题目内容

(2012?常州)下表列出了KNO3与NaCl在不同温度时的溶解度:
温度(℃) 0 10 20 40 60 80 100
KNO3的溶解度(g) 13.3 20.9 31.6 63.9 110 169 246
NaCl的溶解度(g) 35.7 35.8 36.0 36.6 37.3 38.4 39.8
(1)现有含123gKNO3与17.9gNaCl的混合物,某同学设计了以下实验除去KNO3中的NaCl(操作过程中不考虑额外的水损失).
①向混合物中加入适量水,加热溶解;
②继续加热溶液至100℃并恒温蒸发浓缩;
③将溶液降温至10℃,仅得到KNO3晶体,过滤,将所得KNO3晶体洗涤并干燥.
A.步骤②中,为确保没有晶体析出,溶液中至少要保留
50
50
g水;
B.步骤③中,最多可得到KNO3晶体
112.55
112.55
g;
C.根据上述实验可概括出除去KNO3中少量NaCl的主要步骤:
加热溶解→蒸发浓缩→
降温
降温
→过滤→洗涤→干燥;
D.洗涤时,应选用少量
冷水
冷水
(选填“热水”或“冷水”).其目的是:
防止温度高硝酸钾又溶到水中
防止温度高硝酸钾又溶到水中

(2)除去NaCl中少量KNO3的一种方法是:将NaCl和KNO3的混合物置于适量水中,加热,搅拌,待KNO3全部溶解,趁热过滤,将过滤所得的NaCl晶体进行洗涤和干燥.上述方法中,趁热过滤的目的是:
温度高硝酸钾的溶解度大,不会析出
温度高硝酸钾的溶解度大,不会析出

(3)取23.4gNaCl和40.4gKNO3,加70g水,加热溶解.在100℃时蒸发掉50g水,维持该温度过滤,得到的晶体质量为
15.44
15.44
g;将滤液冷却至10℃,充分结晶,写出析出的晶体的化学式:
NaCl、KNO3
NaCl、KNO3
分析:(1)A、根据100℃硝酸钾和氯化钠的溶解度考虑;B、根据10℃硝酸钾的溶解度考虑;C、根据降温后析出晶体考虑;D、根据硝酸钾的溶解度与温度的关系考虑.(2)根据趁热过滤的目的考虑;(3)根据溶剂的质量和100℃硝酸钾和氯化钠的溶解度考虑.
解答:解:(1)A、100℃硝酸钾的溶解度是246g,所以要溶解123g硝酸钾需要50g水;100℃氯化钠的溶解度是39.8g,溶解17.9g氯化钠需水44.97g,所以50g水不会有晶体析出;
B、10℃硝酸钾的溶解度是20.9g,所以50g水只能溶解:10.45g,所以析出晶体质量为:123g-10.45g=112.55g;
C、加热溶解→蒸发浓缩→降温后硝酸钾溶解度减小才能析出晶体,再进行过滤,洗涤干燥;
D、洗涤硝酸钾晶体时要用冷水,否则会因为温度高硝酸钾溶解度增大,会溶解一部分硝酸钾;
(2)为了得到氯化钠,所以趁热过滤,防止硝酸钾由于温度降低溶解度减小而析出晶体,所以要趁热过滤;
(3)由题意可知最后溶液中剩余水20g,根据100℃硝酸钾溶解度是246g,所以20g水只能溶解49.2g;100℃氯化钠的溶解度是39.8g,所以20g水只能溶解7.96g氯化钠;所以析出的晶体是氯化钠:23.4g-7.96g=15.44g;冷却至10℃,由于10℃硝酸钾溶解度是20.9g,20g水中只能溶解4.18g;10℃氯化钠的溶解度是35.8g,20g水中溶解7.16g,所以硝酸钾和氯化钠都会析出晶体.
故答案为:(1)A、50;B、112.55;C、降温;D、冷水;防止温度高硝酸钾又溶到水中;(2)温度高硝酸钾的溶解度大,不会析出;(3)15.44;NaCl、KNO3
点评:本题容易出错的地方是取23.4gNaCl和40.4gKNO3,加70g水,加热溶解.在100℃时蒸发掉50g水,维持该温度过滤,得到的晶体质量的计算,主要从溶剂质量和该温度时的溶解度考虑.
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