题目内容

19.食盐是一种重要的化工原料.请回答下列问题.
(1)请完善实验室除去粗盐中泥沙等难溶性杂质的实验步骤.[溶解]→[操作Ⅰ]→[蒸发]
①操作Ⅰ所用的玻璃仪器有:烧杯、玻璃棒和漏斗.
②在蒸发过程中,待蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将滤液蒸干.
(2)由于粗盐中含有少量MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不能满足化工生产的要求,因此必须将粗盐进行精制.流程如图.

①加入稍过量的Na2CO3溶液,除了能除去粗盐中的含有CaCl2外,它还有一个作用是Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl(用化学方程式表示).
②通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有NaOH、NaCl、Na2CO3(用化学式表示).
(3)已知:20℃时氯化钠的溶解度为36g.若有溶质质量分数为10%的氯化钠不饱和溶液100kg,要将其变成20℃时氯化钠的饱和溶液,以满足化工生产的需要,可采用的最简便方法是加入22.4kg的氯化钠固体.

分析 (1)根据粗盐提纯的步骤和仪器以及注意事项进行分析;
(2)①根据碳酸钠可以除去反应中过量的氯化钡和氯化钙,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠进行分析;
②根据题中加入的各种除杂试剂进行分析;
(3)根据20℃时氯化钠的溶解度为36g,计算出需要加入的氯化钠质量.

解答 解:(1)去除泥沙的步骤是:①溶解:把粗盐放入烧杯中,加水溶解;②过滤:架好漏斗,使漏斗下端口紧贴烧杯内壁,沿玻璃棒把上述悬浊液慢慢导入漏斗中;该过程中用到的玻璃仪器主要有烧杯、玻璃棒和漏斗等;③蒸发结晶:将上述滤液倒入蒸发皿中,用酒精灯加热蒸发,待蒸发皿中出现较多量晶体时即停止加热;
(2)①碳酸钠可以除去反应中过量的氯化钡和氯化钙,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为:Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;
②通过分析可知,加入的碳酸钠、氢氧化钠都是过量的,还有生成的氯化钠,所以通过操作Ⅲ所得滤液中的溶质有NaOH、NaCl、Na2CO3;
(3)20℃时氯化钠的溶解度为36g,可以通过加入氯化钠固体的方法是溶液达到饱和状态,设需要加入氯化钠为x,
$\frac{100kg×10%+x}{100kg+x}=\frac{36g}{100g+36g}$
   x=22.4kg
故答案为:(1)①漏斗;②蒸发皿中出现较多固体;
(2)①Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl;②NaOH、NaCl、Na2CO3;
(3)加入22.4kg的氯化钠固体.

点评 海水的综合利用是初中化学中较为重要的内容之一,与之相关的实验操作,药品的选用,化学方程式的书写等都是经常考查的内容,同学们一定要对此内容了然于心.

练习册系列答案
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7.实验中,小红误将氢氧化钠溶液当成酸滴加到金属铝中,结果发现也有气泡产生,为了解该气体的成分,实验小组进行了以下探究
【提出猜想】小红猜想是氧气;小敏猜想是氢气;小雨猜想是二氧化碳;其他同学认为小雨的猜想是错误的,理由是化学反应前后元素的种类不变,反应前无碳元素,反应后也无碳元素;
【进行实验】利用图I所示的装置分别进行实验
(1)小红:反应一段时间后,将带火星的木条放在a处,观察到带火星的木条不复燃,则她的猜想错误.
(2)小敏:①用图II所示装置干燥从a导管出来的气体,将管口a与c(填“b”或“c“)端管口连接.
②反应一段时间,点燃干燥的气体,通过对现象的分析,得出他的猜想正确.
【得出结论】铝和氢氧化钠和水反应生产氢气和偏铝酸钠(NaAlO2),反应的化学方程式为:2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑.
【交流讨论】有同学认为,小敏的实验方案有欠缺,步骤②中存在安全隐患,理由是氢气具有可燃性,点燃时易发生爆炸.
【反思提升】许多重大科学发 现,源自对试验中异常现象的大胆质疑,深入研究.下列科学成果是通过对异常现象研究得出的是B(填序号).
A.侯德榜潜心研究制碱技术发明了联合制碱法
B.拉瓦锡深入研究前人忽视的异常现象发现了氧气
C.张青莲主持测定了多种元素相对原子质量的新值.
14.“食品蒸汽加热器”常用于野外加热食物.加热袋中的固体粉末含镁粉、铁粉和氯化钠,使用时向其中加入水袋中的水,即可产生大量热.实验小组针对放热过程中的反应原理展开探究.
【查阅资料】
①常温下镁粉能与水反应放热而铁粉不能.
②氢氧化镁是难溶于水的白色固体.
【进行实验】
同学们用右图所示装置进行模拟实验:分别取不同成分的固体粉末放入甲中,通过分液漏斗向其中均加入8mL水,读取甲中所得固液混合物的最高温度,实验记录如下表:(实验时的室温为22.7℃;除B外,其余实验中镁粉的质量均为1.0g)
实验序号ABCDEF
固体成分MgFeMg+FeMg+NaClFe+NaClMg+Fe+NaCl
乙中现象少量肥皂泡,难以点燃①少量肥皂泡,难以点燃较多肥皂泡,点燃有爆鸣声无肥皂泡大量肥皂泡,
点燃有爆鸣声
混合物温度23.1℃22.8℃23.1℃24.2℃22.8℃27.2℃
上表中①现象无肥皂泡.
【获得结论】
(1)实验A证明了镁粉与水能反应,反应的化学方程式为Mg+2H2O═Mg (OH)2+H2↑.
(2)使镁粉与水迅速反应并放热的最佳方法是向镁粉中加入Fe和NaCl.
【反思改进】
(1)同学们分析实验数据发现,升高的温度不足以加热食物,其可能的原因是固体药品用量少
(2)同学们根据实验结果进一步猜测,实验F中的反应结束后,甲中的固液混合物中仍然含有NaCl和铁粉,通过补充实验证明了上述猜测.补充的实验方案是:过滤,向滤渣中加入足量稀盐酸,固体溶解,有气泡冒出,溶液变浅绿色,证明有Fe,取少量固液混合物,过滤,取滤液蒸发结晶,得到白色固体(经检验为NaCl).

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