题目内容

5.学习结晶时,同学们对硝酸钾的制备产生浓厚兴趣.
(一)通过查阅资料发现硝酸钾在农业市场用途十分广泛,属于复合肥,工业上常采用硝酸钠与氯化钾反应制得硝酸钾和氯化钠(NaNO3+KCl═KNO3+NaCl).利用硝酸钾和氯化钠在不同温度下的溶解度不同可将其分离,具体流程可以表示为:

(1)溶解时需要不断搅拌,其目的是加快物质的溶解速率.
(2)化学实验室蒸发操作所需的玻璃仪器除玻璃棒外还有酒精灯.
(3)过滤1操作时要趁热过滤,目的是防止硝酸钾结晶.
(4)滤液1一定是氯化钠的饱和溶液.
(5)冷却结晶后获得的硝酸钾晶体中还混有少量的NaCl,为获得更纯净的KNO3,还应进行的操作是洗涤、干燥,洗涤最佳的洗涤剂为C.
A.常温下的蒸馏水   B.饱和的NaCl溶液    C.饱和的KNO3溶液
(6)洗涤后的液体应该C.
A.不经处理直接排放到下水道    B.不经处理直接排放到农田    C.倒入原混合溶液中,节约资源并提高产率
(二)为测定洗涤前的粗产品中硝酸钾的质量分数,设计如下实验:取5g粗产品配成50g溶液,然后加入过量的硝酸银溶液(已知NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3,硝酸钾和硝酸银不反应),根据沉淀质量先求出NaCl质量,再确定硝酸钾的质量分数.
(7)硝酸银溶液需要过量的原因是将氯化钠完全转化为沉淀,证明硝酸银已过量的方法是:静置后,在上层清液中加入硝酸银溶液,如果观察到无(填有或无)沉淀生成,则已过量.
(8)在其他操作均正确的情况下,若在配制溶液过程中,仰视刻度量取蒸馏水,则所配制溶液中的硝酸钾的质量分数偏小(填偏大、偏小或无影响),对所测定的粗产品中硝酸钾的质量分数无影响.(填偏大、偏小或无影响)
(9)经精确测定AgCl沉淀的质量为1.435g,计算该粗产品中硝酸钾的质量分数88.3%.(请写出计算过程,相关物质的相对分子质量:NaCl 58.5,AgCl 143.5).

分析 (1)根据玻璃棒的作用来分析;
(2)根据蒸发操作所用仪器来分析;
(3)根据溶解度受温度的影响来分析;
(4)根据过滤出了氯化钠晶体来分析;
(5)根据除杂的方法来分析;
(6)根据洗涤后溶液的成分来分析;
(7)根据硝酸银的性质来分析;
(8)根据量筒的读数方法来分析;
(9)根据化学方程式进行计算.

解答 解:(1)在溶解过程中不断地用玻璃棒搅拌的目的是加快物质的溶解速率;故填:加快物质的溶解速率;
(2)蒸发操作中需要用到蒸发皿、玻璃棒、酒精灯、铁架台等仪器,故填:酒精灯;
(3)硝酸钾的溶解度受温度影响比较大,氯化钠的溶解度受温度影响较小,所以趁热过滤,目的是防止硝酸钾结晶;故填:防止硝酸钾结晶;
(4)滤液1是分离出了氯化钠晶体的滤液,所以是氯化钠的饱和溶液,故填:氯化钠;
(5)冷却结晶后获得的硝酸钾晶体中还混有少量的NaCl,为获得更纯净的KNO3,还应进行的操作是用饱和的硝酸钾溶液进行洗涤,以防硝酸钾溶解,但是可将氯化钠溶解;故填:C;
(6)洗涤后所得溶液中含有氯化钠、硝酸钾,不能直接排放、也不能直接用于农田,而是要重新利用;故填:C;
(7)硝酸银溶液需要过量的原因是为了将氯化钠完全转化为沉淀,证明硝酸银已过量的方法是:静置后,在上层清液中加入硝酸银溶液,如果观察到没有沉淀生成,则已过量.故填:将氯化钠完全转化为沉淀;无;
(8)量取所需的水的操作中,若仰视量取水,读数比实际液体体积小,会造成实际量取的水的体积偏大,则所配制的溶液的质量分数会偏小.对实验结果没有影响;故填:偏小;无影响;
(9)设氯化钠的质量为x,则
NaCl+AgNO3═AgCl↓+NaNO3
58.5       143.5
 x         1.435g
$\frac{58.5}{143.5}=\frac{x}{1.435g}$
x=0.585g
该粗产品中硝酸钾的质量分数=$\frac{5g-0.585g}{5g}×100%$=88.3%
故填:88.3%.

点评 根据反应的化学方程能表示反应中物质的质量比,由反应中某物质的质量可计算反应中其它物质的质量.

练习册系列答案
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13.某实验小组对“载人宇宙飞船或潜水艇中一般都要安装盛放过氧化钠(Na2O2)颗粒的装置,其中过氧化钠可作供氧剂”感到非常好奇,设计实验进行探究.

【提出问题】过氧化钠能与人呼出的哪种气体发生反应?
【查阅资料】①人呼出的气体中主要成分是N2、O2、CO2和水蒸气等.
          ②CO2+2NaOH=Na2CO3+H2O.用氢氧化钠溶液吸收二氧化碳效果较好.
【提出猜想】过氧化钠与人呼出的N2或CO2或水蒸气反应并生成氧气.
【进行实验
实验Ⅰ:验证过氧化钠与氮气反应并生成氧气.
(1)实验操作如图甲所示.
(2)实验现象及结论:观察到燃着木条熄灭现象,判断过氧化钠与氮气没有发生反应.
实验Ⅱ:验证过氧化钠与水蒸气反应并生成氧气.
(1)同学们在老师的指导下设计了如图乙所示装置进行实验,并用带火星的木条检验.其中A装置的作用是提供水蒸气.
(2)实验现象及结论:带火星的木条复燃;过氧化钠与水蒸气发生反应并生成氧气.实验中这种验证氧气的方法是利用了氧气的支持燃烧的性质.
实验Ⅲ:验证过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气.
(1)同学们在老师的指导下设计了如图丙所示装置.
(2)实验记录
实验操作主要实验现象实验结论及解释
①检查装置的气密性.
向装置中加入药品.
\装置的气密性良好.
②打开分液漏斗活塞,向A装置中缓慢加入稀盐酸.A装置中观察到的现象有有气泡冒出,固体逐渐减少.A装置中发生反应的化学方程式为CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑.
③一段时间后用带火星的木条在D内进行检验.带火星的木条复燃.过氧化钠与二氧化碳反应并生成氧气.
【实验反思】
某同学对实验Ⅲ的设计提出疑问:该实验不能证明二氧化碳与过氧化钠确实发生了反应,你认为他的理由是二氧化碳中混有水蒸气,而水蒸气与过氧化钠反应也生成氧气.

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