- 化学与资源开发利用
- 共19748题
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(用相应的化学方程式表示)______.(任意写一个即可)
正确答案
解:(1)步骤②中的BaCl2溶液是用于除去杂质硫酸根离子,若使用硝酸钡溶液,引进了难以除去的硝酸根离子,若用氢氧化钡溶液,过量的钡离子、氢氧根离子分步可用碳酸钠、盐酸中和,所以可用Ba(OH)2溶液代替BaCl2溶液,
故答案为:B;
(2)第④步加入碳酸钠溶液的目的是除去粗盐溶液中的Ca2+及第②步中过量的Ba2+,
故答案为:除去粗盐溶液中的Ca2+及第②步中过量的Ba2+;
(3)②③④所加试剂中,只要碳酸钠放在氯化钡溶液之后即可,故加入顺序还可以为:BaCl2、Na2CO3、NaOH 或NaOH、BaCl2、Na2CO3,
故答案为:BaCl2、Na2CO3、NaOH 或NaOH、BaCl2、Na2CO3;
(4)若BaCl2已过量的,则向②步后的上层清液继续滴加BaCl2溶液,溶液不变浑,所以判断氯化钡已经过量的方法为:取少量②步后的上层清液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若溶液不变浑,则表明BaCl2已过量,
故答案为:取少量②步后的上层清液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若溶液不变浑,则表明BaCl2已过量;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,则会发生反应:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,导致沉淀溶解,
故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O.
解析
解:(1)步骤②中的BaCl2溶液是用于除去杂质硫酸根离子,若使用硝酸钡溶液,引进了难以除去的硝酸根离子,若用氢氧化钡溶液,过量的钡离子、氢氧根离子分步可用碳酸钠、盐酸中和,所以可用Ba(OH)2溶液代替BaCl2溶液,
故答案为:B;
(2)第④步加入碳酸钠溶液的目的是除去粗盐溶液中的Ca2+及第②步中过量的Ba2+,
故答案为:除去粗盐溶液中的Ca2+及第②步中过量的Ba2+;
(3)②③④所加试剂中,只要碳酸钠放在氯化钡溶液之后即可,故加入顺序还可以为:BaCl2、Na2CO3、NaOH 或NaOH、BaCl2、Na2CO3,
故答案为:BaCl2、Na2CO3、NaOH 或NaOH、BaCl2、Na2CO3;
(4)若BaCl2已过量的,则向②步后的上层清液继续滴加BaCl2溶液,溶液不变浑,所以判断氯化钡已经过量的方法为:取少量②步后的上层清液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若溶液不变浑,则表明BaCl2已过量,
故答案为:取少量②步后的上层清液于试管中,继续滴加BaCl2溶液,若溶液不变浑,则表明BaCl2已过量;
(5)若先用盐酸调溶液至酸性,再过滤,则会发生反应:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O,导致沉淀溶解,
故答案为:CaCO3+2HCl═CaCl2+H2O+CO2↑、BaCO3+2HCl═BaCl2+H2O+CO2↑、Mg(OH)2+2HCl═MgCl2+2H2O.
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+、S042-等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程
如图1:
提供的试剂:饱和Na2C03溶液 饱和K2C03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+、S042-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,所选用的试剂为以上提供试剂中的75%乙醇,请说明原因______o
(2)电解饱和食盐水的装置如图2所示,若收集的H2为2L.则同样条件下收集的C12______(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,常用的方法为______.装置a口出来的气体是______.写出该装置中发生的电解反应方程式______.
正确答案
BaCl2,NaOH,Na2CO3(或NaOH,BaCl2,Na2CO3)
用其他试剂会引进杂质离子,75%乙醇可以使固体和溶液充分接触,又不会引进新的杂质离子
<
电解生成的氯气可以和电解生成的氢氧化钠发生了反应
酸碱中和滴定
H2
2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
解析
解:(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:BaCl2,NaOH,Na2CO3(或NaOH,BaCl2,Na2CO3);
(2)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用75%乙醇,不会引进杂质离子,故答案为:用其他试剂会引进杂质离子,75%乙醇可以使固体和溶液充分接触,又不会引进新的杂质离子;
(3)电解饱和食盐水会生成氢气、氯气、氢氧化钠,2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑,氯气和氢氧化钠之间会反应,所以生成氯气的量会小于氢气的量,测定溶液中NaOH的浓度,可以采用酸碱中和滴定法,电解池中,在阴极上产生的是氢气,阴极是和电源的负极相连的电极,故答案为:<;电解生成的氯气可以和电解生成的氢氧化钠发生了反应;酸碱中和滴定;H2;2NaCl+2H2O
2NaOH+H2↑+Cl2↑.
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-以及泥沙等杂质,一位同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于生成沉淀的试剂均稍过量):
(1)判断BaCl2已过量的方法是______.
(2)第④步中,相关的离子方程式是______.
(3)蒸发、结晶时,当______时停止加热.
正确答案
解:由流程可知,②中加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后主要为氯化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,
(1)BaCl2已过量,则再加氯化钡不会生成沉淀,则实验方法为用试管取少量第②步操作后的上层清液,再滴入几滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为:用试管取少量第②步操作后的上层清液,再滴入几滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;
(2)④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,发生离子反应为:Ca2++CO32-═CaCO3↓、Ba2++CO32-═BaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-═CaCO3↓、Ba2++CO32-═BaCO3↓;
(3)未防止蒸干,当有少量液体剩余或出现大量固体时停止加热,用余热蒸干剩余液体即可,故答案为:蒸发皿中有大量晶体析出.
解析
解:由流程可知,②中加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后主要为氯化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,
(1)BaCl2已过量,则再加氯化钡不会生成沉淀,则实验方法为用试管取少量第②步操作后的上层清液,再滴入几滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为:用试管取少量第②步操作后的上层清液,再滴入几滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;
(2)④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,发生离子反应为:Ca2++CO32-═CaCO3↓、Ba2++CO32-═BaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-═CaCO3↓、Ba2++CO32-═BaCO3↓;
(3)未防止蒸干,当有少量液体剩余或出现大量固体时停止加热,用余热蒸干剩余液体即可,故答案为:蒸发皿中有大量晶体析出.
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,得到纯净的NaCl,可将粗盐溶于水,然后在下列操作中选取必要的步骤和正确的操作顺序: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: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,所以正确的顺序为:②加过量的氢氧化钠溶液;⑤加过量的氯化钡溶液; ④加过量的碳酸钠溶液;①过滤;③加适量盐酸.
故选D.
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除去的离子是______.
(2)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Ba2+即可,原因是______.
(3)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如图:
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)向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,硫酸根离子与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,通过过滤除去硫酸钡,从而除去杂质SO42-,
故答案为:SO42-;
(2)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,
故答案为: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;
(3)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)向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,硫酸根离子与氯化钡溶液反应生成硫酸钡沉淀,通过过滤除去硫酸钡,从而除去杂质SO42-,
故答案为:SO42-;
(2)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,
故答案为: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;
(3)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.
为了除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-及泥沙,将粗盐溶于水,进行下列操作:①过滤;②加入适量的盐酸;③加入过量的氯化钡溶液;④加入过量的氢氧化钠溶液;⑤加入过量的碳酸钠溶液.正确的操作顺序是( )
正确答案
解析
解:要先除SO42-离子,然后再除Ca2+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NaOH除去Mg2+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,然后过滤即可,最后加盐酸除去过量的氢氧根离子碳酸根离子,
所以正确的操作顺序为:④③⑤①②或③⑤④①②或③④⑤①②,
故选B.
氯碱工业在化工生产中占有十分重要的地位,电解前对饱和食盐水先要进行精致,以除去其中的泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-,其操作有:①加适量的盐酸②过量的BaCl2溶液③过量的Na2CO3溶液④过量的NaOH溶液⑤过滤.合理的操作步骤是( )
正确答案
解析
解:先加入足量的NaOH,除去Mg2+、Fe3+,然后加入过量BaCl2除去SO42-,再加入过量的Na2CO3除去Ca2+及过量的氯化钡,过滤后向滤液中加入过量的盐酸,除去溶液中剩余的碳酸根和氢氧化钠,最后加热除去剩余的氯化氢,所以合理的操作顺序为:④②③⑤①,
故选C.
(2014春•惠来县校级期中)根据下列要求回答相关问题:
(1)漂白粉的有效成分是______(填化学式),长期露置于空气中的漂白粉,加稀盐酸后产生的气体是______(填化学式).写出工业上制备漂白粉的化学反应方程式______
(2)根据化学物质的俗名写出它们的化学式:
①磁性氧化铁______②铁红______③苏打______④小苏打______
(3)进行蒸馏操作除了带铁圈的铁架台、带铁夹的铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、牛角管、沸石,还需要的玻璃仪器有______、______.
(4)为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO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):
称取粗盐固体
滤液
精盐判断第③步BaCl2已过量的方法是______.
正确答案
解:(1)工业上常用廉价的石灰乳吸 收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是次氯酸钙;长期露置于空气中的漂白粉,会和空气中的二氧化碳水反应生成碳酸钙和次氯酸,加稀盐酸后产生CO2;工业上制备漂白粉的化学反应方程式:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:Ca(ClO)2;CO2;2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
(2)根据化学物质的俗名分析,磁性氧化铁是四氧化三铁;铁红是氧化铁;苏打是碳酸钠;小苏打是碳酸氢钠;
故答案为:Fe3O4、Fe2O3、Na2CO3、NaHCO3;
(3)进行蒸馏操作除了带铁圈的铁架台、带铁夹的铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、牛角管、沸石,还需要的玻璃仪器有蒸馏烧瓶,锥形瓶;
故答案为:蒸馏烧瓶,锥形瓶;
(4)判断第③步BaCl2已过量的方法是静置,向上层清液中继续滴加少量BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已完全;
故答案为:静置,向上层清液中继续滴加少量BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已完全.
解析
解:(1)工业上常用廉价的石灰乳吸 收工业氯气尾气制得漂白粉,漂白粉的有效成分是次氯酸钙;长期露置于空气中的漂白粉,会和空气中的二氧化碳水反应生成碳酸钙和次氯酸,加稀盐酸后产生CO2;工业上制备漂白粉的化学反应方程式:2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O,
故答案为:Ca(ClO)2;CO2;2Cl2+2Ca(OH)2═CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O.
(2)根据化学物质的俗名分析,磁性氧化铁是四氧化三铁;铁红是氧化铁;苏打是碳酸钠;小苏打是碳酸氢钠;
故答案为:Fe3O4、Fe2O3、Na2CO3、NaHCO3;
(3)进行蒸馏操作除了带铁圈的铁架台、带铁夹的铁架台、酒精灯、石棉网、温度计、冷凝管、牛角管、沸石,还需要的玻璃仪器有蒸馏烧瓶,锥形瓶;
故答案为:蒸馏烧瓶,锥形瓶;
(4)判断第③步BaCl2已过量的方法是静置,向上层清液中继续滴加少量BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已完全;
故答案为:静置,向上层清液中继续滴加少量BaCl2溶液,若无沉淀产生,则证明沉淀已完全.
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)判断BaCl2已过量的方法是______.
(2)第④步中,写出相应的化学方程式(设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2)
______.
(3)在 中 填写所使用除杂试剂的化学式______,在 ( )中的操作名称是______.
(4)从实验设计方案优化的角度分析步骤②和④可否颠倒______(填“是”或“否”,如果“否”,请说明理由.)原因是:______;步骤③和④可否颠倒______.
(5)若先用盐酸再进行操作⑤,将对实验结果产生影响,其原因是:______.
正确答案
取第②步后的上层清液1~2滴于点滴板上(或取少量上层清液于试管中),再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量(合理答案皆可)
CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl
NaOH
过滤
否
过量的BaCl2必须要用Na2CO3除去,步骤复杂
是
会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度
解析
解:(1)氯化钡过量时,溶液中不会含有硫酸根离子,可以检验是否含有硫酸根离子来确定氯化钡是否过量,具体做法是:取第②步后的上层清液1~2滴于点滴板上(或取少量上层清液于试管中),再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量(合理答案皆可),故答案为:取第②步后的上层清液1~2滴于点滴板上(或取少量上层清液于试管中),再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量(合理答案皆可);
(2)碳酸钠的作用是将溶液中的钙离子和过量的钡离子沉淀下来,发生反应的化学方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl; BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,
故答案为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
(3)氢氧化钠可以将溶液中的镁离子、三价铁离子形成对应的沉淀物质氢氧化镁和氢氧化铁,然后过滤即可,故答案为:NaOH;过滤;
(4)碳酸钠必须放在氯化钡的后面加入,这样碳酸钠即可以将杂质离子钙离子除去,又可以将过量的钡离子除去,而氢氧化钠和氯化钡的加入是无顺序的,故答案为:否;过量的BaCl2必须要用Na2CO3除去,步骤复杂;是;
(5)若先用盐酸再进行操作⑤,盐酸可以将沉淀氢氧化镁、氢氧化铁、碳酸钙等溶解,从而影响制得精盐的纯度,故答案为:会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度.
(2015春•内江校级月考)我省自贡盛产食盐,人类与食盐关系密切,食盐在老百姓生活和现代社会的工农业生产中均有重要作用,没有食盐的生活是不可以想象的,回答粗盐提纯的有关问题:
(1)为了除去粗盐中的泥沙,可采用的提纯方法的实验操作方法的名称是______.
(2)为了除去可溶性杂质Ca2+、Mg2+、SO42-,可以按以下实验步骤进行提纯:①加过量BaCl2溶液;②加过量NaOH溶液;③加过量Na2CO3溶液;④过滤;⑤加适量盐酸.其中,在步骤③中涉及的离子反应方程式有______.
(3)将a g粗盐样品溶于水,经过以上一系列提纯操作之后,实验完毕得到bg精盐(不考虑实验过程中操作引起的损耗),下列说法正确的是______.(NA表示阿伏伽德罗常数)
A.粗盐中Na+数目为 B.精盐中NaCl物质的量为
mol
C.粗盐中NaCl的质量分数为×100% D.粗盐中关于NaCl的量无法确定
(4)含碘食盐往往加入KIO3,为了检验实验中是否含KIO3,可以用以下反应进行:
KIO3+5KI+3H2SO4 ═3I2+3K2SO4+3H2O
其中氧化产物和还原产物的质量比为______.
正确答案
解:(1)食盐水和泥沙是互不相溶的两种物质,为了除去粗盐中的泥沙,可以先溶解再过滤,故答案为:溶解、过滤;
(2)在粗盐提纯中,加入碳酸钠的作用是将杂质离子钙离子以及加入的多余的钡离子除去,实质是:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓,
故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(3)A、粗盐中Na+数目N=nNA=NA=
NA,故A错误;
B、精盐中NaCl物质的量为n=mol=
mol,故B正确;
C、粗盐中NaCl的质量分数=×100%=
×100%,故C正确;
D、精盐中NaCl物质的量为n=mol=
mol,故D错误.
故选BC;
(4)①在该反应中,碘酸钾中碘元素化合价降低,碘化钾碘元素化合价升高,所以3mol碘单质中0.5mol是氧化产物,2.5mol是还原产物,氧化产物和还原产物的质量比为1:5,故答案为:1:5.
解析
解:(1)食盐水和泥沙是互不相溶的两种物质,为了除去粗盐中的泥沙,可以先溶解再过滤,故答案为:溶解、过滤;
(2)在粗盐提纯中,加入碳酸钠的作用是将杂质离子钙离子以及加入的多余的钡离子除去,实质是:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓,
故答案为:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(3)A、粗盐中Na+数目N=nNA=NA=
NA,故A错误;
B、精盐中NaCl物质的量为n=mol=
mol,故B正确;
C、粗盐中NaCl的质量分数=×100%=
×100%,故C正确;
D、精盐中NaCl物质的量为n=mol=
mol,故D错误.
故选BC;
(4)①在该反应中,碘酸钾中碘元素化合价降低,碘化钾碘元素化合价升高,所以3mol碘单质中0.5mol是氧化产物,2.5mol是还原产物,氧化产物和还原产物的质量比为1:5,故答案为:1:5.
某种粗盐中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质.某同学在实验室中设计了用这种粗盐制备精盐的方案如下(用于沉淀的试剂稍过量):
请回答以下问题:
(1)为操作Ⅳ选择所需仪器(用标号字母填写):______
A.烧杯 B.试管 C.玻璃棒 D.分液漏斗 E.漏斗 F.酒精灯 G.蒸发皿
(2)操作Ⅲ中常用Na2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液作为除杂试剂,则加入除杂试剂的顺序为:NaOH溶液→______→______.
(3)操作Ⅲ中,判断加入BaCl2已过量的方法是______
(4)操作Ⅴ应选择的酸是______,若将操作Ⅴ与操作Ⅳ的先后顺序对调,将会对实验结果产生的影响是______.
(5)操作Ⅵ是______(选择合理操作的名称,用标号字母按操作先后顺序填写).
a.过滤、洗涤 b.蒸发、浓缩 c.萃取、分液 d.冷却、结晶.
正确答案
解:(1)浊液通过操作Ⅳ得到了澄清溶液,实现了浊液中不溶性固体与液体的分离,为过滤操作,用到的仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:ACE;
(2)过量碳酸钠溶液可以除掉Ca2+、过量的Ba2+,因此Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入,
故答案为:BaCl2溶液;Na2CO3溶液;
(3)利用SO42-和Ba2+反应生成白色沉淀,取所得溶液的上层清液于试管中,再滴入少量BaCl2溶液,观察是否浑浊判断,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为:取所得溶液的上层清液于试管中,再滴入少量BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;
(4)为了除掉新的杂质离子OH-、CO32-,本着少引入新的杂质的原则选择盐酸,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应,使溶液中产生杂质离子,从而影响精盐的纯度,
故答案为:盐酸;在酸性条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响精盐的纯度;
(5)由氯化钠溶液得到纯净氯化钠晶体的操作是:蒸发、浓缩-冷却、结晶-过滤、洗涤,洗涤的目的是除去氯化钠晶体吸附的离子,
故答案为:bda.
解析
解:(1)浊液通过操作Ⅳ得到了澄清溶液,实现了浊液中不溶性固体与液体的分离,为过滤操作,用到的仪器有:烧杯、玻璃棒、漏斗,
故答案为:ACE;
(2)过量碳酸钠溶液可以除掉Ca2+、过量的Ba2+,因此Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入,
故答案为:BaCl2溶液;Na2CO3溶液;
(3)利用SO42-和Ba2+反应生成白色沉淀,取所得溶液的上层清液于试管中,再滴入少量BaCl2溶液,观察是否浑浊判断,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为:取所得溶液的上层清液于试管中,再滴入少量BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;
(4)为了除掉新的杂质离子OH-、CO32-,本着少引入新的杂质的原则选择盐酸,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应,使溶液中产生杂质离子,从而影响精盐的纯度,
故答案为:盐酸;在酸性条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响精盐的纯度;
(5)由氯化钠溶液得到纯净氯化钠晶体的操作是:蒸发、浓缩-冷却、结晶-过滤、洗涤,洗涤的目的是除去氯化钠晶体吸附的离子,
故答案为:bda.
在实验室进行下列实验,括号内的实验用品都能用到的是( )
正确答案
解析
解:A.淀粉胶体中混有氯化钠,将混合物加入半透膜中,然后放入盛有蒸馏水的烧杯中进行渗析操作,所以使用的物品有半透膜、蒸馏水、烧杯,故A正确;
B.分离碘水中的碘单质,需要通过萃取法,乙醇与水互溶,所以萃取剂不能使用乙醇,可以使用四氯化碳,故B错误;
C.做钠跟水反应的实验步骤为:用镊子取一小块金属钠,将金属钠放在玻璃片上,用小刀切一小块钠,用滤纸擦干表面的煤油,放入盛水的烧杯中即可,使用的仪器有:镊子、小刀、滤纸、烧杯、玻璃片等,不需要坩埚,故C错误;
D.在粗盐的提纯过程为:①溶解、②过滤、③蒸发,需要的仪器有:漏斗、滤纸、蒸发皿、酒精灯、玻璃棒、铁架台(附铁圈)等,不需要测量温度,所以不会使用到温度计,故D错误;
故选A.
粗盐水过滤后的滤液中常含有:SO42-、Mg2+、Ca2+等杂质,为了除掉这些杂质离子一般的实验步骤是:
①加入过量的BaCl2溶液,沉淀后,过滤;
②在步骤①滤液中加入过量的NaOH溶液,沉淀后,过滤;
③再在步骤②的滤液中加入过量碳酸钠溶液,沉淀后,过滤;
④最后在步骤③的滤液中加入适量盐酸,即可得到纯净的NaCl溶液
请写出:
(1)步骤①中加入的BaCl2溶液必须过量,其目的是______,发生反应的离子方程式:______;
(2)步骤③发生的反应的离子方程式:______;
(3)步骤④从参加反应的微粒来看属于______反应,从另一角度看也属于酸碱之间的复分解反应中的中和反应,中和反应的实质是:______.
正确答案
解:(1)加入过量的氯化钡溶液,目的是保证将硫酸根离子完全除去,反应的硫单质方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,
故答案为:保证SO42-能完全沉淀;Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(2)加入过量的碳酸钠溶液,可以将氯化钠中的杂质钙离子及加入的过量的钡离子除去,反应的离子方程式为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(3)步骤④为碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,该反应实质为碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,属于离子反应;该反应也属于酸碱中和反应,酸碱中和反应的实质为:酸电离出的氢离子与碱电离出的氢氧根离子结合生成水,
故答案为:离子;酸电离出的氢离子与碱电离出的氢氧根离子结合生成水.
解析
解:(1)加入过量的氯化钡溶液,目的是保证将硫酸根离子完全除去,反应的硫单质方程式为:Ba2++SO42-=BaSO4↓,
故答案为:保证SO42-能完全沉淀;Ba2++SO42-=BaSO4↓;
(2)加入过量的碳酸钠溶液,可以将氯化钠中的杂质钙离子及加入的过量的钡离子除去,反应的离子方程式为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓;
(3)步骤④为碳酸钠与盐酸反应生成氯化钠、水和二氧化碳,反应的化学方程式为:Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑,该反应实质为碳酸根离子与氢离子反应生成二氧化碳和水,属于离子反应;该反应也属于酸碱中和反应,酸碱中和反应的实质为:酸电离出的氢离子与碱电离出的氢氧根离子结合生成水,
故答案为:离子;酸电离出的氢离子与碱电离出的氢氧根离子结合生成水.
以食盐为原料进行生产并综合利用的某些过程如图1所示.
(1)除去粗盐中的Ca2+、Mg2+和SO42-离子,加入下列沉淀剂的顺序是(填序号)______.
a.Na2CO3 b.NaOH c.BaCl2
(2)将滤液的pH调至酸性除去的离子是______.
(3)图2表示电解饱和NaCl溶液的装置,X、Y是石墨棒.实验开始时,在两边同时各滴入几滴酚酞溶液,请回答以下问题:X极上的电极反应式是______,在X极附近观察到的现象是______;Y电极上的电极反应式是______,检验该电极反应产物的方法是______.电解NaCl溶液的离子方程式是______.
(4)若向分离出NaHCO3晶体后的母液中加入过量生石灰,则可获得一种可以循环使用的气体,其化学式是______.
(5)常温下,向某pH=11的Na2CO3溶液中加入过量石灰乳,过滤后所得溶液pH=13,则反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH-)的比值是______.
正确答案
cab或者cba或者bca
OH-、CO32-
2H++2e-=H2↑
有无色气泡产生,溶液变红
2Cl--2e-=Cl2↑
将湿润的KI淀粉试纸放在气体出口,若观察到试纸变蓝,证明有Cl2产生
2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑
NH3
1×1010
解析
解:(1)加入氢氧化钠溶液时,能和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,从而除去氯化镁;加入氯化钡时,能和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,从而除去硫酸钠;加入碳酸钠溶液时,能和氯化钙、过量的氯化钡反应生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀和氯化钠,从而除去氯化钙和过量的氯化钡;过滤,向滤液中加入适量的稀盐酸时,可以把过量的氢氧化钠和碳酸钠除去.以此类推,如果依次加入氯化钡溶液、氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或依次加入氯化钡溶液、碳酸钠溶液、氢氧化钠溶液,可以达到同样的目的,
故答案为:cab或者cba或者bca;
(2)稀盐酸能和氢氧化钠、碳酸钠反应,蒸发时可以得到氯化钠的饱和溶液,将滤液的pH调至酸性除去的离子是OH-、CO32-,
故答案为:OH-、CO32-;
(3)和电源的负极相连的是电解池的阴极,该电极上的电极反应为:2H++2e-=H2↑,氢离子浓度减小,所以碱性增强,酚酞变红,和电源的正极相连的是阳极,该机反应式为:2Cl--2e-=Cl2↑,检验氯气的方法为:将湿润的KI淀粉试纸放在气体出口,若观察到试纸变蓝,证明有Cl2产生,根据两极上的电极反应可以得到总反应为:2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑,
故答案为:2H++2e-=H2↑;有无色气泡产生,溶液变红;2Cl--2e-=Cl2↑;将湿润的KI淀粉试纸放在气体出口,若观察到试纸变蓝,证明有Cl2产生;2Cl-+2H2O2OH-+H2↑+Cl2↑;
(4)分离出NaHCO3晶体后的母液中含有氯化铵,加入过量生石灰后,氧化钙和水反应生成氢氧化钙,氢氧化钙和氯化铵反应能生成氯化钙、水和氨气,氨气可以循环使用,化学式是NH3,
故答案为:NH3;
(5)pH为11碳酸钠溶液中:C(H+)剩余•C(OH-)水=10-14;C(OH-)水=10-3mol/L,Na2CO3溶液中加入过量石灰乳,反应生成碳酸钙和氢氧化钠,所得溶液pH=13,则此时水电离出的c(OH-)的值是10-13mol/L,所以反应前的溶液中与反应后的滤液中水电离出的c(OH-)的比值是=1×1010,
故答案为:1×1010.
某食盐溶液中含有Ca2+、Mg2+等杂质离子,现设计实验,采用常见的试剂,精制食盐溶液.回答下列问题:
(1)操作:依次向溶液中加入足量的______溶液和足量______溶液,过滤,向滤液中加入适量的______;
(2)有关反应的离子方程式______,______,______,______;
(3)检验提纯后的食盐溶液中是否含有SO42- 的方法是:取少量溶液置于试管中,向溶液中加入足量的______,然后加入几滴______ 溶液,若产生白色沉淀说明有SO42-;若不产生白色沉淀说明无SO42-.
(4)从食盐溶液中得到NaCl晶体的操作方法______.
正确答案
解:(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的NaOH,钙离子用碳酸根离子沉淀,Na2CO3可以除去钙离子,加NaOH除去镁离子顺序不受限制,只要将两种离子完全除去,过滤即可,最后加HCl除去过量的氢氧根离子碳酸根离子.所以应先加Na2CO3溶液和NaOH,再加入盐酸,
故答案为:Na2CO3、NaOH,HCl;
(2)钙离子用碳酸根离子沉淀,离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓;镁离子用氢氧根离子沉淀,离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;用盐酸处理溶液中的碳酸根离子离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O;用盐酸处理溶液中的氢氧根离子离子方程式为OH-+H+=H2O,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;CO32-+2H+=CO2↑+H2O;OH-+H+=H2O;
(3)取提纯后的食盐溶液少量置于试管中,先向溶液中加入足量的盐酸,无明显现象,可以排除碳酸根离子,再加BaCl2无白色沉淀,一定没有SO42-,反之有,
故答案为:HCl,BaCl2溶液;
(4)溶解度随温度变化不大的溶质从溶液中结晶析出的方法是蒸发溶剂,溶解度随温度变化比较大的溶质从溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液,氯化钠的溶解度受温度的影响较小,所以用蒸发结晶,
故答案为:蒸发结晶;
解析
解:(1)镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的NaOH,钙离子用碳酸根离子沉淀,Na2CO3可以除去钙离子,加NaOH除去镁离子顺序不受限制,只要将两种离子完全除去,过滤即可,最后加HCl除去过量的氢氧根离子碳酸根离子.所以应先加Na2CO3溶液和NaOH,再加入盐酸,
故答案为:Na2CO3、NaOH,HCl;
(2)钙离子用碳酸根离子沉淀,离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓;镁离子用氢氧根离子沉淀,离子方程式为Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;用盐酸处理溶液中的碳酸根离子离子方程式为CO32-+2H+=CO2↑+H2O;用盐酸处理溶液中的氢氧根离子离子方程式为OH-+H+=H2O,
故答案为:Ca2++CO32-=CaCO3↓;Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;CO32-+2H+=CO2↑+H2O;OH-+H+=H2O;
(3)取提纯后的食盐溶液少量置于试管中,先向溶液中加入足量的盐酸,无明显现象,可以排除碳酸根离子,再加BaCl2无白色沉淀,一定没有SO42-,反之有,
故答案为:HCl,BaCl2溶液;
(4)溶解度随温度变化不大的溶质从溶液中结晶析出的方法是蒸发溶剂,溶解度随温度变化比较大的溶质从溶液中结晶析出的方法是冷却热饱和溶液,氯化钠的溶解度受温度的影响较小,所以用蒸发结晶,
故答案为:蒸发结晶;
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