Question

4．某学习小组设计的分离NaCl和CaCl₂两种固体混合物的方案如下：

（1）操作A是过滤．
（2）蒸发氯化钙溶液的过程中需要用到的仪器除蒸发皿、烧杯、铁架台（带铁圈）、酒精灯、火柴外，还必须要有的一种仪器是玻璃棒．
（3）有同学提出滤液中含有少量的碳酸钠，应加入稀盐酸至过量，再蒸发结晶才能得到纯净的氯化钠．
（4）如果实验过程中得到白色沉淀80g，则原混合物中有11.1克CaCl₂固体．（假设实验过程中无损耗）

Answer 1

分析 根据反应流程图分析可知：分离NaCl和CaCl₂两种固体混合物，可采取溶解后加入过量碳酸钠溶液，生成碳酸钙沉淀和氯化钠，然后通过过滤将碳酸钙和氯化钠溶液分离；碳酸钙和盐酸发生反应得到氯化钙溶液，经蒸发可得到氯化钙固体；由于碳酸钠过量，所以滤液中的物质有氯化钠和碳酸钠，因此要得到纯净的氯化钠就需要除去碳酸钠，加入稀盐酸最合适，碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠和水和二氧化碳，盐酸中的溶质是氯化氢气体，蒸发时氯化氢挥发出去，蒸发后最后的固体物质是氯化钠．（1）NaCl和CaCl₂混合物样品加入过量的碳酸钠溶液，氯化钠不反应，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，通过操作A固体和液体分离开来，因此操作A是过滤；
（2）根据蒸发操作需要的仪器分析；
（3）通过A过滤后的滤液中含有氯化钠和过量的碳酸钠，因此可加适量稀盐酸除去过量的碳酸钠；
（4）根据碳酸钠和氯化钙反应产生碳酸钙沉淀进行方程式的计算．

解答 解：（1）NaCl和CaCl₂混合物样品加入过量的碳酸钠溶液，氯化钠不反应，氯化钙和碳酸钠反应生成碳酸钙白色沉淀和氯化钠，方程式是：Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl；通过操作A固体和液体分离开来，因此操作A是过滤；故填：过滤；
（2）蒸发过程中需要用到的仪器除蒸发皿、烧杯、铁架台（带铁圈）、酒精灯、火柴外，还必须要有的一种仪器是玻璃棒，玻璃棒的作用是搅拌，使液体受热均匀，防止液滴飞溅；故填：玻璃棒；
（3）通过A过滤后的滤液中含有氯化钠和过量的碳酸钠，要得到氯化钠，应该加入的试剂是稀盐酸，作用是除去过量的碳酸钠；故填：稀盐酸；
（4）设生成80g碳酸钙需要氯化钙的质量为x
Na₂CO₃+CaCl₂═CaCO₃↓+2NaCl
              111        100
               x           80g
$\frac{111}{x}$=$\frac{100}{80g}$  x=88.8g；
故填：88.8．

点评 过滤是分离固体和液体的一种方法，解答此类题目时，要认真分析实验目的和反应流程图，明确加入的试剂和发生的化学反应才能正确解答．