题目内容

12．现有含NaCl、Na2SO4和NaNO3的混合溶液，选择适当的试剂将其转化为相应的沉淀或固体，从而实现Cl-、SO${\;}_{4}^{2-}$和NO${\;}_{3}^{-}$的相互分离．相应的实验过程可用如图表示：

（1）写出下列物质的化学式：试剂1Ba（NO3）2，试剂2AgNO3，试剂4HNO3，沉淀CAg2CO3、BaCO3，．
（2）加入过量试剂3的目的是除去溶液中过量的Ag+、Ba2+．
（3）在加入试剂4后，获得固体D的实验操作1分别是蒸发浓缩、冷却结晶、过滤（填操作名称）．

分析 如先加入AgNO3，则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO3）2即试剂1，生成BaSO4沉淀即A，然后在滤液中加入过量的AgNO3即试剂2，使Cl-全部转化为AgCl沉淀即B，在所得滤液中加入过量的Na2CO3即试剂3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3即试剂4，最后进行蒸发操作可得固体NaNO3，以此分析解答．

解答 解：如先加入AgNO3，则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO3）2即试剂1，生成BaSO4沉淀即A，然后在滤液中加入过量的AgNO3即试剂2，使Cl-全部转化为AgCl沉淀即B，在所得滤液中加入过量的Na2CO3即试剂3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3即试剂4，最后进行蒸发操作可得固体NaNO3；
（1）分离溶液中的Cl-，应加入AgNO3，分离溶液中的SO42-，应加入Ba（NO3）2，如先加入AgNO3，则会同时生成Ag2SO4和AgCl沉淀，则应先加入过量的Ba（NO3）2，生成BaSO4沉淀，然后在滤液中加入过量的AgNO3，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，在所得滤液中加入过量的Na2CO3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，得沉淀C为Ag2CO3、BaCO3，最后所得溶液为NaNO3和Na2CO3的混合物，加入稀HNO3，最后进行蒸发操作可得固体NaNO3，所以试剂1为Ba（NO3）2，试剂2为AgNO3，试剂3为Na2CO3，试剂4为HNO3，
故答案为：Ba（NO3）2；AgNO3；HNO3；Ag2CO3、BaCO3，；
（2）加入过量的Ba（NO3）2，在滤液中加入过量的AgNO3，使Cl-全部转化为AgCl沉淀，反应后溶液中存在过量的Ag+、Ba2+，在所得滤液中加入过量的Na2CO3，使溶液中的Ag+、Ba2+完全沉淀，故答案为：除去溶液中过量的Ag+、Ba2+；
（3）根据以上分析，从溶液中获得固体，应将溶液进行蒸发，然后冷却结晶、最后过滤可得固体，故答案为：蒸发浓缩；冷却结晶．

点评 本题考查物质的分离提纯操作，题目难度中等，本题注意Cl-、SO42-的性质，把握除杂原则，提纯时不能引入新的杂质，注意把握实验的先后顺序．

练习册系列答案
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2．下列反应的离子方程式书写正确的是（　　）
A．钠与水反应：Na+H2O=Na++OH-+H2↑
B．铝与盐酸反应：2Al+6H+=2Al3++3H2↑
C．氢氧化铝与盐酸反应：OH-+H+=H2O
D．氯化铝与氨水反应：Al3++3OH-=Al（OH）3↓
3．合金已成为飞机制造、化工生产等行业的重要材料．研究性学习小组的同学，为测定某含镁3%～5%的铝镁合金（不含其它元素）中镁的质量分数，设计下列两种不同实验方案进行探究．填写下列空白．
【实验方案一】将铝镁合金与足量NaOH溶液反应，测定剩余固体质量．实验中发生反应的化学方程式是2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑
【实验步骤】
（1）称取5.4g铝镁合金粉末样品，溶于VmL 2.0mol/LNaOH溶液中，充分反应．则NaOH溶液的体积V≥97mL．
（2）过滤、洗涤、干燥、称量固体．该步骤中若未洗涤固体，测得镁的质量分数将偏高（填“偏高”、“偏低”或“无影响”）．
【实验方案二】
将铝镁合金与足量稀硫酸溶液反应，测定生成气体在通常状况（约20℃，1.01105Pa）的体积．
【问题讨论】
（3）同学们拟选用图1实验装置完成实验：

①你认为最简易的装置其连接顺序是：A接E接D接G（填接口字母，可不填满．）
②实验开始时，先打开分液漏斗上口的玻璃塞，再轻轻打开其活塞，一会儿后稀硫酸也不能顺利滴入锥形瓶．请你帮助分析原因．镁、铝与稀硫酸反应放热且生成气体，使锥形瓶中气体压强变大．
③实验结束时，在读取测量实验中生成氢气的体积时，你认为合理的是ACD．
A．待实验装置冷却后再读数
B．上下移动量筒F，使其中液面与广口瓶中液面相平
C．上下移动量筒G，使其中液面与广口瓶中液面相平
D．视线与凹液面的最低点水平，读取量筒中水的体积
（4）仔细分析实验装置后，同学们经讨论认为以下两点会引起较大误差：稀硫酸滴入锥形瓶中，即使不生成氢气，也会将瓶内空气排出，使所测氢气体积偏大；实验结束时，连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在，使所测氢气体积偏小．于是他们设计了图2所示的实验装置．
①装置中导管a的作用是保持分液漏斗内气体压强与锥形瓶内气体压强相等，打开分液漏斗活塞时稀硫酸能顺利滴下，滴入锥形瓶的稀硫酸体积等于进入分液漏斗的气体体积，从而消除由于加入稀硫酸引起的氢气体积误差．
②实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1mL、V2mL．则产生氢气的体积为V1-V2mL．
20．对下列事实的解释，电离方程式或离子方程式书写正确的是（　　）
A．氢硫酸是一种二元弱酸：H2S?S2-+2H+
B．在银氨溶液中滴加过量稀硝酸：[Ag（NH3）2]++2H+═Ag++2NH4+
C．硝酸铁溶液中加入过量的HI溶液：2Fe3++2I-═2Fe2++I2
D．铅蓄电池充电时的阳极反应：PbSO4+2H2O-2e-═PbO2+4H++SO42-
7．我国古代青铜器工艺精湛，有很高的艺术价值和历史价值，但出土的青铜器大多受到环境腐蚀，故对其进行修复和防护具有重要意义．
（1）研究发现，腐蚀严重的青铜器表面大都存在CuCl2．关于CuCl2在青铜器腐蚀过程中的催化作用，下列叙述正确的是AB．
A．降低了反应的活化能  B．增大了反应的速率
C．降低了反应的焓变    D．增大了反应的平衡常数
（2）采用“局部封闭法”可以防止青铜器进一步被腐蚀．如将糊状Ag2O涂在被腐蚀部位，Ag2O与有害组分CuCl2发生复分解反应，该化学方程式为Ag2O+CuCl2=2AgCl+CuO．
（3）图为青铜器在潮湿环境中发生的电化学腐蚀的示意图．环境中的Cl-扩散到孔口，并与正极反应产物和负极反应产物作用生成多孔粉状锈Cu2（OH）3Cl，其离子方程式为2Cu2++3OH-+Cl-=Cu2（OH）3Cl↓；若生成4.29g Cu2（OH）3Cl，则理论上耗氧体积为0.448L（标准状况）．
17．金属钠晶体为体心立方晶体（晶胞如图），实验测得钠的密度为ρ（g•cm-3）．已知钠的相对原子质量为a，阿伏加德罗常数为NA（mol-1），假定金属钠原子为等径的刚性球且处于体对角线上的三个球相切．则钠原子的半径r（cm）为（　　）
A．3$\sqrt{\frac{2a}{{N}_{Aρ}}}$B．$\sqrt{3}$×3$\sqrt{\frac{2a}{{N}_{Aρ}}}$C．$\frac{\sqrt{3}}{4}$×3$\sqrt{\frac{2a}{{N}_{Aρ}}}$D．$\frac{1}{2}$×3$\sqrt{\frac{2a}{{N}_{Aρ}}}$
4．下列各组反应与乙酸官能团中O-H键的断裂无关的是（　　）
A．乙酸+Na2CO3B．乙酸+NaOHC．乙酸+乙醇D．乙酸+Fe
1．某短周期元素的最高价氧化物的水化物的分子式为HXROy，气态氢化物的分子式为HzR，已知1molHXROy比1molHzR质量多64g．求
（1）y的数值是，并判断x与z的大小关系．
（2）又已知1molHXROy中R的原子核外电子总数比氢原子和氧原子核外电子总数少16mol，则R的原子序数是．
2．下列物质中属于纯净物的是（　　）
A．由同种元素组成的物质B．分子式相同的成分组成的物质
C．由同种分子组成的物质D．质子数相同的粒子组成的物质

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