题目内容
(5分)KNO3和NaCl在不同温度时的溶解度如下表所示。请回答下列问题:
温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | |||||||||
溶解度/g | KNO3 | 13.3 | 20.9 | 31.6 | 45.8 | 63.9 | 85.5 | 110 | 138 | ||||||||
NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 37.8 | |||||||||
(1)依据上表数据,绘制出KNO3和NaCl的溶解度曲线如图所示:
图中能表示KNO3溶解度曲线的是 (填“A”或“B”)
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(2)由表中数据分析可知,KNO3和NaCl在某一温度时具有相同的溶解 度,则温度的范围是 ;
(3)某兴趣小组做了一下实验:
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上述实验过程中得到的溶液一定属于不饱和溶液的是 (填数字序号),将⑤继续冷却至10℃,过滤,共可回收得到KNO3固体 g;
(4)硝酸钾中含有少量氯化钠时,可通过 (填“蒸发结晶”或“降温结晶”)的方法提纯。
(1)A(2)20℃至30℃时
(3)①③④ 59.1g
(4)降温结晶
【解析】
试题分析:(1)根据表中数据可知:在0℃时硝酸钾的溶解度小于氯化钠的溶解度;而根据图像可知:在0℃时A的溶解度小于B的溶解度;所以A表示硝酸钾的溶解度曲线。
(2)根据表中数据可知:在20℃时硝酸钾的溶解度小于氯化钠的溶解度;在30℃时硝酸钾的溶解度大于氯化钠的溶解度;所以二者在温度为20℃至30℃时溶解度相等。
(3)在20℃时硝酸钾的溶解度为31.6g。即在20℃温度下,硝酸钾在100g水里达到饱和状态时所溶解的质量为31.6g。因此题目中向100g水里25g硝酸钾时,所得溶液①为不饱和溶液;向溶液①再加25g硝酸钾时,硝酸钾的总质量为50g;而20℃时硝酸钾最多溶解31.6g,此时溶液②为饱和溶液。溶液②加热至50℃时,此时硝酸钾的溶解度为85.5g。此时硝酸钾的总质量为50g,所以溶液③为不饱和溶液。再加入30g硝酸钾,硝酸钾的总质量为80g,所以溶液④仍为不饱和溶液。溶液④冷却至20℃,得到的溶液⑤中硝酸钾的总质量为80g,硝酸钾的溶解度为31.6g。此时溶液为饱和溶液。所以溶液①③④为不饱和溶液。 将溶液⑤继续冷却至10℃,硝酸钾的溶解度为20.9g,此时硝酸钾的总质量为80g。所以析出固体的质量为:80g—20.9g=59.1g
(4)当温度变化时,硝酸钾的溶解度变化较大,而氯化钠的溶解度变化较小。所以可通过降温结晶的方法提纯硝酸钾。
考点:溶解度曲线
(15分)实验室有一瓶长期暴露在空气中的氢氧化钠固体样品,观察发现,样品表面有白色粉末。某兴趣小组的同学对该样品的成分及含量进行了探究。
【提出问题】该样品中含有那些物质?
【提出猜想】通过分析,提出如下猜想:
猜想Ⅰ:已完全变质,该样品中只含Na2CO3;
猜想Ⅱ:部分变质,该样品中含有NaOH和Na2CO3。
则NaOH变质反应的化学方程式为 。
【查阅资料】
①碱性的Na2CO3溶液可以与中性的CaCl2溶液发生复分解反应;
②CO2在饱和碳酸氢钠溶液中几乎不溶解。
【实验探究1】为确定该样品的成分,小明设计了如下实验方案,请你一起完成下列实验报告。
实验操作 | 实验现象 | 实验结论 |
(1)取少量样品溶于水,加入 ; | 白色沉淀产生 | 该反应的化学方程式: ; |
(2)将上述反应后的混合物过滤,取滤液加入 。 | 。 | 证明猜想Ⅱ正确 |
【提出问题2】如何测量该部分变质样品中碳酸钠的质量分数?
【实验探究2】小红同学设计如下图所示装置(铁架台略去),实验在27℃,101kPa下进行,步骤如下:
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①按图连接好装置;
②用托盘天平准确称取该样品2g,放入A中试管内,向B中集气瓶中倒入饱和碳酸氢钠溶液至瓶颈处;
③向分液漏斗中加入稀硫酸,打开活塞,让稀硫酸滴入试管中至过量,关闭活塞。反应结束后,量筒中收集到饱和碳酸氢钠溶液220mL。
请回答下列问题:
(1)在实验步骤①和②之间,还缺少一实验步骤,该实验步骤是 ;
(2)B中集气瓶盛放的饱和碳酸氢钠溶液不能用水代替,其理由是 ;
(3)试管中原有的空气对实验结果是否有明显影响? (填“有”或“没有”)
(4)变质氢氧化钠样品中碳酸钠的质量分数为 。(在27℃,101kPa时二氧化碳的密度为1.8g/L)(计算结果精确至1%)
【提出问题3】怎样提纯该样品得到纯净的氢氧化钠固体?
【实验探究3】为得到纯净的氢氧化钠固体,小亮设计了如下图所示的实验流程。
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请回答下列问题:
(1)操作①、②、③的名称分别为 ,为了使样品充分溶解,操作①中还要用到的玻璃仪器是 ;
(2)该实验中发生反应的化学方程式为 ;
(3)最终所得氢氧化钠固体质量 变质后样品中氢氧化钠的质量(填“小于”、“等于”或“大于”)。
【实验反思】
(1)通过本题,你学会了定性检验氢氧化钠的变质、定量测定变质样品中某成分的含量,以及除杂提纯物质。为了得到可靠的实验结果,探究过程中你需要思考的问题有 (填数字序号);
①选择试剂种类 ②确定试剂用量 ③试剂产地 ④实验装置与步骤的设计 ⑤实验安全环保 ⑥测量中减少误差
(2)实验探究Ⅰ中的检验和实验探究3中的除杂都将碳酸钠进行了转化,但二者目的不同,分别是 。