题目内容
12.食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料.粗食盐常含有少量Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质离子,实验室提供的试剂如下:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液、75%乙醇、四氯化碳.实验室提纯NaCl的流程如图1:
(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、SO42-离子,从实验室提供的试剂中选出,按滴加顺序依次为i NaOH溶液 iiBaCl2溶液iii饱和Na2CO3溶液
(2)请写出下列试剂加入时发生反应的离子反应方程式:
加入试剂i:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;
加入试剂iii:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓.
(3)洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为75%乙醇.(从提供的试剂中选)
(4)实验中用到的盐酸的物质的量浓度为0.400mol/L,现实验室某浓盐酸试剂瓶上的有关数据如图2:
欲用图2所述的浓盐酸配制实验所需浓度的稀盐酸480mL,
①配制需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒、胶头滴管、20mL量筒、500mL容量瓶(填仪器名称)
②需量取的浓盐酸的体积为:16.8mL.
分析 在溶液Ⅰ中可依次加入氢氧化钠、氯化钡、饱和碳酸钠溶液,过滤所得滤液含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,加入盐酸,所得溶液Ⅱ为氯化钠,蒸发浓缩,冷却结晶可得到氯化钠晶体.
(1)加入过量的氢氧化钠可以除去镁离子和三价铁离子,加入过量的氯化钡可以除去硫酸根离子,最后加入过量的碳酸钠除去过量的钡离子和钙离子,注意碳酸钠一定放在在后;
(2)加入氢氧化钠后氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,与铁离子反应生成氢氧化铁沉淀;
加入碳酸钠后,钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,钡离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀;
(3)根据有机物的性质以及氯化钾在有机物中的溶解度知识来回答;
(4)①据实验操作的步骤以及每步操作需要仪器确定反应所需仪器;
②依据稀释前后溶液中所含的氯化氢的物质的量不变计算解答.
解答 解:在溶液Ⅰ中可依次加入氢氧化钠、氯化钡、饱和碳酸钠溶液,过滤所得滤液含有氯化钠、氢氧化钠和碳酸钠,加入盐酸,所得溶液Ⅱ为氯化钠,蒸发浓缩,冷却结晶可得到氯化钠晶体.
(1)欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,应首先加入过量的氢氧化钠除去镁离子和三价铁离子,然后加入过量的氯化钡可以除去硫酸根离子,最后加入过量的饱和碳酸钠溶液除去过量的钡离子和钙离子,
故答案为:BaCl2溶液;饱和Na2CO3溶液;
(2)加入氢氧化钠后氢氧根离子与镁离子反应生成氢氧化镁沉淀,离子方程式为:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓,
加入碳酸钠后,钙离子与碳酸根离子反应生成碳酸钙沉淀,离子方程式为:Ba2++CO32-=BaCO3↓;
钡离子与碳酸根离子反应生成碳酸钡沉淀,离子方程式:Ca2++CO32-=CaCO3↓;
故答案为:i:Mg2++2OH-=Mg(OH)2↓;iii:Ba2++CO32-=BaCO3↓、Ca2++CO32-=CaCO3↓;
(3)除去NaCl晶体表面的少量的KCl,应选用75%的乙醇,因为CCl4有毒,同时KCl也不会溶解在CCl4中,
故答案为:75%乙醇;
(4)①用浓溶液配制烯溶液的步骤为:计算出需要的浓盐酸的体积16.8ml,用20ml量筒量取所需要的浓盐酸的体积,在烧杯中稀释(可用量筒量取水),用玻璃棒搅拌,冷却后转移到500ml容量瓶中,并用玻璃棒引流,洗涤并将洗涤液移入容量瓶中,当加水至液面距离刻度线1~2cm时,改用胶头滴管滴加至溶液凹面与刻度线水平相切,盖好瓶塞,摇匀,所以还需要的玻璃仪器有:20mL量筒、胶头滴管、玻璃棒、烧杯、500mL容量瓶;
故答案为:20mL量筒;500mL容量瓶;
②从浓盐酸试剂瓶上的有关数据可知盐酸的密度为1.19g/ml,质量分数为36.5%,摩尔质量为36.5g/mol,
依据C=$\frac{1000ρω}{M}$,该浓盐酸的物质的量浓度为:C=$\frac{1000×1.19×36.5%}{36.5}$mol/L=11.9mol/L,稀释前后溶液中所含的氯化氢的物质的量不变,设消耗浓盐酸的体积为Vml,则11.9mol/L×V=0.400mol/L×500ml,解得V=16.8ml,
故答案为:16.8mL.
点评 本题考查以粗盐的提纯为载体综合考查物质的分离、提纯,为高频考点,侧重于学生的分析、实验和计算能力的考查,题目难度不大,明确除去杂质离子用到的试剂及顺序,熟悉配置一定物质的量浓度溶液所需要的仪器和步骤是解题的关键.
| A. | 电源B极是负极 | |
| B. | 甲、乙装置的C、D、E、F电极均有单质生成,其物质的量之比为1:2:2:2 | |
| C. | 欲用丙装置给铜镀银,H应该是Ag,电镀液是AgNO3溶液 | |
| D. | 装置丁中Y极附近红褐色变深,说明氢氧化铁胶粒带正电荷 |
| A. | 100 ml 容量瓶、40 g | B. | 500 ml 容量瓶、40 g | ||
| C. | 100 ml 容量瓶、80 g | D. | 500 ml 容量瓶、80 g |
(1)A中盛有浓盐酸,B中盛有MnO2,则烧瓶中发生反应的离子方程式MnO2+4H++2Cl-$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Mn2++Cl2↑+2H2O;若用200mL10mol•L-1的浓盐酸与足量的二氧化锰固体加热反应(不考虑氯化氢挥发),则产生氯气的物质的量为小于0.5mol(选填“大于”、“小于”、“等于”).
(2)兴趣小组的同学准备在F中装入FeCl2溶液以验证Cl2的氧化性,则该反应的化学方程式2FeCl2+3Cl2=2FeCl3.
(3)兴趣小组同学一致认为氯气能使湿润的红色布条褪色,但对于使湿润的红色布条褪色的原因看法不一致,为探究原因,特设计下列实验.(已知:Cl2+H2O?HCl+HClO)
| 提出假设 | 验证假设 | 得出结论 |
| ①能使红色布条褪色是HCl ②能使红色布条褪色是HClO ③能使红色布条褪色是Cl2(写化学式) | 实验①:把红色布条伸入稀盐酸中,红色布条不褪色. 实验②:E、F分别装入A(填标号),干燥的红色布条不褪色,湿润的红色布条褪色. A.干燥的红色布条、湿润的红色布条 B.湿润的红色布条、干燥的红色布条 | 氯水中的HClO (写化学式)能使湿润的红色布条褪色. |
| A. | 浓HNO3 | B. | NaHCO3 | C. | NH4Cl | D. | Fe(OH)3 |
Ⅰ、向粗盐水中加入过量BaCl2溶液,操作X;
Ⅱ、向所得滤液中加入过量Na2CO3溶液,过滤;
Ⅲ、滤液用盐酸调节pH,获得第一次精制盐水.
(1)操作X使用的主要仪器为:漏斗、烧杯、玻璃棒.
(2)过程Ⅰ、Ⅱ生成的部分沉淀及其溶解度(20℃/g)如下表,请依据表中数据解释下列问题:
| CaSO4 | Mg2(OH)2CO3 | CaCO3 | BaSO4 | BaCO3 |
| 2.6×10-2 | 2.5×10-4 | 7.8×10-4 | 2.4×10-4 | 1.7×10-3 |
②过程Ⅱ之后检测Ca2+、Mg2+及过量Ba2+是否除尽时,只需检测Ba2+即可,检验Ba2+的操作是取少量清液放置于试管中,先加入盐酸,再加入硫酸钠溶液,若无白色沉淀,则可证明溶液无Ba2+.
(3)第二次精制要除去微量的I-、IO3-、NH4+、Ca2+、Mg2+,流程示意如下:
①过程Ⅳ除去NH4+的离子方程式是3ClO-+2NH4+=3Cl-+N2↑+2H++3H2O.
②实验室从水溶液分离出I2的操作名称为萃取.
③过程Ⅵ中,产品NaOH在电解槽的阴极区生成(填“阳极”或“阴极”),该电解槽为阳离子交换膜电解槽(填“阳”或“阴”).