题目内容

20.通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分得到粗盐.粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等).
[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)除去,从而获得较纯的食盐晶体?[实验方案]某同学为了提纯粗盐,设计了如下实验方案并进行实验.[交流与表达]

(1)实验步骤①和②的目的是除去粗盐中的难溶性杂质;实验步骤③和④的目的是除去粗盐中的易溶性杂质CaCl2、MgCl2.
(2)实验操作X的名称是过滤,该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗.
(3)实验步骤③的主要目的是MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl(用化学方程式回答);判断氢氧化钠溶液已过量的方法是取样品少许,加入试管中,滴加酚酞试液,溶液变红色.
(4)实验步骤④中生成的沉淀D是碳酸钙.
(5)实验步骤⑤用蒸发溶剂的方法而不用降低溶液温度的方法获取食盐晶体,原因是氯化钠的溶解度受温度影响较小;
(6)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是在除去MgCl2和CaCl2的同时,又引入了新的杂质NaOH和Na2CO3.
[实验方案设计]
(7)为了完善原实验方案,你设计的实验是向溶液C中逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡,滴加酚酞试液时溶液不变色.(仅写出补充部分的实验操作和现象)

分析 (1)根据步骤①和②可以除去粗盐中的难溶性杂质,步骤③和④,可以除去粗盐中的易溶性杂质CaCl2、MgCl2进行分析;
(2)根据实验操作X可以将不溶性物质和溶液分离,依据过滤需要的仪器进行分析;
(3)根据氢氧化钠和氯化镁会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,碱能使酚酞变红色进行分析;
(4)根据碳酸钠和氯化钙会生成碳酸钙沉淀进行分析;
(5)根据氯化钠的溶解度受温度影响较小进行分析;
(6)根据在除去MgCl2和CaCl2时,加入的氢氧化钠、碳酸钠是过量的,除去氯化钙、氯化镁的同时,又引入了新的杂质NaOH和Na2CO3进行分析;
(7)根据盐酸会与氢氧化钠、碳酸钠反应生成氯化钠进行分析.

解答 解:(1)通过分析反应流程可知,步骤①和②可以除去粗盐中的难溶性杂质,步骤③和④可以除去粗盐中的易溶性杂质CaCl2、MgCl2;
(2)实验操作X可以将不溶性物质和溶液分离,所以操作X的是过滤,过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗;
(3)氢氧化钠和氯化镁会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,化学方程式为:2NaOH+MgCl2=Mg(OH)2↓+2NaCl,判断氢氧化钠溶液已过量的方法是:取样品少许,加入试管中,滴加酚酞试液,溶液变红色;
(4)碳酸钠和氯化钙会生成碳酸钙沉淀,所以实验步骤④中生成的沉淀D是碳酸钙;
(5)实验步骤⑤用蒸发溶剂的方法而不用降低溶液温度的方法获取食盐晶体,原因是:氯化钠的溶解度受温度影响较小;
(6)在除去MgCl2和CaCl2时,加入的氢氧化钠、碳酸钠是过量的,所以做出这种评价的依据是:在除去MgCl2和CaCl2的同时,又引入了新的杂质NaOH和Na2CO3;
(7)盐酸会与氢氧化钠、碳酸钠反应生成氯化钠,所以设计的实验是:向溶液C中逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡,滴加酚酞试液时溶液不变色.
故答案为:(1)除去粗盐中的难溶性杂质,除去粗盐中的易溶性杂质CaCl2,MgCl2;
(2)过滤,漏斗;
(3)MgCl2+NaOH=Mg(OH)2↓+2NaCl,取样品少许,加入试管中,滴加酚酞试液,溶液变红色;
(4)碳酸钙;
(5)氯化钠的溶解度受温度影响较小;
(6)在除去MgCl2和CaCl2的同时,又引入了新的杂质NaOH和Na2CO3;
(7)向溶液C中逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡,滴加酚酞试液时溶液不变色.

点评 本题涉及除杂、化学方程式的书写、反应进行情况的检验、复分解反应等方面的知识,比较难,是综合性题目.

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