题目内容

某校探究学习小组同学用含有少量杂质(主要为少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等)的粗盐制取“化学纯”级的NaCl，实验前他们设计了如下方案(框图)。

(1)请写出操作第④、⑤步所加试剂名称及第⑥步操作名称：④       ，⑤         ，⑥      ；
(2) 沉淀混合物C的化学成分有(用文字和化学式表示)：                              ；
(3)写出第⑤步操作中可能发生反应的离子方程式：
                                                                            ；
(4)如何用最简单方法检验第⑤步实验是否达到了目的：                               
                                                                              ；
(5)你认为该设计里哪些步骤调换后不影响实验结果：                                 ；
(6)有同学认为上述实验设计步骤可以简化，请你提出简化的一种设想：                
                                                                。


⑴④碳酸钠溶液  ⑤盐酸  ⑥蒸发（蒸发结晶也可）（各1分）
⑵ 泥沙、BaSO4、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2（2分）
⑶第⑤步：H+ + OH- = H2O  （1分）   CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑（1分）
⑷ 用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中部，若变红，说明溶液呈酸性，无OH-、CO32-存在；若变蓝，说明溶液仍呈碱性，有OH-、CO32-存在，需继续滴加盐酸至呈酸性。（2分）
⑸②和③或③和④（2分）
⑹ 用Ba (OH)2代替BaCl2和NaOH，使②③步合并为一步（1分）

解析试题分析：（1）分析流程图已给出的试剂的作用，BaCl2溶液除去Na2SO4，NaOH溶液除去MgCl2，所以④的作用为除去CaCl2，所选试剂为Na2CO3溶液，⑤的作用是除去过量的NaOH、Na2CO3，应选用盐酸，⑥的作用是从NaCl溶液中得到化学纯NaCl，为蒸发操作。
（2）BaCl2、NaOH、Na2CO3反应后得到的沉淀共有：泥沙、BaSO4、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2。
（3）第⑤步加入HCl，与NaOH和Na2CO3反应，所以离子方程式为：H+ + OH- = H2O；  CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑。
（4）HCl足量时第⑤步达到了目的，可用pH试纸检验，若试纸变化，证明HCl过量，OH?、CO32?不存在，若变蓝，说明还有OH?、CO32?，需继续滴加盐酸至呈酸性。
（5）NaOH不影响其他物质的除去，所以NaOH的加入顺序可以提前，也可以向后调整，即②和③或③和④可调换。
（6）用Ba (OH)2代替BaCl2和NaOH，可同时除去Na2SO4和MgCl2，使②③步合并为一步。
考点：本题考查流程图的分析、试剂的选择、基本操作、离子方程式的书写、实验方案的设计和分析。

练习册系列答案
相关题目

某研究性学习小组将一定浓度Na2CO3溶液滴入CuSO4溶液中得到蓝色沉淀。
甲同学认为两者反应只生成CuCO3一种沉淀；
乙同学认为这两者相互促进水解反应，生成一种Cu(OH)2沉淀；
丙同学认为生成CuCO3和Cu(OH)2两种沉淀。
（查阅资料知：CuCO3和Cu(OH)2均不带结晶水）
Ⅰ.按照乙同学的理解Na2CO3溶液和CuSO4溶液反应的离子反应方程式为：     _    ；
在探究沉淀物成分前，须将沉淀从溶液中分离并净化。具体操作为 ①过滤②洗涤③干燥。
Ⅱ．请用下图所示装置，选择必要的试剂，定性探究生成物的成分。

（1）各装置连接顺序为                    。
（2）装置C中装有的试剂名称是                            。
（3）按你的装置连接顺序，甲的猜想是正确的，则可通过________________________现象来说明甲的猜想是正确的。
Ⅲ．若CuCO3和Cu(OH)2两者都有，丙同学通过装置Ⅰ进行定量分析来测定其组成。

（1）实验有关操作为：①往锥形瓶中放入适量的样品：②从分液漏斗往锥形瓶中加入过量的稀硫酸；③检验装置的气密性；④测定收集到水的体积。
正确的操作顺序为____________________。
（2）广口瓶中水的上面覆盖了一层植物油，若瓶中的液体没有装满（上方留有少量空间），实验测得CO2的体积将___________（填偏大、偏小或不变）。
（3）若实验中测得样品的质量为wg，气体的体积为aL（标况下），则样品中CuCO3的质量分数为___________（CuCO3的式量为124）。
（4）丁同学认为，丙同学的实验方法，可能因气体体积测量不准，导致误差较大。建议改用图中的Ⅱ、III装置进行实验。只需进行简单而又必要的数据测定，可比较准确地确定样品中CuCO3的质量分数，较合理的装置_______（填代号）。但是丁同学的装置仍然有缺陷，所测结果将偏高或偏低__________。理由是___________________________

聚合硫酸铁又称聚铁，化学式为[Fe2(OH)n(SO4)3－0.5n]m， 广泛用于污水处理。实验室利用硫酸厂烧渣(主要成分为铁的氧化物及少量FeS、SiO2等)制备聚铁和绿矾(FeSO4·7H2O)，过程如下：

（1）验证固体W焙烧后产生的气体含有SO2的方法是：________________________。
（2）实验室制备、收集干燥的SO2，所需仪器如下。装置A产生SO2，按气流方向连接各仪器接口，顺序为a→____→____→____→____→f。

装置A中发生反应的化学方程式为_________________________________________。
（3）制备绿矾时，向溶液X中加入过量__________，充分反应后，经过滤操作得到溶液Y，再经浓缩、结晶等步骤得到绿矾。过滤所需的玻璃仪器有_____________________。
（4）欲测定溶液Y中Fe2+的浓度，需要用容量瓶配制KMnO4标准溶液，用KMnO4标准溶液滴定时应选用________滴定管(填“酸式”或“碱式”)。
（5）溶液Z的pH影响聚铁中铁的质量分数。若溶液Z的pH偏小，将导致聚铁中铁的质量分数______(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

实验室制取乙酸丁酯的实验装置有以下甲、乙两种装置可供选用。
        
（甲）                    （乙）
制备乙酸丁酯所涉及的有关物质的物理性质见下表

 
乙酸
1－丁醇
乙酸丁酯
熔点(℃)
16．6
－89．5
－73．5
沸点(℃)
117．9
117
126．3
密度(g/cm3)
1．05
0．81
0．88
水溶性
互溶
可溶
(9g/100g水)
微溶
 
（1）制取乙酸丁酯的装置应选用___________(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是______________________________________________________________。
（2）该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外，还可能生成的有机副产物有（写出结构简式）________________________________________________________________。
（3）酯化反应是一个可逆反应，为提高1－丁醇的利用率，写出两种可行的方法：
①                       ；②                               
（4）从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时，需要经过多步操作，下列图示的操作中，肯定需要的化学操作是________________（选填答案编号）。
                     
A                  B                  C                  D
（5）有机物的分离操作中，经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须_______________，某同学在进行分液操作时，若发现液体流不下来，其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外，还有                 。

Ⅰ.（1）某化学兴趣小组欲从下列装置中选取必要的装置制取（NH4）2SO4溶液，连接的顺序（用接口序号字母表示）是：a                。

（2）将装置C中两种液体分离开的操作名称是         。装置D的作用是              。
Ⅱ.过氧化钙可以用于改善地表水质、处理含重金属粒子废水和治理赤潮，也可用于应急供氧等。工业上生产过氧化钙的主要流程如下：

已知CaO2·8H2O呈白色，微溶于水。I2+2S2O32－= 2I－+S4O62－
（1）用上述方法制取CaO2·8H2O的化学方程式是                             ；
（2）检验“水洗”是否合格的方法是                             ；
（3）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是：
第一步：准确称取a g产品于锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2 mol/L的H2SO4溶液，充分反应。
第二步：向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液。
第三步：逐滴加入浓度为c mol·L—1的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL。
①判断此滴定实验达到终点的方法是：                              。
②CaO2的质量分数为                    (用字母表示)；
③某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能        （填“不受影响”、“偏低”或“偏高”）。

I．下图表示从固体混合物中分离Q的2种方案，请回答有关问题。

（1）选用方案(i)时，Q应该具有的性质是_____________，残留物应该具
有的性质是__________________________________。
（2）选用方案(ii)从某金属粉末（含有Au、Ag和Cu）中分离Au，加入的试剂为____________。
（3）为提纯某Fe2O3样品（主要杂质有SiO2.Al2O3），参照方案(i)和(ii)，请设计一种以框图形式表示的实验方案（注明物质和操作）：
______________________________________________________________________________。
Ⅱ．某种含有少量氧化钠的过氧化钠样品（己知样品质量为1.560g、锥形瓶和水的质量为
190.720g)，利用右下图所示装置测定混合物中Na2O2的质量分数，每隔相同时间读得电
子天平的数据如下表：

（4）写出Na2O2与H2O反应的化学方程式：________________________________________．
（5）计算Na2O2质量分数时，必需的数据是_________________________________________.
不必作第6次读数的原因是_____________________________________________________．
（6）测定上述样品(1.560g)中Na2O2质量分数的另一种方案，其操作流程如下：

操作②的名称是____________，该方案需直接测定的物理量是_____________ ，测定过程中
需要的仪器有电子天平、蒸发皿、酒精灯，还需要___________、__________（固定、夹
持仪器除外）,在转移溶液时，如溶液转移不完全，则Na2O2质量分数的测定结果_______（填
“偏大”、“偏小”或“不变”）。

氨基甲酸铵（NH2COONH4）是一种白色固体，易分解、易水解，可用做肥料、灭火剂、洗涤剂等。某化学兴趣小组模拟制备氨基甲酸铵，反应的化学方程式如下：
2NH3(g)+CO2(g)NH2COONH4(s) + Q   (Q > 0 )
（1）如用如图装置制取氨气，你所选择的试剂是                  。

制备氨基甲酸铵的装置如下图所示，把氨气和二氧化碳通入四氯化碳中，不断搅拌混合，生成的氨基甲酸铵小晶体悬浮在四氯化碳中。 当悬浮物较多时，停止制备。

注：四氯化碳与液体石蜡均为惰性介质。
（2）发生器用冰水冷却的原因是___________ __    _。
（3）液体石蜡鼓泡瓶的作用是_______。
（4）从反应后的混合物中分离出产品的实验方法是_______（填写操作名称）。为了得到干燥产品，应采取的方法是________（填写选项序号）。
a. 常压加热烘干        b. 高压加热烘干       c. 真空40 ℃以下烘干
（5）尾气处理装置如图所示。双通玻璃管的作用：________      ；浓硫酸的作用：                       、______________        _。

（6）取因部分变质而混有碳酸氢铵的氨基甲酸铵样品0.7820 g，用足量石灰水充分处理后，使碳元素完全转化为碳酸钙，过滤、洗涤、干燥，测得质量为1.000 g。则样品中氨基甲酸铵的物质的量分数为
___________。（精确到2位小数）

碳酸钠俗称纯碱，其用途很广。实验室中，用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。

           温度℃
溶解度
溶质   g/100g水
10
20
30
40
50
60
70
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
37.8
NH4HCO3
15.8
21.0
27.0
 
 
 
 
NaHCO3
8.2
9.6
11.1
12.7
14.4
16.4
 
NH4Cl
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
60.2
 
实验步骤
Ⅰ、化盐与精制：①粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42－)溶解；②加入足量NaOH和Na2CO3溶液，煮沸；③过滤；④加入盐酸调pH至7。
Ⅱ、转化：①将精制后的食盐溶液温度控制在30~35℃之间；在不断搅拌下，加入研细的碳酸氢铵；保温，搅拌半小时；②静置，  a   、   b  ；③得到NaHCO3晶体。
Ⅲ、制纯碱：将得的NaHCO3放入蒸发皿中，在酒精灯上灼烧，冷却到室温，即得到纯碱。
完成下列填空：
（1）“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是                 。
（2）“转化”的离子方程式是                                   。
（3）“转化”过程中，温度控制在30~35℃之间的加热方式是              ；为什么温度控制在30~35℃之间？                                      。
（4）a、b处的操作分别是            、            。
（5）实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO3，为测定纯碱的纯度，用电子天平准确称取样品G克，将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解，滴加2滴酚酞，用c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变，滴定过程中无气体产生，所用盐酸的体积为V1 mL。此时发生的反应为：CO32－ + H+ →HCO3－
①样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是                                 。
②向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙，用同浓度的盐酸继续滴定至终点，所用盐酸的体积为V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是                   ；根据实验数据，如何判断样品含有NaHCO3                                                       。

二氧化氯（ClO2）是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂，是一种黄绿色的气体，易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2（亚氯酸钠）为原料来制备ClO2，其流程如下：

（1）写出电解时发生反应的化学方程式：                           。
（2）除去ClO2中的NH3可选用的试剂是       。（填字母）

A．饱和食盐水B．碱石灰C．浓硫酸D．水
（3）测定ClO2（如图）的过程如下：在锥形瓶中加入足量的碘化钾，用100mL水溶解后，再加3mL硫酸溶液；在玻璃液封管中加入水；将生成的ClO2气体通过导管在锥形瓶中被吸收；将玻璃封管中的水封液倒入锥形瓶中，加入几滴淀粉溶液，用cmol/L硫代硫酸钠标准溶液滴定(I2+2S2O32－=2I－+S4O62－)，共用去VmL硫代硫酸钠溶液。

①装置中玻璃液封管的作用是                       ；                   。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式   　             。
③滴定终点的现象是：                                                   。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)=                  。（用含c、V的代数式表示）（已知：ClO2的相对分子质量为67.5）
（4）设计实验来确定溶液X的成分，请补充完成实验步骤和现象。
实验步骤
实验现象
实验结论
①
 
溶液X中含有Na+
②
 
溶液X中含有Cl－
 

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