工业碳酸钠中含有Mg2+.Fe2+.Cl-和SO42-等杂质.提纯工艺流程如下:已知:碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:回答下列问题:(1)溶解时通入热空气的作用有 ,生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为 .(2)“趁热过滤时的温度应控制在 ,简述过滤后洗涤固体的操作 .(3)为检验母液中是否含有Cl-.必须加入的试剂为 .(4)实验室进行“灼烧题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

工业碳酸钠(纯度约为98％)中含有Mg²^＋、Fe²^＋、Cl^－和SO₄²^－等杂质，提纯工艺流程如下：

已知：碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示：

回答下列问题：
（1）溶解时通入热空气的作用有                 (写出两条即可)；生成氢氧化镁沉淀的离子方程式为                                  。
（2）“趁热过滤”时的温度应控制在                ；简述过滤后洗涤固体的操作                      。
（3）为检验母液中是否含有Cl^-，必须加入的试剂为                     。
（4）实验室进行“灼烧”的陶瓷仪器有                      。
（5）室温下用石墨电极电解饱和Na₂CO₃溶液（装置如图），写出Y电极反应式：                         ；一段时间后X电极可收集到的气体一定有         ，可能有           。

（1）升温加快溶解速率、除去铁元素【或加热促进Fe³⁺（Fe²⁺）的水解或氧化Fe²⁺】（2分）；Mg²⁺ +2OH^－=" Mg" (OH) ₂↓（或MgCO₃ +2OH^－=" Mg" (OH) ₂+CO₃²^－）（2分）
（2）不低于36℃（2分）；
向过滤器中加入36℃的热水没过固体表面，待水自然流干后，重复操作2~3次（2分）
（3）足量的Ba(NO₃)₂和HNO₃溶液（1分）、少量的AgNO₃溶液（1分）
（4）坩埚、泥三角（2分）（答酒精灯不倒扣分，其余答错一个倒扣1分，直到本小问0分）
（5）2H⁺+2e^-=H₂↑（或2H₂O+2e^-= H₂↑+2OH^-，2分）；O₂；CO₂（写名称也给分，各1分，共2分）

解析试题分析：（1）溶解时通入热空气可以加快溶解速率，同时可以氧化亚铁离子为铁离子，方便除去铁元素；镁离子与氢氧根离子结合生成氢氧化镁沉淀，离子方程式为Mg²⁺ +2OH^－=" Mg" (OH) ₂↓；
（2）碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出不同的溶质，据图可知，低于36℃时会生成Na₂CO₃·7H₂O等，所以“趁热过滤”时的温度应控制在不能低于36℃；过滤后洗涤固体时不同于一般的洗涤，仍要注意蒸馏水的温度不能低于36℃，所以正确操作是向过滤器中加入36℃的热水没过固体表面，待水自然流干后，重复操作2~3次；
（3）因为溶液中存在SO₄²^－，对Cl^-的检验带来干扰，所以在检验Cl^-前先除去SO₄²^－，所用试剂是足量的Ba(NO₃)₂和HNO₃溶液，然后在加入硝酸银溶液，观察现象，进行判断；
（4）坩埚有不同的类型，实验室进行“灼烧”的陶瓷仪器有瓷坩埚、泥三角；
（5）Y极是阴极，阳离子放电发生还原反应，电极反应式为2H₂O+2e^-= H₂↑+2OH^-，X极为阳极，氢氧根离子放电生成氧气，所以X极产生的气体一定有氧气，X极氢氧根离子放电，导致氢离子浓度增大，所以溶液中的碳酸根离子与氢离子反应会生成二氧化碳气体，因此气体中还可能含有二氧化碳。
考点：考查对工业流程的分析判断，洗涤固体的方法，离子检验，实验室仪器的判断，电解原理的应用

练习册系列答案

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实验室进行NaCl溶液蒸发时，一般有以下操作过程：①固定铁圈位置；②放置酒精灯；③放上蒸发皿；④加热搅拌；⑤停止加热、余热蒸干。其正确操作的顺序是( )

草酸（乙二酸）可作还原剂和沉淀剂，用于金属除锈、织物漂白和稀土生产。一种制备草酸（含2个结晶水）的工艺流程如图：回答下列问题：

（1）CO和NaOH在一定条件下合成甲酸钠，甲酸钠加热脱氢的化学反应方程式分别为：____、____       。
（2）该制备工艺中有两次过滤操作，过滤操作①的滤液是        ，滤渣是____     ；过滤操作②的滤液是        和       ，滤渣是____           。
（3）工艺过程中③和④的目的是____                    。
（4）有人建议甲酸钠脱氢后直接用硫酸酸化制备草酸。该方案的缺点是产品不纯，其中含有的杂质主要是___               。
（5）结晶水合草酸成品的纯度用高锰酸钾法测定。
称量草酸成品0．250 g溶于水，用0．0500 mol·L^-1的酸性KMn04溶液滴定，至浅粉红色不消褪，消耗KMn04溶液15.00 mL，反应的离子方程式为____          ；
列式计算该成品的纯度                     。

辉铜矿石主要含有硫化亚铜(Cu₂S)及少量脉石(SiO₂)。一种以辉铜矿石为原料制备硝酸铜的工艺流程如下：

（1）写出步骤“还原”中可能发生反应的离子方程式               、              。
（2）回收S过程中温度控制50℃～60℃之间，不宜过高或过低的原因是      、     。
（3）气体NO_x与氧气混合后通入水中能生成流程中可循环利用的一种物质，该物质的化学式为          ；向滤液M中加入（或通入）下列         (填字母)物质，得到另一种可循环利用的物质。
a．铁           b．氯气        c．高锰酸钾         d．盐酸
（4）保温除铁过程中加入CuO的目的是                、                    ；
（5）过滤③所得到的滤液，加入硝酸后，经操作X、过滤④得到硝酸铜晶体。
硝酸的作用是                                    ；
操作X是            、         (填操作名称) 。

难溶性杂卤石(K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O)属于“呆矿”，在水中存在如下平衡：
K₂SO₄·MgSO₄·2CaSO₄·2H₂O(s) 2Ca²^＋＋2K^＋＋Mg²^＋＋4＋2H₂O
为能充分利用钾资源，用饱和Ca(OH)₂溶液溶浸杂卤石制备硫酸钾，工艺流程如下：

(1)滤渣主要成分有________和________以及未溶杂卤石。
(2)用化学平衡移动原理解释Ca(OH)₂溶液能溶解杂卤石浸出K^＋的原因：_________________________________________________。
(3)“除杂”环节中，先加入________溶液，经搅拌等操作后，过滤，再加入________溶液调滤液pH至中性。

(4)不同温度下，K^＋的浸出浓度与溶浸时间的关系如图。由图可得，随着温度升高，
①________________________________________________________，
②________________________________________________________。
(5)有人以可溶性碳酸盐为溶浸剂，则溶浸过程中会发生：CaSO₄(s)＋?CaCO₃(s)＋
已知298 K时，K_sp(CaCO₃)＝2.80×10^－⁹，
K_sp(CaSO₄)＝4.90×10^－⁵，求此温度下该反应的平衡常数K(计算结果保留三位有效数字)。

某科研小组从含有较多Ag⁺、Fe³⁺、Al³⁺的工业废水中，按下图所示方法分离和提取金属单质：

已知：实验室甲、乙、丙、丁四种物质只能从氨水、碳酸铵、氢氧化钠、稀硫酸、葡萄糖五种溶液中选择，也可以用这五种溶液来制备。
对该实验分析正确的是
A．金属A、B、C分别为Ag、Fe、Al
B．g、f都为氧化物，工业上均采用电解g与f获得对应金属单质
C．沉淀b为混合物，主要成分为沉淀d和沉淀e
D．甲是氢氧化钠，丁为稀硫酸

碘化钠是制备无机和有机碘化物的原料，在医药上用作祛痰剂和利尿剂等。工业上用铁屑还原法制备NaI，其主要流程如下图：

（1）写出铁屑转化为Fe(OH)₃反应的离子方程式：                                。
（2）判断碘已完全反应的方法是                                                。
（3）由滤液得到NaI晶体的操作是                                              。
（4）测定产品中NaI含量的方法是：
a．称取3．000g样品溶解，在250mL容量瓶中定容；
b．量取25．00mL待测溶液于锥形瓶中；
c．用0．100mol溶液滴定至终点，消耗溶液体积的平均值为19．00mL。
①上述测定过程所需仪器中，需要检查是否漏液的仪器有                         ，
其中使用前需进行润洗的仪器是                        ；
②上述样品中NaI的质量分数为                                              。

某研究性学习小组在网上收集到如下信息：钾、钙、钠、镁等活泼金属都能在CO₂气体中燃烧。他们对钠在CO₂气体中燃烧后的产物中的白色物质进行了如下探究：
【实验】将燃烧的钠迅速伸入到盛满CO₂的集气瓶中，钠在其中继续燃烧，反应后冷却，瓶底附着黑色颗粒，瓶壁上黏附着白色物质。
【提出假设】
假设1：白色物质是Na₂O。
假设2：白色物质是Na₂CO₃。
假设3：白色物质是Na₂O和Na₂CO₃的混合物。
【设计实验方案验证假设】该小组对燃烧后的白色产物
进行如下探究：

实验方案	实验操作	实验现象	结论
方案1	取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入无色酚酞试液	溶液变成红色	白色物质为Na₂O
方案2	①取少量白色物质于试管中，加入适量水，振荡，样品全部溶于水，向其中加入过量的CaCl₂溶液	出现白色沉淀
	②静置片刻，取上层清液于试管中，滴加无色酚酞试液	无明显现象

【思考与交流】
(1)甲同学认为方案1得到的结论不正确，其理由是       。
(2)乙同学认为方案2得到的结论正确，白色物质为       。
(3)通过方案1和方案2的实验，你认为上述三个假设中，       成立。你的理由是       。
(4)钠在二氧化碳中燃烧的化学方程式为       。
(5)丙同学认为白色物质有可能是氢氧化钠。你是否同意丙同学的观点？并简述理由：       。

海水是巨大的资源宝库，在海水淡化及综合利用方面，天津市位居全国前列。从海水中提取食盐和溴的过程如下：

（1）请列举海水淡化的两种方法：________、________。
（2）将NaCl溶液进行电解，在电解槽中可直接得到的产品有H₂、________、________或H₂、________。
（3）步骤Ⅰ中已获得Br₂，步骤Ⅱ中又将Br₂还原为Br^－，其目的为____________________________________________________________________。
（4）步骤Ⅱ用SO₂水溶液吸收Br₂，吸收率可达95%，有关反应的离子方程式为
________________________________________________________________________。
由此反应可知，除环境保护外，在工业生产中应解决的主要问题是_________________________________________________________________。
（5）某化学研究性学习小组为了解从工业溴中提纯溴的方法，查阅了有关资料：Br₂的沸点为59℃，微溶于水，有毒性和强腐蚀性。他们参观生产过程后，绘制了如下装置简图：

请你参与分析讨论：
①图中仪器B的名称________。
②整套实验装置中仪器连接均不能用橡胶塞和橡胶管，其原因是____________________________________________________________。
③实验装置气密性良好，要达到提纯溴的目的，操作中如何控制关键条件________________________________________________________________________。

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