- 化学与资源开发利用
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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)操作A和B的名称分别是______.
(2)第④步中,加入碳酸钠溶液的目的是______.
(3)若先用盐酸调pH再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是______.
(4)为检验精盐纯度,需配制150mL 0.2mol•L-1NaCl(精盐)溶液,右图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是______.
正确答案
解:(1)称量的粗盐固体要先溶解,才能再除杂,固体和液体的分离采用过滤的方法,所以第⑤步中,操作B是过滤,故答案为:溶解;过滤;
(2)粗盐的提纯中,加入碳酸钠的作用是除去杂质离子钙离子以及过量的钡离子,
故答案为:除去离子钙离子及过量的钡离子;
(3)若先用盐酸调pH再过滤,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应,将对实验结果产生影响,
故答案为:操作③④中生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应,从而影响制得精盐的纯度;
(4)向容量瓶中转移液体时,要用玻璃棒来引流,故答案为:未用玻璃棒引流.
解析
解:(1)称量的粗盐固体要先溶解,才能再除杂,固体和液体的分离采用过滤的方法,所以第⑤步中,操作B是过滤,故答案为:溶解;过滤;
(2)粗盐的提纯中,加入碳酸钠的作用是除去杂质离子钙离子以及过量的钡离子,
故答案为:除去离子钙离子及过量的钡离子;
(3)若先用盐酸调pH再过滤,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应,将对实验结果产生影响,
故答案为:操作③④中生成的Mg(OH)2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应,从而影响制得精盐的纯度;
(4)向容量瓶中转移液体时,要用玻璃棒来引流,故答案为:未用玻璃棒引流.
在除杂质的实验操作中,为了将溶液中的杂质完全去除,通常需加入过量的除杂质试剂.某校化学课外活动小组为了除去粗盐中含有少量Na2SO4、MgCl2,设计了下列实验步骤:
试简要说明:
(1)加入过量BaCl2的溶液的原因______.
(2)判断BaCl2已过量的方法是______
(3)加入过量Na2CO3的溶液的原因______.
(4)滴加稀盐酸直至pH=7的目的是______;写出这时反应的化学方程式______.
正确答案
解:(1)在粗盐提纯时,加入过量的氯化钡的目的是除去硫酸根离子,并将之除尽,故答案为:使硫酸根离子完全沉淀而除去;
(2)氯化钡过量时,加入硫酸会产生白色沉淀,可以通过检验钡离子来确定氯化钡是否过量,故答案为:取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加稀硫酸,如果产生白色沉淀,证明氯化钡过量;
(3)粗盐溶液中的钙离子可以加碳酸钠来去除,所以碳酸钠的作用是:使钡离子完全沉淀而除去,故答案为:使钡离子完全沉淀而除去;
(4)在粗盐提纯时,最后一步加盐酸,滴加稀盐酸可以除去过量的氢氧根和碳酸根,发生的反应有:
HCl+NaOH=NaCl+H2O,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,最后得到氯化钠溶液,
故答案为:除去过量的氢氧根和碳酸根,得到氯化钠溶液;HCl+NaOH=NaCl+H2O,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑.
解析
解:(1)在粗盐提纯时,加入过量的氯化钡的目的是除去硫酸根离子,并将之除尽,故答案为:使硫酸根离子完全沉淀而除去;
(2)氯化钡过量时,加入硫酸会产生白色沉淀,可以通过检验钡离子来确定氯化钡是否过量,故答案为:取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加稀硫酸,如果产生白色沉淀,证明氯化钡过量;
(3)粗盐溶液中的钙离子可以加碳酸钠来去除,所以碳酸钠的作用是:使钡离子完全沉淀而除去,故答案为:使钡离子完全沉淀而除去;
(4)在粗盐提纯时,最后一步加盐酸,滴加稀盐酸可以除去过量的氢氧根和碳酸根,发生的反应有:
HCl+NaOH=NaCl+H2O,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,最后得到氯化钠溶液,
故答案为:除去过量的氢氧根和碳酸根,得到氯化钠溶液;HCl+NaOH=NaCl+H2O,2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑.
从海水中直接晒出的盐为粗盐,含有多种不溶性及可溶性杂质.除泥沙外,主要含有SO42-、Mg2+、Ca2+等,现有下列步骤用于除杂并得到纯净的食盐.
(a)取一定量的粗盐溶于水;
(b)过滤;
(c)加BaCl2溶液;
(d)加NaOH溶液;
(e)加稀盐酸调节溶液pH值;
(f)加Na2CO3溶液;
(g)蒸发;
回答:
(1)上述步骤的正确操作顺序为a______g(每步只能进行一次)
(2)步骤c的目的是______,有关离子方程______.
(3)步骤f不仅可以除去粗盐中含有的______(填离子符号),还可以除去加入的过量的______(填离子符号),有关的离子方程式______、______.
正确答案
dcfbe
除去杂质离子镁离子
Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓
Ca2+
Ba2+
Ca2++CO32-=CaCO3↓
Ba2++CO32-=BaCO3↓
解析
解:(1)过滤可以除去生成的沉淀和泥沙,加入过量的氢氧化钠可以除去镁离子,加入适量的盐酸可以除去反应剩余的氢氧化钠和碳酸钠,加入适量的碳酸钠可以除去钙离子和反应剩余的氯化钡,加入氯化钡可以除去硫酸根离子,碳酸钠必须加在氯化钡的后面,所以操作顺序为adcfbeg或afcbeg,故答案为:dcfbe或fcbe;
(2)粗盐提纯中,加入氢氧化钠是为了除去镁离子,即Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,
故答案为:除去杂质离子镁离子;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
(3)加Na2CO3溶液既可以除去溶液中的钙离子还可以出去溶液中多余的钡离子,实质是:Ca2++CO32-=CaCO3↓,Ba2++CO32-=CaCO3↓,故答案为:Ca2+;Ba2+;Ca2++CO32-=CaCO3↓;Ba2++CO32-=BaCO3↓.
食盐是日常生活必需品,也是重要的化工原料.
(1)某种粗盐含有少量Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯该粗盐的流程如下:粗盐溶解滤液
纯NaCl
提供的试剂有:a.饱和Na2CO3溶液 b.饱和K2CO3液 c.NaOH溶液 d.BaCL2溶液 e.Ba(NO3)2溶液
①欲除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,需依次加入三种试剂,顺序依次为______(填序号);
②蒸发操作即将结束,当______时,停止加热,熄灭酒精灯.
(2)食盐是工业上生产氯气和烧碱的重要原料.如图是工业上电解饱和食盐水的离子交换膜电解槽示意图(阳极用金属钛网制成(惰性电极),阴极由碳钢网制成(含C.Fe)).
①F电极是______(填阴极或阳极);G处进口的物质是______;电解总反应的离子方程式为:______.
②如果采用无膜电解槽,开始时将直流电源的正负极与电极接反了,通电几分钟,在电极F附近可以观察到的现象是______.
(3)采用无膜电解槽电解饱和食盐水(离子交换膜更换为搅拌器),可制取次氯酸钠溶液作消毒液.实验室在常温下电解饱和食盐水,当收集到22.4L标准状况下的H2时,理论上所得混合溶液中次氯酸钠的质量最多为______.
正确答案
解:(1)①除去粗盐中的可溶性杂质:Mg2+、Ca2+、SO42-时,可以加入过量NaOH(去除镁离子和铁离子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓;加入过量BaCl2(去除硫酸根离子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子):Ca2++CO32-=CaCO3,碳酸钠必须加在氯化钡之后,氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序,故答案为:d c a(或d a c,或c d a);
②玻璃棒搅拌使受热均匀,当溶液中有大量晶体析出时,停止加热,熄灭酒精灯,故答案为:溶液中有大量晶体析出;
(2)①工业电解饱和食盐水,依据图装置分析,钠离子移向F极,说明F为阴极,E电极为阳极析出的是氯气,F电极析出的是氢气,G处进口的物质是精制的饱和食盐水,离子方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,故答案为:阴极;精制的饱和食盐水;2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;
②E极为阴极,F为阳极,在阳极上活泼金属失电子,铁失电子生成二价铁离子,在阴极上氢离子得电子生成氢气,氢氧根浓度增大,生成氢氧化铁,氢氧化铁易被氧化,
故答案为:溶液中产生白色沉淀,随后沉淀变为灰绿色,甚至变为红褐色,碳钢网电极被腐蚀;
(3)根据方程式2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,可知当收集到22.4L即1mol标准状况下的H2,1mol氯气和2mol氢氧根离子反应生成1mol次氯酸钠,即反应生成1mol次氯酸钠,生成次氯酸钠的质量为1mol×74.5g/mol=74.5g,故答案为:74.5g.
解析
解:(1)①除去粗盐中的可溶性杂质:Mg2+、Ca2+、SO42-时,可以加入过量NaOH(去除镁离子和铁离子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓;加入过量BaCl2(去除硫酸根离子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子):Ca2++CO32-=CaCO3,碳酸钠必须加在氯化钡之后,氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序,故答案为:d c a(或d a c,或c d a);
②玻璃棒搅拌使受热均匀,当溶液中有大量晶体析出时,停止加热,熄灭酒精灯,故答案为:溶液中有大量晶体析出;
(2)①工业电解饱和食盐水,依据图装置分析,钠离子移向F极,说明F为阴极,E电极为阳极析出的是氯气,F电极析出的是氢气,G处进口的物质是精制的饱和食盐水,离子方程式为:2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,故答案为:阴极;精制的饱和食盐水;2Cl-+2H2O
Cl2↑+H2↑+2OH-;
②E极为阴极,F为阳极,在阳极上活泼金属失电子,铁失电子生成二价铁离子,在阴极上氢离子得电子生成氢气,氢氧根浓度增大,生成氢氧化铁,氢氧化铁易被氧化,
故答案为:溶液中产生白色沉淀,随后沉淀变为灰绿色,甚至变为红褐色,碳钢网电极被腐蚀;
(3)根据方程式2Cl-+2H2OCl2↑+H2↑+2OH-,可知当收集到22.4L即1mol标准状况下的H2,1mol氯气和2mol氢氧根离子反应生成1mol次氯酸钠,即反应生成1mol次氯酸钠,生成次氯酸钠的质量为1mol×74.5g/mol=74.5g,故答案为:74.5g.
粗盐中除含有钙离子、镁离子、硫酸根离子等可溶性杂质外,还含有泥沙等不溶性杂质.我们食用的精盐是用粗盐提纯而得到的.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放置酒精灯;②固定铁圈位置;③放上蒸发皿(蒸发皿中盛有NaCl溶液);④加热搅拌; ⑤停止加热.其正确的操作顺序为______.
(2)该实验中加入除杂试剂的顺序不正确的是______:
A.NaOH BaCl2 Na2CO3 B.BaCl2 Na2CO3 NaOH C.BaCl2 NaOH Na2CO3 D.Na2CO3 NaOH BaCl2
(3)实验室检验SO42-所用的试剂为______.
(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,分别说明在这三种情况下使用玻璃棒的作用和目的
溶解时:______;过滤时:______;蒸发时:______.
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:①②③④⑤;
(2)粗盐中除含有的钙离子、镁离子、硫酸根离子可以分别采用碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡来除去,但是碳酸钠必须加在氯化钡的后面,故答案为:D;
(3)检验SO42-要排除碳酸根的干扰,所以要加入盐酸,不产生气泡,再利用硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,加入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,证明有硫酸根离子,故答案为:稀盐酸和氯化钡溶液;
(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,溶解操作中,玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;过滤时可以引流,防止外洒;蒸发时搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅,故答案为:搅拌,加速溶解;引流,防止外洒;搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅.
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:①②③④⑤;
(2)粗盐中除含有的钙离子、镁离子、硫酸根离子可以分别采用碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡来除去,但是碳酸钠必须加在氯化钡的后面,故答案为:D;
(3)检验SO42-要排除碳酸根的干扰,所以要加入盐酸,不产生气泡,再利用硫酸根离子可以和钡离子反应生成硫酸钡沉淀,加入氯化钡溶液,如果产生白色沉淀,证明有硫酸根离子,故答案为:稀盐酸和氯化钡溶液;
(4)实验室里将粗盐制成精盐的过程中,溶解操作中,玻璃棒的作用是搅拌,加速溶解;过滤时可以引流,防止外洒;蒸发时搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅,故答案为:搅拌,加速溶解;引流,防止外洒;搅拌,防止因局部过热液滴或晶体飞溅.
实验室里由粗盐制备精盐的实验中,不需要的操作步骤有( )
正确答案
解析
解:粗盐提纯过程为:溶解粗盐,加入试剂将杂质离子除去,接着过滤除去难溶物、泥沙等,加入盐酸调节溶液pH,除去过量的除杂试剂,最后通过蒸发浓缩达到纯净的氯化钠,所以必需的操作为:溶解、过滤、蒸发浓缩,
故选C.
为了除去已滤去泥沙的粗盐水中的 Ca2+、Mg2+、SO42-,可将该粗盐水进行下列五项操作.其中正确的操作顺序是( )
①过滤 ②加过量NaOH溶液 ③加适量盐酸 ④加过量 Na2CO3溶液 ⑤加过量 BaCl2溶液.
正确答案
解析
解:要先用氯化钡除硫酸根离子,然后再用碳酸钠除钙离子,碳酸钠还可以除去过量的钡离子,所以碳酸钠一定加在氯化钡的后面,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,即正确的操作顺序是②⑤④①③或⑤②④①③.
故选:C.
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)判断BaCl2已过量的方法是______.
(2)第④步中,相关的化学方程式是______.
(3)过滤所得的固体中除泥沙外还有:______.
(4)第⑥步中,相关的化学方程式是______.
正确答案
取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加稀硫酸产生白色沉淀,证明氯化钡过量(或取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加氯化钡溶液不产生沉淀,证明氯化钡过量)
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
CaCO3、BaCO3、BaSO4、Fe(OH)3、Mg(OH)2
HCl+NaOH=NaCl+H2O、2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑
解析
解:(1)过量的氯化钡会将全部的硫酸根离子沉淀完毕,只要是硫酸根剩余,则氯化钡会与其反应出现白色沉淀,所以判断BaCl2已过量的方法是:取第②步后的上层清液(或取少量上层清液于试管中),再滴入适量BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为:取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加稀硫酸产生白色沉淀,证明氯化钡过量(或取少量上层清液加入到试管中,向其中滴加氯化钡溶液不产生沉淀,证明氯化钡过量);
(2)过量碳酸钠可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,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,
故答案为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
(3)过滤时不溶物留在滤渣中,所以滤渣中含有泥沙、CaCO3、BaCO3、BaSO4、Fe(OH)3、Mg(OH)2,
故答案为:CaCO3、BaCO3、BaSO4、Fe(OH)3、Mg(OH)2;
(4)由于加入的氢氧化钠和碳酸钠都是过量的,所以需要在步骤⑥加入适量盐酸除去,反应的方程式分别为:HCl+NaOH=NaCl+H2O、2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,
故答案为:HCl+NaOH=NaCl+H2O、2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑.
粗盐中往往含有泥沙和某些其他可溶性盐杂质,实验室取少量粗盐进行提纯.
(1)先将少量粗盐在烧杯中溶解,再过滤得到澄清的滤液(也可能需多次过滤),将滤液倒入蒸发皿中加热,最后得白色的盐晶体.回答下列问题:
1)在上述操作中(不考虑多次过滤),有多次用到玻璃棒,请写出第三次使用玻璃棒的理由______;
2)滤液加热到何种状态就需停止加热?______;
经检验,上述得到的白色晶体中除氯化钠外,还有可溶性的氯化镁、氯化钙、硫酸钠等可溶性盐.
(2)将上述得到的白色晶体溶于水,先加入足量的氯化钡溶液、足量的氢氧化钠溶液,再加入足量的碳酸钠溶液,过滤.在滤液中加入适量和盐酸;加热蒸发,冷却结晶,即得纯净的氯化钠晶体.回答下列问题:
1)加入足量氯化钡溶液的目的是______;
2)氯化钡溶液和碳酸钠溶液加入顺序能否颠倒______(能、不能)?在加入足量氯化钡溶液后再加入足量碳酸钠溶液的理由是______.
正确答案
解:(1)1)在粗盐提纯中,溶解需要玻璃棒搅拌,加速溶解;过滤得到溶液时,需要玻璃棒来引流,防止液体外溅;蒸发时也需要玻璃棒来搅拌,防止加热时液体飞溅,
故答案为:第三次使用玻璃棒是加热时用玻璃棒搅拌溶液,目的是防止加热时液体飞溅(其他答案也合理);
2)在蒸发操作中,当加热到在较大量晶体析出且还有少量液体时就要停止加热,利用余热将之蒸干,故答案为:加热到在较大量晶体析出且还有少量液体时停止加热,利用余热蒸干;
(2)1)钡离子可以和硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀,所以在粗盐提纯时,加入足量氯化钡溶液是为了除去杂质离子硫酸根离子,故答案为:除去食盐中的SO42-;
2)加入足量碳酸钠溶液既可以将粗盐中的钙离子除去又可以将多余的钡离子沉淀,如果氯化钡和碳酸钠的加入顺序颠倒,那样,溶液中混有的多余钡离子无法除去,
故答案为:不能;此时加入足量Na2CO3溶液,既除去原杂质Ca2+,同时除去上步加入的过量Ba2+.
解析
解:(1)1)在粗盐提纯中,溶解需要玻璃棒搅拌,加速溶解;过滤得到溶液时,需要玻璃棒来引流,防止液体外溅;蒸发时也需要玻璃棒来搅拌,防止加热时液体飞溅,
故答案为:第三次使用玻璃棒是加热时用玻璃棒搅拌溶液,目的是防止加热时液体飞溅(其他答案也合理);
2)在蒸发操作中,当加热到在较大量晶体析出且还有少量液体时就要停止加热,利用余热将之蒸干,故答案为:加热到在较大量晶体析出且还有少量液体时停止加热,利用余热蒸干;
(2)1)钡离子可以和硫酸根离子反应生成硫酸钡白色沉淀,所以在粗盐提纯时,加入足量氯化钡溶液是为了除去杂质离子硫酸根离子,故答案为:除去食盐中的SO42-;
2)加入足量碳酸钠溶液既可以将粗盐中的钙离子除去又可以将多余的钡离子沉淀,如果氯化钡和碳酸钠的加入顺序颠倒,那样,溶液中混有的多余钡离子无法除去,
故答案为:不能;此时加入足量Na2CO3溶液,既除去原杂质Ca2+,同时除去上步加入的过量Ba2+.
电解法制烧碱的原料是饱和食盐水,由于粗盐中含有泥沙和Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42- 杂质,不符合电解要求,因此必须经过精制.某校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的名称是______.
(2)在Ⅱ步中,加入过量试剂甲后,生成了两种大量的沉淀,则试剂甲为______溶液.试剂乙为______,固体F为______.
(3)在第Ⅴ步中,加入试剂丁直到溶液无明显变化时,写出此过程的化学方程式______、______.
正确答案
过滤
NaOH
BaCl2
CaCO3和BaCO3
NaOH+HCl=NaCl+H2O
Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑
解析
解:(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,故答案为:过滤;
(2)加入过量试剂氢氧化钠后,可以将镁离子以及铁离子形成氢氧化镁和氢氧化铁沉淀;氯化钡可以让硫酸根离子形成硫酸钡沉淀,碳酸钠可以让钙离子以及过量的钡离子形成碳酸钙和碳酸钡沉淀,并且碳酸钠必须加在氯化钡之后,
故答案为:NaOH;BaCl2;CaCO3和BaCO3;
(3)在第Ⅴ步中,加入试剂盐酸可以讲过量的氢氧化钠以及过量的碳酸钠除掉,此过程的化学方程式为:
NaOH+HCl=NaCl+H2O,Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑,故答案为:NaOH+HCl=NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑.
在实验室,称取一定量的粗盐经溶解、过滤、结晶等操作,可得到较纯净的食盐.下列图示对应的操作不规范的是( )
正确答案
解析
解:A.用天平称量药品,药品在左盘,天平称量遵循了“左物右码”,故A正确;
B.固体溶解时用玻璃棒搅拌,可以加速固体溶解,故B正确;
C.应用玻璃棒引流,玻璃棒下端放在三层滤纸处,防止溶液洒落,故C错误;
D.结晶时使用玻璃棒搅拌,使混合物受热均匀,图示装置及操作合理,故D正确;
故选C.
食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料.
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液 饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,选出A所代表的试剂,按滴加顺序依次为______(只填化学式).
②加盐酸的目的是(用离子方程式表示)______.
(2)某化学小组拟采用如下装置(夹持和加热仪器已略去)电解饱和食盐水,并用电解产生的H2还原CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,同时验证氯气的氧化性.
①写出甲中反应的化学方程式______.
②为完成上述实验,正确的连接顺序为A连______,B连______(填接口字母).
③乙装置中X试剂可以是______,丙装置中Y试剂的作用是______.
④测定Cu的相对原子质量.
将ω g CuO置于硬质玻璃管中,按以下两个方案测得的数据计算Cu的相对原子质量.
请回答:
你认为方案______较佳,另一个方案得到的Cu的相对原子质量会______填“偏低”、“偏高”).按较佳方案计算,得到Cu的相对原子质量是______.
正确答案
解:(1)①加入过量的氢氧化钠可以除去镁离子和铁离子,加入适量的盐酸可以除去反应剩余的氢氧化钠和碳酸钠,加入适量的碳酸钠可以除去钙离子和反应剩余的氯化钡,加入氯化钡可以除去硫酸根离子,欲除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,先加入过量BaCl2溶液,与SO42-发生反应,生成BaSO4沉淀;再加过量NaOH溶液,与Mg2+和Fe3+发生反应,生成Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)3沉淀,最后加入过量Na2CO3溶液,与Ca2+发生反应,生成CaCO3沉淀,与过量BaCl2的反应生成生成BaCO3沉淀;所以滴加的顺序为:BaCl2溶液,NaOH溶液,Na2CO3溶液;
②加适量盐酸,与①中过量NaOH溶液和过量Na2CO3溶液发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,离子方程式为:H++OH-═H2O,CO32-+2H+═H2O+CO2↑;
(1)①在食盐水里氯化钠完全电离,水分子是微弱电离的,因而存在着Na+、H+、Cl-、OH-四种离子.
当接通直流电原后,带负电的OH-和Cl-移向阳极,带正电的Na+和H+移向阴极.
在这样的电解条件下,
在阳极,Cl-比OH-容易失去电子被氧化成氯原子,氯原子两两结合成氯分子放出.
2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应),
在阴极,H+比Na+容易得到电子,因而H+不断从阴极获得电子被还原为氢原子,氢原子两两结合成氢分子从阴极放出.
2H++2e-=H2↑ (还原反应),
由于H+在阴极上不断得到电子而生成氢气放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离成H+和OH-,H+又不断得到电子,结果溶液里OH-的数目相对地增多了,因而阴极附近形成了氢氧化钠的溶液.电解饱和食盐水的总的化学方程式可以表示如下:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
②A为阴极,产生的氢气中含有水蒸气,通入Y试剂中进行干燥,再通入CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,减少误差;B为阳极,产生的氯气通入X试剂中验证氯气的氧化性;所以A连E,B连C;
③试剂X为了验证氯气的氧化性,可选择具有还原性的物质,且反应现象明显,可选择淀粉碘化钾溶液,通入氯气,溶液由无色变为蓝色,说明氯气与碘化钾反应生成碘,氯气为氧化剂,表现氧化性;电解饱和食盐水产生的氢气中含有水蒸气,会影响铜的相对原子质量的测定,需进行干燥,丙装置中Y试剂是为了吸收氢气中的水;
④如选方案一数据进行计算时,主要考虑两方面原因会导致测定Cu的相对原子质量偏大或偏小,U形管中的干燥剂也可能吸收空气中的水和CO2,导致测定结果偏大,得到Cu的相对原子质量偏低;
根据质量守恒定律和题给氧化铜质量及方案二所测数据,
设Cu的相对原子质量为x,由反应前后氧元素的质量是不变的,
得等式为:=c-d
解得:x=
所以按较佳方案计算,得到Cu的相对原子质量是.
故答案为:(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3;
②H++OH-═H2O,CO32-+2H+═H2O+CO2↑;
(2)①2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
②E,C;
③淀粉KI溶液,吸收氢气中的水;
④二,偏低,.
解析
解:(1)①加入过量的氢氧化钠可以除去镁离子和铁离子,加入适量的盐酸可以除去反应剩余的氢氧化钠和碳酸钠,加入适量的碳酸钠可以除去钙离子和反应剩余的氯化钡,加入氯化钡可以除去硫酸根离子,欲除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,先加入过量BaCl2溶液,与SO42-发生反应,生成BaSO4沉淀;再加过量NaOH溶液,与Mg2+和Fe3+发生反应,生成Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)3沉淀,最后加入过量Na2CO3溶液,与Ca2+发生反应,生成CaCO3沉淀,与过量BaCl2的反应生成生成BaCO3沉淀;所以滴加的顺序为:BaCl2溶液,NaOH溶液,Na2CO3溶液;
②加适量盐酸,与①中过量NaOH溶液和过量Na2CO3溶液发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,离子方程式为:H++OH-═H2O,CO32-+2H+═H2O+CO2↑;
(1)①在食盐水里氯化钠完全电离,水分子是微弱电离的,因而存在着Na+、H+、Cl-、OH-四种离子.
当接通直流电原后,带负电的OH-和Cl-移向阳极,带正电的Na+和H+移向阴极.
在这样的电解条件下,
在阳极,Cl-比OH-容易失去电子被氧化成氯原子,氯原子两两结合成氯分子放出.
2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应),
在阴极,H+比Na+容易得到电子,因而H+不断从阴极获得电子被还原为氢原子,氢原子两两结合成氢分子从阴极放出.
2H++2e-=H2↑ (还原反应),
由于H+在阴极上不断得到电子而生成氢气放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离成H+和OH-,H+又不断得到电子,结果溶液里OH-的数目相对地增多了,因而阴极附近形成了氢氧化钠的溶液.电解饱和食盐水的总的化学方程式可以表示如下:2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
②A为阴极,产生的氢气中含有水蒸气,通入Y试剂中进行干燥,再通入CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,减少误差;B为阳极,产生的氯气通入X试剂中验证氯气的氧化性;所以A连E,B连C;
③试剂X为了验证氯气的氧化性,可选择具有还原性的物质,且反应现象明显,可选择淀粉碘化钾溶液,通入氯气,溶液由无色变为蓝色,说明氯气与碘化钾反应生成碘,氯气为氧化剂,表现氧化性;电解饱和食盐水产生的氢气中含有水蒸气,会影响铜的相对原子质量的测定,需进行干燥,丙装置中Y试剂是为了吸收氢气中的水;
④如选方案一数据进行计算时,主要考虑两方面原因会导致测定Cu的相对原子质量偏大或偏小,U形管中的干燥剂也可能吸收空气中的水和CO2,导致测定结果偏大,得到Cu的相对原子质量偏低;
根据质量守恒定律和题给氧化铜质量及方案二所测数据,
设Cu的相对原子质量为x,由反应前后氧元素的质量是不变的,
得等式为:=c-d
解得:x=
所以按较佳方案计算,得到Cu的相对原子质量是.
故答案为:(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3;
②H++OH-═H2O,CO32-+2H+═H2O+CO2↑;
(2)①2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑;
②E,C;
③淀粉KI溶液,吸收氢气中的水;
④二,偏低,.
在电解食盐水之前,需要提纯食盐水.为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,可将粗盐溶于水,然后进行下列五项操作,正确的操作顺序是( )
①过滤
②加过量的NaOH溶液
③加适量的盐酸
④加过量的碳酸钠溶液
⑤加过量的氯化钡溶液.
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,再进行过滤,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子和碳酸根离子,顺序为:②⑤④①③或⑤②④①③.
故选D.
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-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,如果先加入碳酸钠溶液,过量的钡离子就无法除去;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,只要将三种离子沉淀完全,然后进行过滤,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,所以正确的顺序为:②⑤④①③或⑤②④①③,
故选A.
粗盐中含Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质,需要提纯后才能综合利用.粗盐提纯的步骤有:①加入过量的Na2CO3溶液;②加入过量的BaCl2溶液;③加入过量的NaOH溶液;④调节溶液的pH等于7;⑤溶解;⑥过滤;⑦蒸发.正确的操作顺序是( )
正确答案
解析
解:除去粗盐中的可溶性杂质:Mg2+、Ca2+、Fe3+、SO42-时,可以加入过量NaOH(去除镁离子和铁离子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,Fe3++3OH-═Fe(OH)3↓;
加入过量BaCl2(去除硫酸根离子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子):Ca2++CO32-=CaCO3,碳酸钠必须加在氯化钡之后,氢氧化钠和氯化钡可以颠倒加入的顺序;然后调节溶液的pH等于7后蒸发即可.
故选A.
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