题目内容
【题目】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 g水;
B.步骤③中,最多可得到KNO3晶体 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→ →过滤→洗涤→干燥;
D.洗涤时,应选用少量 (选填“热水”或“冷水”).其目的是: ;
(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: .
(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 g;将滤液冷却至10℃,充分结晶,写出析出的晶体的化学式: .
【答案】1.50 112.55 降温 冷水 防止温度高硝酸钾又溶到水中
温度高硝酸钾的溶解度大,不会析出 15.44 NaCl、KNO3
【解析】
(1)将溶液降温结晶时,溶液达到饱和状态时效果最好,100℃时KNO3的溶解度为246g,123g KNO3在50g水中恰好饱和,而17.9gNaCl在50g水中尚未饱和,所以至少留50g水。
10℃时KNO3的溶解度是20.9g,在50g水中最多能溶解10.45g KNO3,所以析出KNO3的质量等于123g减去10.45g。由于KNO3的溶解度受温度影响较大,所以要析出KNO3常用降温结晶的方法,析出的硝酸钾为防止因溶解而损失太多,应选用冷水洗涤。
(2)因为硝酸钾的溶解度随温度降低而明显减小,为防止温度降低后硝酸钾从溶液中析出,所以要趁热过滤。
(3)当蒸发掉50g水后,剩余的水只有20g ,根据100℃时氯化钠的溶解度是39.8g,20g水中最多溶解7.96g(39.8g/5)氯化钠,而硝酸钾还不能析出,所以析出氯化钠的质量为23.44g-7.96=15.44g。当温度降至10℃时,硝酸钾和氯化钠都能从溶液中析出。