题目内容

【题目】中医药是中华文明的重要组成部分。中医药在2020抗击新冠肺炎战疫中起重要的作用。初中常见的很多化学物质都是中医常用的药物。芒硝的主要成分是硫酸钠,在中医药中常用于湿热积滞、腹满胀痛、大便燥结等病症治疗。芒硝广泛分布于我国各地,尤其以盐碱地分布较多。

小青和小竹在了解芒硝的基本信息后,准备用盐湖水制备少量的Na2SO4晶体。

[查阅资料]

I.盐湖水中的溶质是NaClNa2CO3Na2SO4.

II. NaClNa2CO3Na2SO4在水中不同温度下的溶解度如下表所示:

0°C

10°C

20°C

30°C

40°C

NaCl

35.7g

35.8g

36.0g

36.3g

36.6g

Na2CO3

7g

12.2g

21.8g

39.7g

48.8g

Na2SO4

4.9g

9.1g

19.5g

40.8g

48.8g

1)若要证明盐湖水中含有NaClNa2CO3 Na2SO4,可依次加入适量的__________(选填字母),看到相应现象即可证明.

A AgNO3H2SO4BaCl2

B HClBa(NO3)2AgNO3

C HNO3Ba(NO3)2AgNO3

[进行实验]用盐湖水制取少量Na2SO4晶体

小青方案

取少盐湖水,蒸发浓缩,降温结晶,过滤,洗涤,干燥

[实验讨论]

2)同学们讨论后认为小青的方案存在问题,因为用小青的方案得到的晶体除了含有硫酸钠外,还含有____晶体杂质。小竹在小青方案的基础上进行了改进,从而达到实验目的,你认为小竹的改进方案是:_____________

3)小青的实验方案中洗涤晶体这一操作最好使用饱和_____________溶液洗而不用水洗,以防止硫酸钠固体溶于水造成晶体的损失。

[实验拓展]小湖同学想通过实验测得一定质盐湖水中Na2CO3的溶质质量分数,设计了下图所示装置进行实验,通过测定装D中氢氧化钠溶液的质量变化。然后计算,从而达到实验目的。

4)装置B的作用是:_______________________

5)若将装置CD颠倒位置,则通过计算得出Na2CO3的溶质质量分数__________ (偏大偏小无影响”) .

【答案】C 碳酸钠 先向混合溶液中加入适量的稀硫酸,使稀硫酸与碳酸钠反应产生硫酸钠溶液 硫酸钠 吸收A装置中盐酸挥发出的氯化氢气体 偏大

【解析】

1)若要证明盐湖水中含有NaClNa2CO3 Na2SO4,先加入稀硝酸,稀硝酸只能与碳酸钠反应产生硝酸钠和水和二氧化碳气体,可以看到有气泡产生,说明原溶液中有碳酸钠,再加入硝酸钡溶液,硝酸钡只能与硫酸钠反应产生硫酸钡沉淀和硝酸钠,可以看到有白色沉淀产生,说明原溶液中有硫酸钠;过滤后,最后加入硝酸银溶液,硝酸银只能与氯化钠反应产生氯化银沉淀和硝酸钠,可以看到有白色沉淀产生,说明原溶液中有氯化钠;依次加入适量的溶液是:HNO3Ba(NO3)2AgNO3

故选:C

2)同学们讨论后认为小青的方案存在问题,因为用小青的方案得到的晶体除了含有硫酸钠外,还含有碳酸钠晶体杂质。因为碳酸钠的溶解度受温度影响较大,随着温度的降低,碳酸钠的溶解度明显减小;小竹在小青方案的基础上进行了改进,从而达到实验目的,小竹的改进方案是:先向混合溶液中加入适量的稀硫酸,使稀硫酸与碳酸钠反应产生硫酸钠溶液,然后蒸发浓缩,降温结晶,过滤,洗涤,干燥,可以得到较纯净的硫酸钠晶体;

3)小青的实验方案中洗涤晶体这一操作最好使用饱和硫酸钠溶液洗而不用水洗,以防止硫酸钠固体溶于水造成晶体的损失,同时防止引入新杂质。

4)装置B的作用是:吸收A装置中盐酸挥发出的氯化氢气体,防止干扰后续实验;

5)若将装置CD颠倒位置,D装置中的氢氧化钠溶液能同时吸收二氧化碳气体和水蒸气,导致D装置质量变化偏大;通过计算得出Na2CO3的溶质质量分数偏大

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