题目内容
【题目】食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。粗食盐常含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳。实验室提纯NaCl的流程如下:
(1)欲除去溶液I中的杂质,写出A所代表的多种试剂,按滴加顺序依次为I. NaOH;II.____;III._________(填化学式)。
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的化学方程式:
①加入试剂I:_______。 ②加入盐酸:_______。
(3)操作a、b中均用到的玻璃仪器是______(填仪器名称),操作c的名称为_____。
(4)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为_____(从提供的试剂中选)。
(5)若上述流程中未进行操作b,即直接向溶液I中加盐酸到pH为4~5,过滤,得到沉淀X和溶液Y,则沉淀X为______(写离子符号),溶液Y仍含有的杂质金属离子是_______(写离子符号)。
【答案】 BaCl2溶液 饱和Na2CO3溶液 MgCl2+2NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑ 烧杯、玻璃棒 蒸发浓缩 75%乙醇 BaSO4 Ca2+ 、Ba2+、Mg2+
【解析】试题分析:本题以粗盐提纯的流程为载体,考查流程的分析,物质的分离提纯和基本实验操作。粗食盐常含有少量CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,根据题目提供的试剂,选用饱和Na2CO3溶液除去CaCl2、NaOH溶液除去MgCl2、BaCl2溶液除去Na2SO4,由于所加除杂试剂过量,所以Na2CO3溶液必须在BaCl2溶液之后加入,即Na2CO3溶液不仅除去CaCl2还要除去过量的BaCl2,在此过程中发生的反应有:2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl、Na2SO4+BaCl2=BaSO4↓+2NaCl、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl。过滤后获得的滤液中含有过量NaOH和Na2CO3,加入盐酸除去过量NaOH和Na2CO3,反应的方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。将获得的NaCl溶液经过蒸发浓缩、冷却获得NaCl晶体。
(1)根据上述分析,A中试剂滴加顺序依次为:I.NaOH,II.BaCl2溶液,III.饱和Na2CO3溶液。
(2)①加入NaOH除去MgCl2,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl。
②加入盐酸除去过量的NaOH和Na2CO3,反应的方程式为:NaOH+HCl=NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2↑。
(3)操作a为溶解,用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒;操作b为过滤,用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒、漏斗;操作a、b都用到的玻璃仪器为烧杯、玻璃棒。操作c为将NaCl溶液变成糊状物,操作c为蒸发浓缩。
(4)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl选用75%乙醇,不能选择四氯化碳,因为KCl不溶于CCl4。
(5)若上述流程中未进行操作b,直接加入盐酸,Mg(OH)2溶于盐酸转化成可溶性的MgCl2,CaCO3、BaCO3溶于盐酸分别转化成可溶性的CaCl2、BaCl2,BaSO4不溶于盐酸,则沉淀X为BaSO4,溶液Y中仍含有的杂质金属离子是Ca2+、Ba2+、Mg2+。
【题目】POC13常用作半导体掺杂剂及光导纤维原料,实验室制备POC13并测定产品含量的实验过程如下:
I.实验室制备POC13。
采用氧气氧化液态PCl3法制取POC13,实验装置(加热及夹持仪器略)如图:
资料:①Ag+SCN-==AgSCN↓:Ksp(AgCl)>Ksp(AgSCN);
②PCl3和POC13的相关信息如下表:
物质 | 熔点/℃ | 沸点/℃ | 相对分子质量 | 其他 |
PCl3 | -112.0 | 76.0 | 137.5 | 两者互溶,均为无色液体,遇水均剧烈反应生成含氧酸和氯化氢 |
POC13 | 2.0 | 106.0 | 153.5 |
(1)B中所盛的试剂是________,干燥管的作用是_____________________。
(2)POC13遇水反应的化学方程式为____________________________。
(3)装置B的作用除干燥O2外,还有_____________________________。
(4)反应温度要控制在60~65℃,原因是:____________________________。
II.测定POC13产品的含量。
实验步骤:
①制备POC13实验结束后,待三颈瓶中的液体冷却至室温,准确称取30.7g POC13产品,置于盛有60.00 mL蒸馏水的水解瓶中摇动至完全水解,将水解液配成100. 00 mL溶液。
②取10. 00 mL溶液于锥形瓶中,加入10.00 mL 3.2mol/L AgNO3标准溶液。
③加入少许硝基苯用力摇动,使沉淀表面被有机物覆盖。
④以X为指示剂,用0.2 mol/L KSCN溶液滴定过量的AgNO3溶液,达到滴定终点时共用去l0.00 mLKSCN溶液。
(5)步骤③中加入硝基苯的作用是__________________________。
(6)步骤④中X为____________________ 。
(7)反应中POC13的百分含量为_________,通过__________(填操作)可以提高产品的纯度。