题目内容
【题目】同学们用碳酸钠溶液和盐酸的反应验证质量守恒定律,实验后他们对残留废液的成分进行探究。
[推理假设]
上述两种物质发生反应的化学方程式为_______,由此推测出废液中一定有NaCl,可能有_______。
[实验探究]
(1)确定废液中是否含有盐酸:
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①选择试剂:根据盐酸的化学性质,同学们选用了如图所示的五种物质,其中物质x是酸碱指示剂中的_____溶液。
②实验验证:某同学向废液中加入少量的铁粉,观察到_____, 确定废液中一定没有盐酸。
(2)确定废液中是否含有Na2CO3;某同学选用______测出废液的pH=10,确定废液中一定含有Na2CO3。
(3)处理废液,回收利用:欲从废液中得到纯净的NaCl,请完成如下实验方案设计。
方案 | 加入试剂 | 提纯的方法 | 方案评价 |
一 | 适量Ca(NO3)2溶液 | 过滤、 蒸发结晶 | ______(选填可行或不可行) |
二 | 稍过量的______ | ______ | 可行 |
(4)拓展运用:
按如下图方案分离BaCl2和NaCl的固体混合物时,x溶液中溶质是_______。
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【答案】
碳酸钠或盐酸 石蕊 没有气泡产生 pH试纸或pH计 不可行 盐酸 蒸发结晶 Na2CO3
【解析】
[推理假设]
碳酸钠与稀盐酸反应产生氯化钠、水和二氧化碳的化学方程式为
,由此推测出废液中一定有NaCl,可能反应物中,其中一种过量,含有:碳酸钠或稀盐酸;
[实验探究]
(1)确定废液中是否含有盐酸:
①选择试剂:酸性溶液能使石蕊溶液变红,不能使酚酞变色,故物质x是酸碱指示剂中的石蕊溶液,石蕊遇酸性溶液变红,遇碱性溶液变蓝。
②实验验证:某同学向废液中加入少量的铁粉,观察到没有气泡产生,确定废液中一定没有盐酸,因为盐酸能与铁粉反应产生氢气。
(2)碳酸钠溶液呈碱性,确定废液中是否含有Na2CO3:某同学选用pH试纸或pH计测出废液的pH=l0,显碱性;确定废液中一定含有Na2CO3。
(3)方案一:混合溶液中加入适量的硝酸钙溶液,产生碳酸钙沉淀和硝酸钠溶液,引入新的杂质硝酸钠,该方案不可行;
方案二:混合溶液中加入稀盐酸,与碳酸钠反应产生氯化钠、水和二氧化碳气体,蒸发结晶,水蒸气和氯化氢气体被排出,只剩氯化钠晶体;该方案可行;
(4)拓展运用:
按如下图方案分离BaCl2和NaCl的固体混合物时,加入x溶液的目的是将钡离子转化为沉淀,且不引入新的杂质,故x溶液中溶质是:碳酸钠,因为碳酸钠能与氯化钡反应产生碳酸钡沉淀,过滤后,碳酸钡固体与适量的盐酸反应产生氯化钡溶液,蒸发结晶产生氯化钡固体。