- 化学与资源开发利用
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实验室模拟粗盐的提纯,下列实验装置中最终获得精盐的装置是( )
正确答案
解析
解:实验室模拟粗盐的提纯步骤为:溶解、过滤、蒸发浓缩,所以最后一步操作为蒸发浓缩,
图示装置中A为蒸发浓缩装置,
故选A.
“盐泥”是粗盐提纯及电解食盐水过程中形成的工业“废料”.某工厂的盐泥含有NaCl(15~20%)、Mg(OH)2(15~20%)、CaCO3(5~10%)、BaSO4(30~40%)和不溶于酸的物质(10~15%),为了生产七水硫酸镁,设计了如图1工艺流程:
(1)电解食盐水前,为除去食盐水中的Mg2+、Ca2+、SO42-等杂质离子,下列试剂加入的先后顺序合理的是______(填序号).
A.碳酸钠、氢氧化钠、氯化钡 B.碳酸钠、氯化钡、氢氧化钠
C.氢氧化钠、碳酸钠、氯化钡 D.氯化钡、氢氧化钠、碳酸钠
(2)设食盐水中Mg2+的浓度为0.06mol•L-1,则加入氢氧化钠溶液后使溶液的pH≥______才会产生Mg(OH)2沉淀.(Ksp[Mg(OH)2]=6.0×10-12)
(3)反应器中发生两个转化,写出其中一个反应的化学方程式:______.
(4)三种化合物的溶解度(S)随温度变化曲线见图2,在过滤器中需要趁热过滤,其主要原因是______;
滤渣的主要成分有不溶于酸的物质、______和______.
(5)在蒸发浓缩器中通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃,蒸发结晶,此时析出的晶体主要是______.
(6)洗涤槽中洗涤晶体的目的是除去晶体表面的杂质,检验晶体表面的Cl-已洗涤干净的方法是______.
正确答案
解:(1)加入的钡离子可以由碳酸钠除去,故最后加碳酸钠,钡试剂与氢氧化钠先后都可,故加入试剂的顺序为先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3或先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3,所以D正确,
故答案为:D;
(2)根据氢氧化镁的溶度积表达式可知,c(OH-)2==1×10-10,则:c(OH-)=
=1×10-5mol/L,溶液中氢离子浓度为:1×10-9mol/L,溶液的pH=9.所以溶液的pH≥9时才出现氢氧化镁沉淀,
故答案为:9;
(3)盐泥中的碳酸钙、氢氧化镁分别与硫酸反应,反应的化学方程式为:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑、Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O,
故答案为:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑或Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;
(4)在蒸发浓缩的过程中,温度大于40℃时随温度升高CaSO4•2H2O晶体溶解度降低,故会析出CaSO4•2H2O晶体,且应该趁热过滤,防止温度降低CaSO4•2H2O的溶解度变大,又重新溶解,不利于钙盐和镁盐的分离;同时温度降低硫酸镁晶体会析出,造成产量损失;滤渣的主要成分有不溶于酸的物质、盐泥中含有的硫酸钡,蒸发酒精出来的硫酸钙,
故答案为:温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底(或高温下CaSO4•2H2O溶解度小);硫酸钡(BaSO4); 硫酸钙(CaSO4或CaSO4•2H2O);
(5)根据图象可知,在蒸发浓缩器中通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃蒸发结晶,CaSO4•2H2O的溶度积非常小,此时析出的晶体主要是:氯化钠,
故答案为:氯化钠(NaCl);
(6)滤液中的硫酸根离子会影响氯离子的干扰,应该先除去硫酸根离子,再检验氯离子,方法为:取最后洗涤液少许于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,静置(1分),向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,无沉淀产生.
故答案为:取最后洗涤液少许于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,静置,向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,无沉淀产生.
解析
解:(1)加入的钡离子可以由碳酸钠除去,故最后加碳酸钠,钡试剂与氢氧化钠先后都可,故加入试剂的顺序为先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3或先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3,所以D正确,
故答案为:D;
(2)根据氢氧化镁的溶度积表达式可知,c(OH-)2==1×10-10,则:c(OH-)=
=1×10-5mol/L,溶液中氢离子浓度为:1×10-9mol/L,溶液的pH=9.所以溶液的pH≥9时才出现氢氧化镁沉淀,
故答案为:9;
(3)盐泥中的碳酸钙、氢氧化镁分别与硫酸反应,反应的化学方程式为:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑、Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O,
故答案为:CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2O+CO2↑或Mg(OH)2+H2SO4=MgSO4+2H2O;
(4)在蒸发浓缩的过程中,温度大于40℃时随温度升高CaSO4•2H2O晶体溶解度降低,故会析出CaSO4•2H2O晶体,且应该趁热过滤,防止温度降低CaSO4•2H2O的溶解度变大,又重新溶解,不利于钙盐和镁盐的分离;同时温度降低硫酸镁晶体会析出,造成产量损失;滤渣的主要成分有不溶于酸的物质、盐泥中含有的硫酸钡,蒸发酒精出来的硫酸钙,
故答案为:温度较高时钙盐与镁盐分离更彻底(或高温下CaSO4•2H2O溶解度小);硫酸钡(BaSO4); 硫酸钙(CaSO4或CaSO4•2H2O);
(5)根据图象可知,在蒸发浓缩器中通入高温水蒸汽并控制温度在100~110℃蒸发结晶,CaSO4•2H2O的溶度积非常小,此时析出的晶体主要是:氯化钠,
故答案为:氯化钠(NaCl);
(6)滤液中的硫酸根离子会影响氯离子的干扰,应该先除去硫酸根离子,再检验氯离子,方法为:取最后洗涤液少许于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,静置(1分),向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,无沉淀产生.
故答案为:取最后洗涤液少许于试管中,滴加Ba(NO3)2溶液至不再产生沉淀,静置,向上层清液滴加硝酸酸化的AgNO3溶液,无沉淀产生.
(1)(粗盐提纯中,为除去可溶性杂质MgCl2、Na2SO4和CaCl2分别加入沉淀剂NaOH、BaCl2和Na2CO3请分别写出对应的化学方程式:______;______;______;
(2)为了除去粗盐中含有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,需进行下列实验操作.请在括号中填写所使用除杂试剂的化学式,在框中填写试验操作名称
正确答案
MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl
BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl
Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
解析
解:(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,在进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,即:加入过量的BaCl2溶液,除去Na2SO4:BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl,加入过量的NaOH溶液,除去MgCl2:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,加入过量的Na2CO3溶液,除去CaCl2和BaCl2(两个反应方程式):Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl
故答案为:MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl;BaCl2+Na2SO4=BaSO4↓+2NaCl;Na2CO3+CaCl2=CaCO3↓+2NaCl、Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;
(2)除去粗盐中的可溶性杂质:Mg2+、Ca2+、SO42-的方法:
①加水溶解;
②加入过量NaOH(去除镁离子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
③加入过量BaCl2(去除硫酸根离子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;
④加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子):Ca2++CO32-=CaCO3↓;
⑤过滤将沉淀和溶液分离;
⑥加过量的盐酸(除去多余的碳酸根离子、氢氧根离子),2H++CO32-=CO2↑+H2O;
⑦蒸发,让多余的盐酸以氯化氢的形式挥发.
故答案为:NaOH;BaCl2;Na2CO3;过滤;HCl;蒸发.
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的流程如图甲:
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、75%乙醇、四氯化碳
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洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为______
(2)用提纯的NaCl配制500mL 4.00mol•L-1 NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有______(填仪器名称).
(3)电解饱和食盐水的装置如图乙所示,若收集的H2为2L,则同样条件下收集的Cl2______(填“>”、“=”或“<”)2L,原因是______.装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中NaOH的浓度,常用的方法是______.
(4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4═ZnSO4+H2↑;MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置______(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置______(填代号).可选用制备气体的装置:
正确答案
BaCl2、NaOH、Na2CO3
75%乙醇
天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管
<
电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应
中和滴定
e
d
解析
解:(1)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+和过量的Ba2+,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除去NaCl晶体表面的少量的KCl,应选用75%的乙醇,因为CCl4有毒,同时KCl也不会溶解在CCl4中,
故答案为:75%乙醇;
(2)配制一定物质的量浓度的溶液,所需的仪器有:药匙、玻璃棒、天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管;
(3)电解饱和食盐水的反应:2NaCl+2H2O2NaOH+Cl2↑+H2↑,在阴级区内产生的Cl2能与该区生成的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,若测定溶液中NaOH的浓度,常用中和滴定的方法,
故答案为:<;电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应;中和滴定;
(4)实验室中采用金属锌和酸不加热反应来获得氢气,故选择装置e,利用二氧化锰和浓盐酸加热来获得氯气,其中的杂质氯化氢可以加饱和食盐水来除,杂质水可以采用浓硫酸来除去,可以选择装置d,故答案为:e;d.
除去粗盐溶液中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质,需依次加入稍过量的NaOH溶液、X溶液、Y溶液,最终滴加稀盐酸调至中性.其中X、Y分别是( )
正确答案
解析
解:粗盐提纯时,若先加稍过量的NaOH溶液,则后加过量的氯化钡除去硫酸根离子,接着加碳酸钠去除去钙离子和过量的钡离子,最后加盐酸来除去过量的氢氧化钠和碳酸钠,所以X溶液、Y溶液分别为:BaCl2,Na2CO3,
故选D.
过滤后的食盐水仍含有可溶性的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,通过如下几个实验步骤,可制得纯净的食盐水:①加入稍过量的Na2CO3溶液;②加入稍过量的NaOH溶液; ③加入稍过量的BaCl2溶液;④滴入适量的稀盐酸;⑤过滤.正确的操作顺序是( )
正确答案
解析
解:粗盐的提纯中,为了保证杂质离子完全出去,每一次所加试剂都过量,加入NaOH溶液的目的是除去镁离子,加BaCl2溶液的目的是除去硫酸根离子,加Na2CO3溶液的目的是除去钙离子和过量的钡离子,由此可知,Na2CO3溶液的加入一定在BaCl2溶液之后,即①一定在③之后,为了不使产生的沉淀溶解,一定要在过滤后再加盐酸,即④在⑤之后,故操作顺序可以是②③①⑤④或③②①⑤④或③①②⑤④,故选A.
为除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、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)
称取粗盐
滤液
精盐
(1)判断BaCl2已过量的方法是______
(2)在第⑥步中,写出所有反应的化学方程式______.
正确答案
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,滴加BaCl2溶液,若不再产生沉淀,即证明BaCl2已过量;
(2)溶液中加入足量的盐酸溶液,除去过量的碳酸根和氢氧根,即2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,HCl+NaOH=NaCl+H2O,
故答案为:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,HCl+NaOH=NaCl+H2O.
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,滴加BaCl2溶液,若不再产生沉淀,即证明BaCl2已过量;
(2)溶液中加入足量的盐酸溶液,除去过量的碳酸根和氢氧根,即2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,HCl+NaOH=NaCl+H2O,
故答案为:2HCl+Na2CO3=2NaCl+H2O+CO2↑,HCl+NaOH=NaCl+H2O.
某化学兴趣小组欲除去粗盐中可溶性杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4,他们先将粗盐溶于水,然后依次加入过量______、NaOH、Na2CO3和适量______,最后经过______操作,就得到了纯净的NaCl固体.写出加入Na2CO3时发生反应的离子方程式______.
正确答案
解:首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,Ca2++CO32-=CaCO3↓,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,Ba2++CO32-=BaCO3↓,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠,
故答案为:BaCl2;盐酸;过滤;Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓.
解析
解:首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,Ca2++CO32-=CaCO3↓,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,Ba2++CO32-=BaCO3↓,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠,
故答案为:BaCl2;盐酸;过滤;Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓.
(2014秋•安居区校级期末)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):称取粗盐溶解BaCl2NaOH过滤滤液适量盐酸精盐①②③④⑤⑥蒸发、结晶干燥
(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为______(填化学式);
(4)判断BaCl2已过量的方法是______;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,将对实验结果产生影响,其可能的原因是(用相应的离子方程式表示)______.
正确答案
解:(1)步骤②中的BaCl2溶液的作用是除掉SO42-,换成Ba(NO3)2溶液会引入,硝酸根离子,后续操作中无法除掉,换成Ba(OH)2溶液,会引入氢氧根离子,在后面加盐酸这一步中可以除掉,因此可以换成Ba(OH)2溶液,
故答案为:B;
(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,反应的方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl,
反应的实质是:Ca2++CO32-═CaCO3↓;Ba2++CO32-═BaCO3↓,
故答案为:除掉杂质Ca2+以及过量的Ba2+;
(3)除杂试剂为了根号除去杂质离子,一般是过量的,碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来,BaCl2、NaOH、Na2CO3加入的顺序必须满足最后加入碳酸钠,过滤后再加盐酸制不再有气体生成即可,除杂试剂BaCl2、NaOH、Na2CO3加入的顺序还可以是NaOH、BaCl2、Na2CO3、(或BaCl2、Na2CO3、NaOH),
故答案为:NaOH、BaCl2、Na2CO3、(或BaCl2、Na2CO3、NaOH);
(4)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;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,会使CaCO3、Mg(OH)2沉淀溶解,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
解析
解:(1)步骤②中的BaCl2溶液的作用是除掉SO42-,换成Ba(NO3)2溶液会引入,硝酸根离子,后续操作中无法除掉,换成Ba(OH)2溶液,会引入氢氧根离子,在后面加盐酸这一步中可以除掉,因此可以换成Ba(OH)2溶液,
故答案为:B;
(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,反应的方程式为CaCl2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3═BaCO3↓+2NaCl,
反应的实质是:Ca2++CO32-═CaCO3↓;Ba2++CO32-═BaCO3↓,
故答案为:除掉杂质Ca2+以及过量的Ba2+;
(3)除杂试剂为了根号除去杂质离子,一般是过量的,碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来,BaCl2、NaOH、Na2CO3加入的顺序必须满足最后加入碳酸钠,过滤后再加盐酸制不再有气体生成即可,除杂试剂BaCl2、NaOH、Na2CO3加入的顺序还可以是NaOH、BaCl2、Na2CO3、(或BaCl2、Na2CO3、NaOH),
故答案为:NaOH、BaCl2、Na2CO3、(或BaCl2、Na2CO3、NaOH);
(4)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;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,会使CaCO3、Mg(OH)2沉淀溶解,离子方程式为CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O,
故答案为:CaCO3+2H+=Ca2++CO2↑+H2O、Mg(OH)2+2H+=Mg2++2H2O.
粗盐中含可溶性CaCl2、MgCl2及Na2SO4,除去这些杂质的试剂可选用①Na2CO3、②NaOH、③BaCl2、④HCl,加入的先后顺序可以是( )
正确答案
解析
解:首先要把粗盐溶于水形成溶液,然后镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡可以将硫酸根离子沉淀,至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,离子都沉淀了,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠,所以正确的顺序为③②①④;或②③①④;
故选B.
从海水中提取的粗盐含有泥沙和Ca2+、Mg2+、SO42等离子,为制备精盐可使用以下试剂:①Na2CO3溶液 ②BaCl2溶液 ③NaOH溶液等.
(1)加入试剂的合理顺序是______(填选项).
a.①②③b.③①②c.②①③d.③②①
(2)加入过量Na2CO3溶液的作用是______.
(3)向最后过滤所得溶液中滴加______至无气泡产生,再经蒸发结晶得到食盐晶体.
正确答案
解:(1)SO42-、Ca2+、Mg2+分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,再通过过滤除去,需要用Na2CO3溶液除去过量的BaCl2,所以应先加BaCl2再加Na2CO3溶液,则加入试剂的合理顺序可以为:②①③或③②①,即cd正确,
故答案为:cd;
(2)碳酸钠能够与钙离子和钡离子反应生成沉淀,所以加入碳酸钠溶液的作用是除去粗盐中的Ca2+和过量的Ba2+,故答案为:除去粗盐中的Ca2+和过量的Ba2+;
(3)最终过滤后所得溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠,应该加入适量稀盐酸进行中和,直至无气泡产生后再蒸发结晶得到食盐晶体,故答案为:稀盐酸.
解析
解:(1)SO42-、Ca2+、Mg2+分别与BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液反应生成沉淀,再通过过滤除去,需要用Na2CO3溶液除去过量的BaCl2,所以应先加BaCl2再加Na2CO3溶液,则加入试剂的合理顺序可以为:②①③或③②①,即cd正确,
故答案为:cd;
(2)碳酸钠能够与钙离子和钡离子反应生成沉淀,所以加入碳酸钠溶液的作用是除去粗盐中的Ca2+和过量的Ba2+,故答案为:除去粗盐中的Ca2+和过量的Ba2+;
(3)最终过滤后所得溶液中含有碳酸钠和氢氧化钠,应该加入适量稀盐酸进行中和,直至无气泡产生后再蒸发结晶得到食盐晶体,故答案为:稀盐酸.
下列图示的实验中,能用于粗盐提纯的是( )
正确答案
解析
解:A.图为蒸馏装置,不能用于粗盐提纯,故A错误;
B.图为固体加热装置,不能用于粗盐提纯,故B错误;
C.图为分液装置,不能用于粗盐提纯,故C错误;
D.图为过滤装置,能用于粗盐提纯,故D正确.
故选D.
一同学用某种粗盐(主要含有泥沙、CaCl2、MgCl2等物质)进行提纯实验,步骤如图所示.
请回答下列问题
(1)步骤①和②的操作名称是______.
(2)步骤②中加入过量Na2CO3的目的是______,
固体A中含有的固体是______(写物质的化学式)
(3)步骤③中加入适量盐酸的目的是______,判断加入盐酸“适量”的方法是______.
(4)步骤④蒸发液体时要用玻璃棒不断搅拌液体,目的是______.
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______.
正确答案
解:(1)步骤①通过过滤除去氯化钠溶液中的泥沙,步骤②通过过滤除去碳酸钠与钙离子、镁离子反应生成的碳酸钙、碳酸镁沉淀,所以步骤①和②的操作名称为过滤,
故答案为:过滤;
(2)粗盐中含有杂质Ca2+和Mg2+,加入过量的碳酸钠溶液可以除净Ca2+和Mg2+,反应生成的沉淀为CaCO3和MgCO3,
故答案为:除净溶液中的Ca2+ 和Mg2+; CaCO3和MgCO3;
(3)步骤②中加入了过量的碳酸钠,步骤③中加入适量盐酸的目的是除去过量的碳酸钠;判断加入盐酸“适量”的方法是溶液中恰好不再产生气体
故答案为:除去过量的Na2CO3;恰好不再产生气体;
(4)步骤④蒸发液体时要用玻璃棒不断搅拌液体,防止局部过热造成液滴飞溅,避免发生危险;进行氯化钠溶液的蒸发操作顺序为: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:①②③④⑤,
故答案为:防止局部过热造成液滴飞溅;①②③④⑤.
解析
解:(1)步骤①通过过滤除去氯化钠溶液中的泥沙,步骤②通过过滤除去碳酸钠与钙离子、镁离子反应生成的碳酸钙、碳酸镁沉淀,所以步骤①和②的操作名称为过滤,
故答案为:过滤;
(2)粗盐中含有杂质Ca2+和Mg2+,加入过量的碳酸钠溶液可以除净Ca2+和Mg2+,反应生成的沉淀为CaCO3和MgCO3,
故答案为:除净溶液中的Ca2+ 和Mg2+; CaCO3和MgCO3;
(3)步骤②中加入了过量的碳酸钠,步骤③中加入适量盐酸的目的是除去过量的碳酸钠;判断加入盐酸“适量”的方法是溶液中恰好不再产生气体
故答案为:除去过量的Na2CO3;恰好不再产生气体;
(4)步骤④蒸发液体时要用玻璃棒不断搅拌液体,防止局部过热造成液滴飞溅,避免发生危险;进行氯化钠溶液的蒸发操作顺序为: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:①②③④⑤,
故答案为:防止局部过热造成液滴飞溅;①②③④⑤.
为了除去粗盐中含有的可溶性杂质CaCl2、MgCl2和Na2SO4,需进行下列实验操作,请在______中填写所使用除杂试剂的化学式,在中填写实验操作名称.
正确答案
解:除去粗盐中的可溶性杂质:Mg2+、Ca2+、SO42-的方法:
①加水溶解;
②加入过量NaOH(去除镁离子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
③加入过量BaCl2(去除硫酸根离子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;
④加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子):Ca2++CO32-=CaCO3↓;
⑤过滤将沉淀和溶液分离;
⑥加过量的盐酸(除去多余的碳酸根离子、氢氧根离子),2H++CO32-=CO2↑+H2O;
⑦蒸发,让多余的盐酸以氯化氢的形式挥发.
故答案为:H2O;溶解;NaOH;BaCl2;Na2CO3;过滤;HCl;蒸发.
解析
解:除去粗盐中的可溶性杂质:Mg2+、Ca2+、SO42-的方法:
①加水溶解;
②加入过量NaOH(去除镁离子):Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
③加入过量BaCl2(去除硫酸根离子):SO42-+Ba2+=BaSO4↓;
④加入过量Na2CO3(去除钙离子的多余的钡离子):Ca2++CO32-=CaCO3↓;
⑤过滤将沉淀和溶液分离;
⑥加过量的盐酸(除去多余的碳酸根离子、氢氧根离子),2H++CO32-=CO2↑+H2O;
⑦蒸发,让多余的盐酸以氯化氢的形式挥发.
故答案为:H2O;溶解;NaOH;BaCl2;Na2CO3;过滤;HCl;蒸发.
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 Ba(OH)2溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液I中的SO42-离子,所选出的钡试剂可以是______(填化学式).
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为______.
(2)实验室需用450ml 0.4mol•L-1NaCl溶液,若用提纯了的NaCl晶体来配制,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有______(填仪器名称).
(3)经计算需要______g NaCl晶体.
(4)在称取NaCl晶体后,进行了下列操作:
①等溶解的NaCl其温度与室温一致后,沿玻璃棒注入容量瓶中.
②往容量瓶中小心加蒸馏水至液面接容量瓶颈刻度线1~2cm处,改用胶头滴管加蒸馏水,使溶液的凹面底部与瓶颈刻度线相切.
③在盛NaCl晶体的烧杯中注入蒸馏水约100毫升,并用玻璃棒搅动,使其混合均匀.
④用蒸馏水洗涤烧杯和玻璃棒2至3次,并将洗涤液全部注入容量瓶.
上述操作中,正确的顺序是(填序号)______.
(5)称取NaCl晶体时砝码被放在左盘(5g以下用游码),其配制的NaCl溶液浓度是______mol•L-1.若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则配制的NaCl溶液浓度是______(填“偏高”、“偏低”、“无影响”).
(6)配制完后,将容量瓶中的NaCl溶液装到洁净干燥的试剂瓶中,盖好塞子并贴上标签.若转移时NaCl溶液洒出,则浓度是______(填“偏高”、“偏低”、“无影响”)
(7)在容量瓶的使用方法中,下列操作不正确的是(填编号)______.
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配溶液润洗
C.配制溶液时,如果试样是固体,把称好的试样用纸条小心倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到接近刻度线2~3cm处,用滴管加蒸馏水到刻度线
D.配制溶液时,如果试样是液体,用量筒量取试样后,直接倒入容量瓶中,缓慢加入蒸馏水到刻度线
E.盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次
F.往容量瓶中转移溶液时应用玻璃棒引流.
正确答案
解:(1)①除去溶液I中的SO42-离子,通常用Ba2+,但不能引入新杂质,故不能选用Ba(NO3)2溶液,可以选用Ba(OH)2溶液或BaCl2溶液,
故答案为:Ba(OH)2或BaCl2;
②要洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,还必须减少NaCl晶体的溶解,且不能对NaCl晶体造成污染,故应选用75%的乙醇溶液,
故答案为:75%乙醇;
(2)由于实验室无450mL容量瓶,故应选择500mL的容量瓶,根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器为:托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管,故还缺少天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管;
(3)由于实验室无450mL容量瓶,故应选择500mL的容量瓶,故配制出500mL溶液,故需要的氯化钠的质量为:m=cVM=0.4mol/L×0.5L×58.5g/mol=11.7g,
故答案为:11.7;
(4)根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知正确的操作顺序为:③①④②,
故答案为:③①④②;
(5)由于5g以下用游码,则称量时使用的砝码为10.0g,游码为1.7g,由于称取NaCl晶体时砝码被放在左盘,故此时NaCl的质量m=10g-1.7g=8.3g,故所得溶液的浓度c==
=0.28mol/L;
若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则会造成溶质的损失,故溶液的浓度会偏低,
故答案为:0.28;偏低;
(6)溶液是均一稳定的,浓度与其体积无关,故配制完后,转移时NaCl溶液洒出,对浓度无影响,
故答案为:无影响;
(7)A、容量瓶是带有活塞的仪器,使用前要检查是否漏水,故A正确;
B、容量瓶用蒸馏水洗净后,不能够使用待配溶液润洗,否则导致配制的溶液浓度偏高,故B错误;
C、容量瓶的定量仪器,只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,不能用于溶解,应该在烧杯中溶解,故C错误;
D、无论配制的试样是液体还是固体,都不能在容量瓶中溶解,应该在烧杯中溶解或稀释,故D错误;
E、定容完成后,需要摇匀配制的溶液,方法为:盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,故E正确;
F、在向容量瓶转移液体时,要用玻璃棒引流,避免液体留到容量瓶外面,故F正确;
故答案为:BCD.
解析
解:(1)①除去溶液I中的SO42-离子,通常用Ba2+,但不能引入新杂质,故不能选用Ba(NO3)2溶液,可以选用Ba(OH)2溶液或BaCl2溶液,
故答案为:Ba(OH)2或BaCl2;
②要洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,还必须减少NaCl晶体的溶解,且不能对NaCl晶体造成污染,故应选用75%的乙醇溶液,
故答案为:75%乙醇;
(2)由于实验室无450mL容量瓶,故应选择500mL的容量瓶,根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知所需的仪器为:托盘天平、药匙、玻璃棒、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管,故还缺少天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管,
故答案为:天平、烧杯、500mL容量瓶、胶头滴管;
(3)由于实验室无450mL容量瓶,故应选择500mL的容量瓶,故配制出500mL溶液,故需要的氯化钠的质量为:m=cVM=0.4mol/L×0.5L×58.5g/mol=11.7g,
故答案为:11.7;
(4)根据配制步骤是计算、称量、溶解、冷却、移液、洗涤、定容、摇匀、装瓶可知正确的操作顺序为:③①④②,
故答案为:③①④②;
(5)由于5g以下用游码,则称量时使用的砝码为10.0g,游码为1.7g,由于称取NaCl晶体时砝码被放在左盘,故此时NaCl的质量m=10g-1.7g=8.3g,故所得溶液的浓度c==
=0.28mol/L;
若未用蒸馏水洗涤烧杯内壁或未将洗涤液注入容量瓶,则会造成溶质的损失,故溶液的浓度会偏低,
故答案为:0.28;偏低;
(6)溶液是均一稳定的,浓度与其体积无关,故配制完后,转移时NaCl溶液洒出,对浓度无影响,
故答案为:无影响;
(7)A、容量瓶是带有活塞的仪器,使用前要检查是否漏水,故A正确;
B、容量瓶用蒸馏水洗净后,不能够使用待配溶液润洗,否则导致配制的溶液浓度偏高,故B错误;
C、容量瓶的定量仪器,只能用于配制一定物质的量浓度的溶液,不能用于溶解,应该在烧杯中溶解,故C错误;
D、无论配制的试样是液体还是固体,都不能在容量瓶中溶解,应该在烧杯中溶解或稀释,故D错误;
E、定容完成后,需要摇匀配制的溶液,方法为:盖好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转和摇动多次,故E正确;
F、在向容量瓶转移液体时,要用玻璃棒引流,避免液体留到容量瓶外面,故F正确;
故答案为:BCD.
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