题目内容
19.海水晒盐就是利用涨潮将海水引入贮水池,再引入蒸发池,接着到结晶池,这样不断地风吹日晒,海水就慢慢成为食盐的饱和溶液,晶体就会逐渐析出,得到粗盐.基础实验6“粗盐的初步提纯”是同学们在初中阶段化学学习必须完成的实验活动之一.请回答下列问题:
【实验过程】
(1)称量与溶解
①调节托盘天平(如图甲):使游码回零,若天平指针偏向左边,可将左边螺母向右(填“左”或“右”)旋动,使指针摆动达到平衡.
②用托盘天平称取粗盐的质量为2g(只用到游码,平衡时游码位置如图乙):再用量筒称取10mL蒸馏水,将粗盐和蒸馏水转移到烧杯中,用玻璃棒搅拌,使粗盐充分溶解.
(2)过滤
③制作过滤器,并进行过滤操作,然后仔细观察过滤纸上的剩余物质及滤液的颜色.
④一开始时,乐乐小组同学的过滤操作(如图丙).
请将其中的错误之处加以指正:没有玻璃棒引流.
⑤老师发现红红同学过滤的速度明显比其它的小组要慢,分析其中可能的原因是:滤纸和漏斗壁之间有气泡.
(3)蒸发
将过滤后所得的溶液转移后进行蒸发(如图丁),待出现较多固体时,停止加热,利用余热将滤液蒸干.
⑥盛装滤液的仪器甲的名称是蒸发皿.
⑦玻璃棒所起的作用是使液体均匀受热,防止局部温度过高,造成液滴飞溅.
(4)计算产率
蒸发操作结束后,用玻璃棒将固体转移到纸片上,比较食盐提纯前后的状态,称量提纯后的食盐(精盐)的质量为1.7g.最后将固体回收到指定的容器中.
⑧精盐产率(%)的计算过程和结果=85%.
【拓展提升】
(5)物质溶解情况可以定量表示,现提供氯化钠和硝酸钾的溶解度数据如表所示.
| 温度/℃ | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 | 80 | 90 | 100 | |
| 溶解度/g | NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 37.8 | 38.4 | 39.0 | 39.8 |
| KNO3 | 13.3 | 20.9 | 31.6 | 45.8 | 63.9 | 85.5 | 110 | 138 | 169 | 202 | 246 | |
⑩在化学上,分离物质有多种方法.欲使某温度下的硝酸钾饱和溶液中的硝酸钾析出,你认为可能的方法有冷却热饱和溶液(降温结晶),若从硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物中分离出硝酸钾,你的实验方案是:先制成高温下的硝酸钾饱和溶液,再冷却,过滤.
(6)“粗盐的初步提纯”实验中得到的精盐并不是纯净物,还含有少量可溶性的杂质.若要除去其中含有的Mg2+、Ca2+、和硫酸根,依次加入下列试剂(每一步都过量)并采取相应的实验操作手段,能够达到实验目的是:BD.
A.BaCl2、NaOH、Na2CO3、H2SO4
B,BaCl2、NaOH、Na2CO3、HCl
C.Na2CO3、BaCl2、NaOH、HCl
D.NaOH、BaCl2、Na2CO3、HCl.
分析 ①根据托盘天平的使用方法进行分析;
②根据托盘天平游码的读数进行分析;
④根据过滤的方法和注意事项进行分析;
⑤如果滤纸和漏斗壁之间有气泡时容易导致过滤速度太慢;
⑥根据仪器的名称进行分析;
⑦蒸发操作时,为使液体均匀受热,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,应用玻璃棒搅拌;
⑧精盐的产率为精盐的质量与粗盐的质量之比,据此进行分析解答;
⑨由表中数据,可以画出两种物质的溶解度曲线图;
⑩利用两物质中硝酸钾的溶解度随温度变化很明显,而氯化钠不明显的知识找到解决的办法;
(6)根据加入碳酸钠的目的来考虑实验顺序;
解答 解:①调节托盘天平:使游码回零,若天平指针偏向左边,可将左边螺母向右旋动,使指针摆动达到平衡,故填:右;
②如图所示质量为2g,故填:2g;
④过滤应用玻璃棒进行引流,图中没有玻璃棒引流,故填:没有玻璃棒引流;
⑤如果滤纸和漏斗壁之间有气泡时容易导致过滤速度太慢.
故填:滤纸和漏斗壁之间有气泡;
⑥盛装滤液的仪器甲是蒸发皿,故填:蒸发皿;
⑦蒸发操作时,为使液体均匀受热,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,应用玻璃棒搅拌,故填:使液体均匀受热,防止局部温度过高,造成液滴飞溅;⑧精盐的产率=$\frac{精盐的质量}{粗盐的质量}$×100%,故1.7g/2g×100%=85%;
⑨由表中数据,可以画出两种物质的溶解度曲线图;![]()
⑩欲使某温度下的硝酸钾饱和溶液中的硝酸钾析出,采用降温结晶;
因为两物质中硝酸钾的溶解度随温度变化很明显,而氯化钠不明显,若从硝酸钾和氯化钠(少量)的混合物中分离出硝酸钾,先制成高温下的硝酸钾饱和溶液,再冷却,过滤,把硝酸钾分离出来.
故填:冷却热饱和溶液(降温结晶);先制成高温下的硝酸钾饱和溶液,再冷却,过滤;
(6)要除去其中含有的Mg2+、Ca2+、和硫酸根,不能引入新的杂质最后得到的是氯化钠,所以加入碳酸钠的目的有两个:一是除去过量的氯化钡,二是除去滤液中的Ca2+;所以碳酸钠必须放在氯化钡的后面,氢氧化钠可以在前面或者在后面,故选BD.
点评 本题考查了粗盐提纯的过程,以及混合物的分离,综合性较强.
| A. | -1 | B. | 0 | C. | +3 | D. | +5 |
【查阅资料】
①Fe+2FeCl3═3FeCl2.
②在酸性条件下,FeCl2可以使高锰酸钾溶液褪色,并生成FeCl3.
③FeCl3溶液可以与KSCN溶液反应,溶液变为血红色.
【猜想与假设】黄色液体中含有FeCl3、FeCl2和HCl.
【进行实验】
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 | |
| 甲同学 | 取1支试管,加入少量黄色液体,然后滴加高锰酸钾溶液,再滴加KSCN溶液 | 高锰酸钾溶液褪色,溶液变为血红色 | 黄色溶液中有HCl、FeCl2和FeCl3 |
| 乙同学 | 取2支试管,分别加入少量黄色溶液.再向试管①中滴加KSCN溶液;向试管②中加入铁粉,再滴加高锰酸钾溶液 | 试管①中溶液变为血红色;试管②中产生大量气泡,高锰酸钾溶液褪色 | 黄色溶液中有HCl、FeCl2和FeCl3 |
| 丙同学 | 取3支试管,分别加入少量黄色溶液.再向试管①中滴加KSCN溶液;试管②中加入铁粉;试管③中滴加高锰酸钾溶液 | 试管①中溶液变为血红色;试管②…;试管③中高锰酸钾溶液褪色 | 黄色溶液中有HCl、FeCl2和FeCl3 |
(2)丙同学试管②中的实验现象为产生大量气泡.
(3)三位同学的方案不合理的是甲和乙,原因是甲:依据资料②,FeCl2和高锰酸钾反应时生成了FeCl3,无法证明黄色溶液中有FeCl3
乙:依据资料①,加入Fe粉时,Fe与盐酸或FeCl3反应生成了FeCl2,无法证明黄色溶液中有FeCl2.
【实验反思】
(4)在混合物中,各种成分能(填“能”或“不能”)保持各自的化学性质.
(5)在混合体系中检验多种物质存在时,要考虑物质间的相互影响;物质检验的顺序;所加检验试剂的用量等(答出1条即可).
【提出问题】滤液中的溶质是什么物质?
【查阅资料】①Ca(NO3)2溶液呈中性. ②Ca(NO3)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaNO3
【猜想假设】甲同学认为只含有NaOH;乙同学认为只含有NaOH,Ca(OH)2;丙同学认为含有NaOH、Ca(OH)2、Na2CO3;你认为可能含有NaOH和Na2CO3
【分析讨论】丁同学认为丙同学的猜想肯定是不合理的,理由是如果氢氧化钙和碳酸钠同时存在时会发生化学反应.
【实验设计】请你设计一个简单的实验来验证你的猜想是正确的.
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量滤液于试管中, 滴加足量的硝酸钙溶液,再滴入几滴酚酞试液 | 出现白色沉淀,酚酞试液变红色 | 猜想正确 |
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量滤液于试管中,滴加少量的稀盐酸 | 无明显现象 | 猜想正确 |
【反思拓展】在分析化学反应后所得物质的成分时,除了考虑生成物外,还需要考虑反应物是否有剩余.
| A. | 石墨烯在一定条件下能与氧化反应 | B. | 石墨烯是一种新型的化合物 | ||
| C. | 烯合金具有优良的导电性 | D. | 烯合金是一种新型材料 |