、胶头滴管、药匙,使用还需要托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管.
故答案为:托盘天平、500ml的容量瓶、胶头滴管;
(4)如图2电解饱和食盐水的反应:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,氯气在水中有一定量的溶解,产生的Cl2能与生成的NaOH反应NaCl、NaClO和H2O,使得部分的Cl2被消耗,所以同样条件下收集到的Cl2小于2L;b为电源正极,发生2Cl--2e-=Cl2↑,若将此装置的b口密封住,则电解一段时间后,2NaCl+2H2O
2NaOH+Cl2↑+H2↑①,2NaOH+Cl2=NaCl+NaClO+H2O②,①+②得此消毒液的一个总反应方程式:NaCl+H2O
NaClO+H2↑,
故答案为:<;氯气在水中有一定量的溶解,电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应;NaCl+H2ONaClO+H2↑;
(5)A.阳离子交换膜仅允许Na+通过,电解时,阳极生成氯气,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,所以B为阴极,发生2H++2e-=H2↑,故A错误;
B.电解时,阳极生成氯气,消耗NaCl,W是稀的氯化钠溶液,故B正确;
C.阴极生成OH-,且Na+向阴极移动,则产品烧碱溶液从Z口导出,故C正确;
D.阳离子交换膜仅允许Na+通过,电解时,阳极生成氯气,消耗NaCl,则应在阳极补充NaCl,所以A为阳极,a为电源正极,发生:2Cl--2e-=Cl2↑,则B为阴极,b为电源负极,发生2H++2e-=H2↑,故D错误;
故选BC.
为除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、FeCl3、Na2SO4以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第①步操作的名称是______,第②步加入的试剂化学式为______.
(2)第④步加入试剂的化学式为______,相关的化学方程式是______.
(3)第⑤步操作所需玻璃仪器的名称是______.
(4)若第②步、第④步顺序颠倒,是否会对实验结果产生影响______,若第⑤步、第⑥步顺序颠倒,是否会对实验结果产生影响______.
正确答案
解:(1)粗盐中的CaCl2、MgCl2、FeCl3、Na2SO4以及泥沙等杂质的除杂方法:先将混合物溶解,后过滤除泥沙,再加入试剂分别将钙离子、镁离子、铁离子以及钙离子除去,但是碳酸钠一定放在氯化钡的后面,氢氧化钠和氯化钡的顺序无要求,故答案为:溶解;BaCl2;
(2)最后加入试剂是碳酸钠来将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去,反应方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(2分)BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,
故答案为:Na2CO3;CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl.
(3)第⑤步操作是将沉淀和溶液分离的方法,所需玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯,故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;
(4)碳酸钠一定放在氯化钡的后面价,否则溶液中过量的钡离子无法除去,不能先加盐酸再过滤,如果这样会将产生的沉淀氢氧化镁、氢氧化铁以及碳酸钙溶于盐酸中,影响氯化钠的纯度,故答案为:有影响;有影响.
解析
解:(1)粗盐中的CaCl2、MgCl2、FeCl3、Na2SO4以及泥沙等杂质的除杂方法:先将混合物溶解,后过滤除泥沙,再加入试剂分别将钙离子、镁离子、铁离子以及钙离子除去,但是碳酸钠一定放在氯化钡的后面,氢氧化钠和氯化钡的顺序无要求,故答案为:溶解;BaCl2;
(2)最后加入试剂是碳酸钠来将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去,反应方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(2分)BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,
故答案为:Na2CO3;CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl.
(3)第⑤步操作是将沉淀和溶液分离的方法,所需玻璃仪器是漏斗、玻璃棒、烧杯,故答案为:漏斗、玻璃棒、烧杯;
(4)碳酸钠一定放在氯化钡的后面价,否则溶液中过量的钡离子无法除去,不能先加盐酸再过滤,如果这样会将产生的沉淀氢氧化镁、氢氧化铁以及碳酸钙溶于盐酸中,影响氯化钠的纯度,故答案为:有影响;有影响.
(2015秋•宜昌期末)为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作:①过滤;②加过量氢氧化钠;③加适量盐酸;④加足量碳酸钠溶液;⑤加过量氯化钡溶液.下列操作顺序正确的是( )
正确答案
解析
解:要先除硫酸根离子,然后再除钙离子,碳酸钠可以除去过量的钡离子,如果加反了,过量的钡离子就没法除去,至于加氢氧化钠除去镁离子顺序不受限制,因为过量的氢氧化钠加盐酸就可以调节了,只要将三种离子除完了,过滤就行了,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,顺序为:⑤②④①③.
故选D.
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
称取粗盐滤液
精盐
(1)步骤②中的BaCl2溶液能否替换成以下溶液:______
A.Ba(NO3)2溶液 B.Ba(OH)2溶液 C.A和B均可以 D.A和B均不可以
(2)第④步用到的试剂作用是______;
(3)利用题干所给试剂,②③④所加试剂的顺序还可以是______(填化学式);
(4)判断SO42-已除尽的方法是______;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,将对纯度产生影响,其可能的原因是(用相应的离子方程式表示)______、______(至少两个).
正确答案
解:根据粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质的除杂方法:先过滤除泥沙,再加入试剂分别将钙离子、镁离子、除去,但是碳酸钠一定放在氯化钡的后面,氯化钡过量时,加入硫酸会产生白色沉淀;
(1)加入的BaCl2除去SO42-,Ba(NO3)2溶液会引入新杂质,可以选择Ba(OH)2溶液,
故答案为:B;
(2)加入试剂碳酸钠来将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去;
故答案为:除去Ca2+和过量的Ba2+;
(3)加入试剂分别将钙离子、镁离子、以及硫酸根离子除去,但是碳酸钠一定放在氯化钡的后面,氢氧化钠和氯化钡的顺序无要求,NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH;
故答案为:NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH;
(4)判断SO42-已除尽的方法是取少量上层清液,滴入BaCl2溶液,若产生沉淀,则SO42-除尽;
故答案为:取少量上层清液,滴入BaCl2溶液,若产生沉淀,则SO42-除尽;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,发生反应:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O、CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,对纯度产生影响,
故答案为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑.
解析
解:根据粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质的除杂方法:先过滤除泥沙,再加入试剂分别将钙离子、镁离子、除去,但是碳酸钠一定放在氯化钡的后面,氯化钡过量时,加入硫酸会产生白色沉淀;
(1)加入的BaCl2除去SO42-,Ba(NO3)2溶液会引入新杂质,可以选择Ba(OH)2溶液,
故答案为:B;
(2)加入试剂碳酸钠来将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去;
故答案为:除去Ca2+和过量的Ba2+;
(3)加入试剂分别将钙离子、镁离子、以及硫酸根离子除去,但是碳酸钠一定放在氯化钡的后面,氢氧化钠和氯化钡的顺序无要求,NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH;
故答案为:NaOH、BaCl2、Na2CO3或BaCl2、Na2CO3、NaOH;
(4)判断SO42-已除尽的方法是取少量上层清液,滴入BaCl2溶液,若产生沉淀,则SO42-除尽;
故答案为:取少量上层清液,滴入BaCl2溶液,若产生沉淀,则SO42-除尽;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,发生反应:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O、CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑,对纯度产生影响,
故答案为:Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O;CaCO3+2H+=Ca2++H2O+CO2↑.
粗盐中一般含有CaCl2、MgCl2、CaSO4和MgSO4杂质.
(1)化学学习中分类的方法是无可替代的.如图是对粗盐中可溶性杂质的一种分类,请将粗盐中的杂质CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4的化学式填入左列的方框中,根据分类方法将镁盐、氯化物填入方框中.
(2)从粗盐制得精盐的过程如下:
①各操作分别是:操作a______、操作c______.
②各试剂分别是:试剂Ⅰ______、试剂Ⅱ______、试剂Ⅲ______.
③加入试剂Ⅱ所发生反应的离子方程式为______、______.
④操作b与试剂Ⅲ的顺序能否交换?为什么?______.
正确答案
解:(1)CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4中技术与硫酸盐有属于钙盐的是硫酸钙,此外硫酸镁属于硫酸盐类,也属于镁盐,氯化镁也属于镁盐,也属于氯化物,氯化钙也属于氯化物,据此可知氯化镁既是氯化物又是镁盐,故答案为:
(2)粗盐溶于水,过滤,可以将泥沙除掉,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,可以加氯化钡,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,可以加氢氧化钠,除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,可以加碳酸钠,过量的钡离子需要用碳酸钠除去,最后再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水,加入试剂的原则是:碳酸钠加在氯化钡以后,最后加入盐酸,出去氢氧化钠和过量的碳酸钠.
①粗盐溶于水,过滤,可以将泥沙除掉,最后将溶液蒸发,可以除去过量的盐酸,故答案为:过滤;蒸发;
②过程中先后加入的试剂依次是BaCl2溶液、氢氧化钠、Na2CO3溶液、盐酸,故答案为:BaCl2溶液;Na2CO3溶液;盐酸;
③加入碳酸钠可以和氯化钡反应,可以氯化钙发生反应,反应的离子方程式为:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓,故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;Ca2++CO32-=CaCO3↓;
④试剂Ⅲ是盐酸、可以和氢氧化镁、碳酸钙以及碳酸钡发生反应生成氯化镁、氯化钙、氯化钡,这样除去的杂质离子又会生成,所以操作b与试剂Ⅲ的顺序不能交换,
故答案为:不能交换,因盐酸能将前面生成的沉淀氢氧化镁、碳酸钙和碳酸钡溶解而产生新的杂质.
解析
解:(1)CaCl2、MgCl2、CaSO4、MgSO4中技术与硫酸盐有属于钙盐的是硫酸钙,此外硫酸镁属于硫酸盐类,也属于镁盐,氯化镁也属于镁盐,也属于氯化物,氯化钙也属于氯化物,据此可知氯化镁既是氯化物又是镁盐,故答案为:
(2)粗盐溶于水,过滤,可以将泥沙除掉,除去硫酸根离子用钡离子沉淀,可以加氯化钡,除去镁离子用氢氧根离子进行沉淀,可以加氢氧化钠,除去钙离子用碳酸根离子进行沉淀,可以加碳酸钠,过量的钡离子需要用碳酸钠除去,最后再向滤液中加入适量的盐酸得到精盐水,加入试剂的原则是:碳酸钠加在氯化钡以后,最后加入盐酸,出去氢氧化钠和过量的碳酸钠.
①粗盐溶于水,过滤,可以将泥沙除掉,最后将溶液蒸发,可以除去过量的盐酸,故答案为:过滤;蒸发;
②过程中先后加入的试剂依次是BaCl2溶液、氢氧化钠、Na2CO3溶液、盐酸,故答案为:BaCl2溶液;Na2CO3溶液;盐酸;
③加入碳酸钠可以和氯化钡反应,可以氯化钙发生反应,反应的离子方程式为:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓,故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;Ca2++CO32-=CaCO3↓;
④试剂Ⅲ是盐酸、可以和氢氧化镁、碳酸钙以及碳酸钡发生反应生成氯化镁、氯化钙、氯化钡,这样除去的杂质离子又会生成,所以操作b与试剂Ⅲ的顺序不能交换,
故答案为:不能交换,因盐酸能将前面生成的沉淀氢氧化镁、碳酸钙和碳酸钡溶解而产生新的杂质.
粗盐中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,某实验小组精制粗盐水的实验过程如下:
请回答以下问题:
(1)操作a所用玻璃仪器除玻璃棒还有______;
(2)在Ⅱ步中,加入过量试剂甲后,生成了两种大量的难溶沉淀,则试剂甲为______溶液(填化学名称或化学式);此步中发生反应的离子方程式:______(任写其一),试剂丁的化学式______
(3)由得到的食盐水制NaCl,此操作名称为______.
正确答案
漏斗、烧杯
氢氧化钠
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓
HCl
蒸发
解析
解:流程是操作Ⅰ通过过滤除去不溶性杂质,得到溶液中含有杂质离子Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-杂质,加入过量试剂甲为氢氧化钠沉淀铁离子和镁离子,过滤得到溶液中含有Ca2+、OH-、SO42-杂质,加入过量试剂乙为氯化钡沉淀硫酸根离子,过滤得到溶液中含有OH-、Ca2+、Ba2+加入过量碳酸钠溶液,除去Ca2+、Ba2+,过滤得到溶液中含有氢氧根离子、碳酸根离子,加入适量盐酸到不再有气体产生得到较纯净的食盐水,
(1)在食盐水中,实现溶液和泥沙难溶物的分离可以采用过滤的方法,过滤用到的仪器有:玻璃棒、漏斗、烧杯,
故答案为:漏斗、烧杯;
(2)根据分析可知,加入的试剂甲为NaOH溶液,发生的反应为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓、Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;最后加入试剂丁盐酸中和过量的氢氧根离子和碳酸根离子,从而得到纯净的氯化钠溶液,
故答案为:氢氧化钠;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓或Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓;HCl;
(3)由得到的食盐水制NaCl,需要将水分蒸发掉,操作方法为蒸发,故答案为:蒸发.
在“粗盐提纯”的实验中,蒸发时正确的操作是:( )
正确答案
解析
解:A.粗盐提纯时浑浊的液体要过滤后再倒入蒸发皿,不能把浑浊液体倒入蒸发皿中蒸发,故A错误;
B.析出晶体后仍要用玻璃棒继续搅拌,直到有大量固体析出时停止搅拌,故B错误;
C.蒸发皿中的液体不超过蒸发皿容积的,故C错误;
D.蒸发皿出现大量固体时停止加热,用余热将固体蒸干,故D正确;
故选D.
粗食盐中除含有泥砂等不溶性杂质外,还含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质.我们食用的精盐是用粗食盐提纯而得到的.通过教材中“粗盐的提纯”及你做过的该实验回答下列问题.
(1)如何检验溶液中有无SO42-离子?______.
(2)要除去粗盐中的可溶性杂质离子在粗盐经过溶解→过滤后的溶液中依次加入足量的______、______、______,直至不再产生沉淀为止.
(3)将经过操作(2)后的溶液过滤.请问滤渣都还有哪些成分______;过滤后在滤液中再加入稀盐酸,调整溶液的PH至中性,请问这步操作的目的是______.
(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,在溶解、过滤、蒸发三个步骤的操作中都要用到玻璃棒,分别说明在这三个步骤中玻璃棒的作用;
溶解时:______.
过滤时:______.
蒸发时:______.
正确答案
解:(1)溶液中如果含有硫酸根离子,加入氯化钡会产生沉淀,所以:静止片刻在上层清液处,滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,则溶液中有SO42-,不出现浑浊就说明SO42-已经除尽;
故答案为:静止片刻在上层清液处,滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,则溶液中有SO42-,不出现浑浊就说明SO42-已经除尽;
(2)向过滤后的粗盐溶液中加入足量的氯化钡溶液发生反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓除去硫酸根离子;然后加入足量的氢氧化钠溶液发生反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓除去镁离子;再加入足量的碳酸钠发生反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓除去过量的钙离子和钡离子,
故答案为:BaCl2、NaOH、Na2CO3(顺序可以变,只要BaCl2在Na2CO3之前即可);
(3)按照加入的试剂顺序依次产生的沉淀为:硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡,所以滤渣的成分为:
硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡;
过滤后溶液中还含有杂质氢氧化钠和碳酸钠,加入盐酸发生反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,H++OH-=H2O,可以除去这两种杂质,
故答案为:硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡;除去前面第(2)步加过量的NaOH和Na2CO3;
(4)溶解时使用玻璃棒搅拌,加快溶解速率;过滤时为防止待滤液体外洒,用玻璃棒将待滤液体引流到漏斗中;蒸发时使用玻璃棒是为了防止因局部过热液滴或晶体飞溅,
故答案为:搅拌,加速溶解;使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅.
解析
解:(1)溶液中如果含有硫酸根离子,加入氯化钡会产生沉淀,所以:静止片刻在上层清液处,滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,则溶液中有SO42-,不出现浑浊就说明SO42-已经除尽;
故答案为:静止片刻在上层清液处,滴加一滴BaCl2溶液,如果出现白色浑浊或者沉淀,则溶液中有SO42-,不出现浑浊就说明SO42-已经除尽;
(2)向过滤后的粗盐溶液中加入足量的氯化钡溶液发生反应:Ba2++SO42-=BaSO4↓除去硫酸根离子;然后加入足量的氢氧化钠溶液发生反应:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓除去镁离子;再加入足量的碳酸钠发生反应:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓除去过量的钙离子和钡离子,
故答案为:BaCl2、NaOH、Na2CO3(顺序可以变,只要BaCl2在Na2CO3之前即可);
(3)按照加入的试剂顺序依次产生的沉淀为:硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡,所以滤渣的成分为:
硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡;
过滤后溶液中还含有杂质氢氧化钠和碳酸钠,加入盐酸发生反应:CO32-+2H+=CO2↑+H2O,H++OH-=H2O,可以除去这两种杂质,
故答案为:硫酸钡、氢氧化镁、碳酸钙、碳酸钡;除去前面第(2)步加过量的NaOH和Na2CO3;
(4)溶解时使用玻璃棒搅拌,加快溶解速率;过滤时为防止待滤液体外洒,用玻璃棒将待滤液体引流到漏斗中;蒸发时使用玻璃棒是为了防止因局部过热液滴或晶体飞溅,
故答案为:搅拌,加速溶解;使待滤液体沿玻璃棒流入漏斗,防止外洒;搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅.
要除掉粗盐中含有的氯化镁、硫酸镁等杂质.现设计一个除杂质的方案,把盐溶于水,过滤成澄清溶液,再进行下列各步骤的处理:①加入氯化钡溶液至沉淀完全;②用盐酸调节pH至溶液呈微酸性;③加入NaOH溶液至沉淀完全;④过滤沉淀;⑤加入碳酸钠溶液至沉淀完全;⑥蒸发浓缩使NaCl晶体析出.对上述各处理步骤的顺序安排合理的是( )
正确答案
解析
解:加入氯化钡是为了除去硫酸镁的,因为氯化钡与硫酸镁反应生成硫酸钡沉淀和氯化镁,氢氧化钠是为了除去氯化镁的因为氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,加入氯化钡和氢氧化钠的顺序可以颠倒,由于加入的氯化钡过量,再加入碳酸钠将过量的氯化钡除掉即可,再通过过滤将生成的三种沉淀除去,再加入盐酸将过量的氢氧化钠和过量的碳酸钠除掉,最后蒸发浓缩使NaCl晶体析出,即③①⑤④②⑥.
故选B.
由海水晒制的粗盐中除含有泥沙等不溶性杂质外,还含有一定量的CaCl2、MgSO4、KNO3等可溶性盐,为了制得较纯净的NaCl,按下面示意图进行分离提纯.
试根据图示回答问题:
(1)若在实验室内完成少量粗盐的提纯,第Ⅰ步操作应该是______.加入的物质W的化学式为______,这步操作中,除需要药匙、烧杯外,还必须使用的仪器名称是______,它的作用是______;
(2)已知在各步是实验后得到的物质中,B、C、D、E均为无色溶液,甲乙丙均为固体,则第Ⅱ步操作的名称是______,得到的固体甲的成分是______.
正确答案
解:粗盐中含有CaCl2、MgSO4,先需要加入水溶解粗盐,然后向溶液中加热BaCl2溶液生成BaSO4沉淀除去SO42-,过滤后再加入(X)NaOH溶液除去Mg2+、过滤后加入(Y)碳酸钠溶液除去过量的钙离子及过量的钡离子、过滤后加入(Z)稀盐酸除去过量的碳酸钠溶液,最后通过冷却、结晶除去KNO3得到纯净的NaCl,
(1)根据分析可知,第Ⅰ步操作是先粗盐中加入水溶解粗盐,需要使用的仪器除了药匙、烧杯外,还需要玻璃棒,玻璃棒的作用是搅拌,加速粗盐的溶解,
故答案为:溶解;H2O;玻璃棒;搅拌、加速溶解;
(2)第Ⅱ步操作为过滤,除去生成的BaSO4沉淀,可知得到的固体甲的成分是BaSO4,故答案为:过滤;BaSO4.
解析
解:粗盐中含有CaCl2、MgSO4,先需要加入水溶解粗盐,然后向溶液中加热BaCl2溶液生成BaSO4沉淀除去SO42-,过滤后再加入(X)NaOH溶液除去Mg2+、过滤后加入(Y)碳酸钠溶液除去过量的钙离子及过量的钡离子、过滤后加入(Z)稀盐酸除去过量的碳酸钠溶液,最后通过冷却、结晶除去KNO3得到纯净的NaCl,
(1)根据分析可知,第Ⅰ步操作是先粗盐中加入水溶解粗盐,需要使用的仪器除了药匙、烧杯外,还需要玻璃棒,玻璃棒的作用是搅拌,加速粗盐的溶解,
故答案为:溶解;H2O;玻璃棒;搅拌、加速溶解;
(2)第Ⅱ步操作为过滤,除去生成的BaSO4沉淀,可知得到的固体甲的成分是BaSO4,故答案为:过滤;BaSO4.
粗盐提纯实验中,除去泥沙的三个基本操作是:______、______、______.
正确答案
溶解
过滤
蒸发
解析
解:泥沙不溶于水,而食盐的主要成分氯化钠溶于水,除去粗盐中的泥沙等不溶于水的杂质步骤为:①将粗盐溶解:把粗盐放入烧杯中,加水溶解;②过滤,除去粗盐中的泥沙等不溶物;③蒸发结晶:将过滤后滤液倒入蒸发皿中,加热蒸发,得到精盐,
故答案为:溶解;过滤;蒸发.
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