摘要:4.蒸发和结晶 蒸发是将溶液浓缩.溶剂气化或溶质以晶体析出的方法.结晶是溶质从溶液中析出晶体的过程.可以用来分离和提纯几种可溶性固体的混合物.结晶的原理是根据混合物中各成分在某种溶剂里的溶解度的不同.通过蒸发减少溶剂或降低温度使溶解度变小.从而使晶体析出.加热蒸发皿使溶液蒸发时.要用玻璃棒不断搅动溶液.防止由于局部温度过高.造成液滴飞溅.当蒸发皿中出现较多的固体时.即停止加热.例如用结晶的方法分离NaCl和KNO3混合物.

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粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:

经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。

已知:转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:

 

开始沉淀时的pH

2.7

7.6

5.2

完全沉淀时的pH

3.7

9.6

6.4

 

(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是                      

(2)写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式                 。(原溶液显酸性)。

(3)加稀氨水调节pH应调至范围      。下列物质可用来替代稀氨水的是    。(填字母)

A.NaOH      B.Cu(OH)2      C.CuO        D.NaHCO3

(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。

(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:

 

第一次实验

第二次实验

坩埚质量(g)

14.520

14.670

坩埚质量晶体质量(g)

17.020

18.350

第一次加热、冷却、称量(g)

16.070

16.989

第二次加热、冷却、称量(g)

16.070

16.988

两次都无须再做第三次加热、冷却、称量,理由是                       ,该生此次实验的相对误差为       %(保留1位小数),产生实验误差的原因可能是

        (填字母)。

A.加热前称量时坩埚未完全干燥      B.该胆矾中含有受热不分解的杂质

C.加热后坩埚放在干燥器中冷却      D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚

 

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粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:

经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:

 



开始沉淀时的pH
2.7
7.6
5.2
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
6.4
 
(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是                      
(2)写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式                。(原溶液显酸性)。
(3)加稀氨水调节pH应调至范围      。下列物质可用来替代稀氨水的是    。(填字母)
A.NaOH      B.Cu(OH)2      C.CuO        D.NaHCO3
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:
 
第一次实验
第二次实验
坩埚质量(g)
14.520
14.670
坩埚质量晶体质量(g)
17.020
18.350
第一次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.989
第二次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.988
两次都无须再做第三次加热、冷却、称量,理由是                       ,该生此次实验的相对误差为       %(保留1位小数),产生实验误差的原因可能是
        (填字母)。
A.加热前称量时坩埚未完全干燥      B.该胆矾中含有受热不分解的杂质
C.加热后坩埚放在干燥器中冷却      D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚

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粗CuO是将工业废铜、废铜合金等高温焙烧而成的,杂质主要是铁的氧化物及泥沙。以粗CuO为原料制备胆矾的主要流程如下:

经操作I得到粗胆矾,操作III得到精制胆矾。两步操作相同,具体包括蒸发浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥等步骤。
已知:转化为相应氢氧化物时,开始沉淀和沉淀完全时的pH如下表:
 



开始沉淀时的pH
2.7
7.6
5.2
完全沉淀时的pH
3.7
9.6
6.4
 
(1)溶解、过滤需要用到玻璃棒,它的作用是                      
(2)写出加入3% H2O2后发生反应的离子方程式                。(原溶液显酸性)。
(3)加稀氨水调节pH应调至范围      。下列物质可用来替代稀氨水的是    。(填字母)
A.NaOH      B.Cu(OH)2      C.CuO        D.NaHCO3
(4)操作III析出胆矾晶体后,溶液中还可能存在的溶质为CuSO4、H2SO4、________________。
(5)某学生用操作III所得胆矾进行“硫酸铜晶体结晶水含量”的测定,数据记录如下表所示:
 
第一次实验
第二次实验
坩埚质量(g)
14.520
14.670
坩埚质量晶体质量(g)
17.020
18.350
第一次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.989
第二次加热、冷却、称量(g)
16.070
16.988
两次都无须再做第三次加热、冷却、称量,理由是                       ,该生此次实验的相对误差为       %(保留1位小数),产生实验误差的原因可能是
        (填字母)。
A.加热前称量时坩埚未完全干燥      B.该胆矾中含有受热不分解的杂质
C.加热后坩埚放在干燥器中冷却      D.玻璃棒上沾有的固体未刮入坩埚
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(16分)用Na2SO3和硫粉在水溶液中加热反应,可以制得Na2S2O3。10℃和70℃时,Na2S2O3在100g水中的溶解度分别为60.0g和212g。常温下,从溶液中析出的晶体是Na2S2O3?5H2O。Na2S2O3在酸性溶液中立即完全分解:

Na2S2O3+2HCl=S↓+SO2↑+H2O+2NaCl

现取15.1gNa2SO3,溶于80.0mL水。另取5.00g硫粉,用少许乙醇润湿后(以便硫能被水浸润),加到上述溶液中。用小火加热至微沸,反应约1h后过滤。滤液在100℃经蒸发、浓缩、冷却至10℃后析出Na2S2O3?5H2O晶体。

⑴若加入的硫粉不用乙醇润湿,对反应的影响是           。(填写选项的字母,可以多选,但选错要倒扣。)

A.会降低反应速率             B.需要提高反应温度  

C.将增大反应体系的pH值       D.会减少产量

⑵反应1h后过滤,其目的是                                             

⑶滤液中除Na2S2O3和可能未反应完全的Na2SO3外,最可能存在的无机杂质是                   。它是由                         而产生的。如果滤液中该杂质的含量不很低,其检测的方法是:                        

⑷设Na2SO3跟硫粉完全反应,当将滤液蒸发浓缩后,冷却至70℃,溶液的体积约30mL,该溶液是否达到饱和?试通过计算说明。(70℃时,Na2S2O3饱和溶液的密度为1.17g/cm3

⑸若要计算在100℃下将溶液蒸发至体积为30.0mL,再冷却至10℃时所能得到的Na2SO3?5H2O的质量,你认为               。(填写一个选项的字母)

    A.前面提供的数据已经足够。

B.还需要提供100℃时溶液的密度(1.14g/cm3)。

C.还需要提供结晶后剩余溶液的体积(10.0mL)。

⑹根据第(5)小题你的选择(如选A则直接计算,如选B或C则可选用其数据),计算从10℃、30.0mL溶液中结晶而出的Na2S2O3?5H2O的质量。

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