题目内容
1.镁是一种用途广泛的国防金属材料,目前大部分镁都是利用从海水中提取镁盐制得的,工艺流程如图1所示:请你根据上述材料,回答下列问题:
(1)操作①的名称是过滤(填“溶解”、“过滤”、“蒸发”之一).
(2)试剂C中溶质的化学式是HCl.
(3)从海水中提取MgCl2时,经历了“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程,请分析这样做的目的是富集MgCl2,得到纯净的MgCl2.
(4)某校化学活动小组在实验室用蒸馏水和氯化镁配制了氯化镁溶液,模仿海水进行氯化镁含量的测定.学习小组的同学取该海水样品190g,向其中加入氢氧化钠溶液,产生沉淀的质量与所加氢氧化钠溶液质量的关系曲线如图2所示.请计算:上述海水样品中氯化镁的溶质质量分数是多少?(精确到0.1%)
分析 (1)根据过滤操作的名称分析即可;
(2)根据元素守恒分析;
(3)从海水屮提取MgCl2时.经历了“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程是将海水中的镁离子提取出来,富集镁离子;
(4)根据氢氧化镁沉淀的质量可以计算海水样品中所含氯化镁的质量分数.
解答 解:(1)根据题意,经过①操作混合物就分离为溶液和沉淀,所以操作①为过滤操作;
故答案为:过滤;
(2)因为Mg(OH)2与试剂C反应生成MgCl2.6H2O,根据元素守恒可知C是盐酸;
故答案为:HCl;
(3)海水中含有氯化镁,氯化镁溶解在海水中,不能直接提取出来,经历了“MgCl2→Mg(OH)2→MgCl2”的转化过程富集MgCl2,得到纯净的氯化镁,然后电解才能得到镁.
故答案为:富集MgCl2,得到纯净的MgCl2;
(4)解:设上述190g海水样品中所含氯化镁的质量为x,
MgCl2+2NaOH═Mg(OH)2↓+2NaCl,
95 58
x 0.58g
$\frac{95}{58}=\frac{x}{0.58g}$
x=0.95g,
上述海水样品中氯化镁的溶质质量分数是:$\frac{0.95g}{190g}×100%$=0.55%.
答:上述190g海水样品中所含氯化镁的质量分数为0.55%.
故答案为:0.55%.
点评 本题主要考查计算和推断的能力,计算时要注意规范性和准确性.
练习册系列答案
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下列说法正确的是( )
下列说法正确的是( )
| A. | 图3中M表示的是乙的溶解度曲线 | |
| B. | 图2中甲溶液一定饱和,乙溶液不一定饱和 | |
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10.制作糕点常用Na2CO3或NaHCO3作膨松剂,我校化学兴趣小组的同学根据Na2CO3和NaHCO3的性质进行了一系列探究.
【查阅资料】
(1)溶解度比较:
(2)已知碳酸氢钠在270℃左右就能分解为碳酸钠、水和二氧化碳,而碳酸钠受热不分解.
(3)常温下,浓度相同的Na2 CO3溶液比NaHCO3溶液的碱性强.
【探究一】NaHCO3和Na2CO溶解度差异的探究.
小方同学分别取xg两种固体粉末加入20℃10g水中充分溶解,通过观察现象区分出碳酸钠和碳酸氢钠,x可能是A.
A.2 B.0.96 C.0.5 D.3
【探究二】Na2CO3和NaHCO3鉴别探究
【猜想与假设】
(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)乙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别.
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)乙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图(一)所示):①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
②加热NaHCO3时,丙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的.

【问题讨论】
(1)小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图(二)1、图(二)2).请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子:Ca2+、HC${{O}_{3}}^{-}$、OH+.
【探究三】测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数
【方案一】称取一定质量样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称量剩余固体质量,计算.
(1)坩埚中发生反应的化学方程式为:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)实验中,需加热至恒重的目的是保证NaHCO3全部分解.
【方案二】利用如图(三)装置进行实验,装置B中放有样品(整套装置气密性良好,各装置中气体吸收剂足量).
【实验步骤】
(1)检查装置的气密性;(2)称取样品10g,加到装置B中;(3)称量装置B、C、D的质量(含药品);(4)连接装置;(5)加热;(6)停止加热继续通入空气;(7)再次称量装置B、C、D的质量(含药品).【数据记录】
【问题回答】
①如图装置C的作用是吸收水蒸气,装置C中一个明显的错误是右侧导管伸入液面以下.
②实验过程中必须向装置内通入空气,装置A中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.若没有装置A,造成测定结果偏大(填“偏大”“不变”或“偏小”)
【讨论分析】
小红同学认为,表格中三组数据都可以计算该样品中NaHCO3的质量分数,但小张认为不能用C装置的质量变化来计算,其理由是装置A中逸出的水蒸气会进入装置C中;改进方法:在装置A、B之间增加一个浓硫酸的干燥装置.小王又认为用装置D的质量差会偏大而影响计算,应增加一个操作:连接D装置前,缓缓鼓入空气,目的是排尽装置内的二氧化碳气体.
【数据处理】经过反复讨论,大家一致赞成应该利用表格中的装置B的质量变化进行计算NaHCO3和Na2CO3混合物中NaHCO3的质量分数84%.
【拓展应用】固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过加热方法除去.
【查阅资料】
(1)溶解度比较:
| 溶解度 | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ |
| Na2CO3 | 12.5g | 21.5g | 39.7g | 49.0g |
| NaHCO3 | 8.1g | 9.6g | 11.1g | 12.7g |
(3)常温下,浓度相同的Na2 CO3溶液比NaHCO3溶液的碱性强.
【探究一】NaHCO3和Na2CO溶解度差异的探究.
小方同学分别取xg两种固体粉末加入20℃10g水中充分溶解,通过观察现象区分出碳酸钠和碳酸氢钠,x可能是A.
A.2 B.0.96 C.0.5 D.3
【探究二】Na2CO3和NaHCO3鉴别探究
【猜想与假设】
(1)甲同学认为可用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)乙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别.
【实验探究】(1)甲同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,各加入澄清石灰水,观察到两支试管中的现象相同,均产生了白色沉淀,实验结果与猜想不一致,即不能用澄清石灰水鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液.
(3)乙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图(一)所示):①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
②加热NaHCO3时,丙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的.
【问题讨论】
(1)小组同学对上述实验展开了讨论,对甲同学的两个实验进行了比较,并从物质在溶液中解离出不同离子的微观角度分析了原因(如图(二)1、图(二)2).请写出Na2CO3与澄清石灰水发生反应的化学方程式Ca(OH)2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaOH;写出NaHCO3与澄清石灰水混合时参与反应的离子:Ca2+、HC${{O}_{3}}^{-}$、OH+.
【探究三】测定某Na2CO3和NaHCO3混合物中NaHCO3的质量分数
【方案一】称取一定质量样品,置于坩埚中加热至恒重后,冷却,称量剩余固体质量,计算.
(1)坩埚中发生反应的化学方程式为:2NaHCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2CO3+H2O+CO2↑;
(2)实验中,需加热至恒重的目的是保证NaHCO3全部分解.
【方案二】利用如图(三)装置进行实验,装置B中放有样品(整套装置气密性良好,各装置中气体吸收剂足量).
【实验步骤】
(1)检查装置的气密性;(2)称取样品10g,加到装置B中;(3)称量装置B、C、D的质量(含药品);(4)连接装置;(5)加热;(6)停止加热继续通入空气;(7)再次称量装置B、C、D的质量(含药品).【数据记录】
| 装置B | 装置C | 装置D | |
| 实验前物质的质量/g | 180.0 | 200.0 | 122.2 |
| 实验后物质的质量/g | 176.9 | 201.5 | 124.8 |
①如图装置C的作用是吸收水蒸气,装置C中一个明显的错误是右侧导管伸入液面以下.
②实验过程中必须向装置内通入空气,装置A中发生反应的化学方程式为2NaOH+CO2=Na2CO3+H2O.若没有装置A,造成测定结果偏大(填“偏大”“不变”或“偏小”)
【讨论分析】
小红同学认为,表格中三组数据都可以计算该样品中NaHCO3的质量分数,但小张认为不能用C装置的质量变化来计算,其理由是装置A中逸出的水蒸气会进入装置C中;改进方法:在装置A、B之间增加一个浓硫酸的干燥装置.小王又认为用装置D的质量差会偏大而影响计算,应增加一个操作:连接D装置前,缓缓鼓入空气,目的是排尽装置内的二氧化碳气体.
【数据处理】经过反复讨论,大家一致赞成应该利用表格中的装置B的质量变化进行计算NaHCO3和Na2CO3混合物中NaHCO3的质量分数84%.
【拓展应用】固体Na2CO3中混有少量NaHCO3,可通过加热方法除去.
11.以下化肥中不属于钾肥的是( )
| A. | KCl | B. | K2SO4 | C. | NH4NO3 | D. | K2CO3 |