题目内容
某校探究学习小组同学用含有少量杂质(主要为少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等)的粗盐制取“化学纯”级的NaCl,实验前他们设计了如下方案(框图)。 ![]()
(1)请写出操作第④、⑤步所加试剂名称及第⑥步操作名称:④ ,⑤ ,⑥ ;
(2) 沉淀混合物C的化学成分有(用文字和化学式表示): ;
(3)写出第⑤步操作中可能发生反应的离子方程式:
;
(4)如何用最简单方法检验第⑤步实验是否达到了目的:
;
(5)你认为该设计里哪些步骤调换后不影响实验结果: ;
(6)有同学认为上述实验设计步骤可以简化,请你提出简化的一种设想:
。
⑴④碳酸钠溶液 ⑤盐酸 ⑥蒸发(蒸发结晶也可)(各1分)
⑵ 泥沙、BaSO4、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2(2分)
⑶第⑤步:H+ + OH- = H2O (1分) CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑(1分)
⑷ 用玻璃棒蘸取溶液点在pH试纸中部,若变红,说明溶液呈酸性,无OH-、CO32-存在;若变蓝,说明溶液仍呈碱性,有OH-、CO32-存在,需继续滴加盐酸至呈酸性。(2分)
⑸②和③或③和④(2分)
⑹ 用Ba (OH)2代替BaCl2和NaOH,使②③步合并为一步(1分)
解析试题分析:(1)分析流程图已给出的试剂的作用,BaCl2溶液除去Na2SO4,NaOH溶液除去MgCl2,所以④的作用为除去CaCl2,所选试剂为Na2CO3溶液,⑤的作用是除去过量的NaOH、Na2CO3,应选用盐酸,⑥的作用是从NaCl溶液中得到化学纯NaCl,为蒸发操作。
(2)BaCl2、NaOH、Na2CO3反应后得到的沉淀共有:泥沙、BaSO4、BaCO3、CaCO3、Mg(OH)2。
(3)第⑤步加入HCl,与NaOH和Na2CO3反应,所以离子方程式为:H+ + OH- = H2O; CO32- + 2H+ = H2O + CO2↑。
(4)HCl足量时第⑤步达到了目的,可用pH试纸检验,若试纸变化,证明HCl过量,OH?、CO32?不存在,若变蓝,说明还有OH?、CO32?,需继续滴加盐酸至呈酸性。
(5)NaOH不影响其他物质的除去,所以NaOH的加入顺序可以提前,也可以向后调整,即②和③或③和④可调换。
(6)用Ba (OH)2代替BaCl2和NaOH,可同时除去Na2SO4和MgCl2,使②③步合并为一步。
考点:本题考查流程图的分析、试剂的选择、基本操作、离子方程式的书写、实验方案的设计和分析。
实验室制取乙酸丁酯的实验装置有以下甲、乙两种装置可供选用。
![]()
(甲) (乙)
制备乙酸丁酯所涉及的有关物质的物理性质见下表
| | 乙酸 | 1-丁醇 | 乙酸丁酯 |
| 熔点(℃) | 16.6 | -89.5 | -73.5 |
| 沸点(℃) | 117.9 | 117 | 126.3 |
| 密度(g/cm3) | 1.05 | 0.81 | 0.88 |
| 水溶性 | 互溶 | 可溶 (9g/100g水) | 微溶 |
(1)制取乙酸丁酯的装置应选用___________(填“甲”或“乙”)。不选另一种装置的理由是______________________________________________________________。
(2)该实验生成物中除了主产物乙酸丁酯外,还可能生成的有机副产物有(写出结构简式)________________________________________________________________。
(3)酯化反应是一个可逆反应,为提高1-丁醇的利用率,写出两种可行的方法:
① ;②
(4)从制备乙酸丁酯所得的混合物中分离、提纯乙酸丁酯时,需要经过多步操作,下列图示的操作中,肯定需要的化学操作是________________(选填答案编号)。
A B C D
(5)有机物的分离操作中,经常需要使用分液漏斗等仪器。使用分液漏斗前必须_______________,某同学在进行分液操作时,若发现液体流不下来,其可能原因除分液漏斗活塞堵塞外,还有 。
碳酸钠俗称纯碱,其用途很广。实验室中,用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。
溶解度 溶质 g/100g水 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 | 70 |
| NaCl | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 37.8 |
| NH4HCO3 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | | | | |
| NaHCO3 | 8.2 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.4 | 16.4 | |
| NH4Cl | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.2 | 60.2 |
实验步骤
Ⅰ、化盐与精制:①粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42-)溶解;②加入足量NaOH和Na2CO3溶液,煮沸;③过滤;④加入盐酸调pH至7。
Ⅱ、转化:①将精制后的食盐溶液温度控制在30~35℃之间;在不断搅拌下,加入研细的碳酸氢铵;保温,搅拌半小时;②静置, a 、 b ;③得到NaHCO3晶体。
Ⅲ、制纯碱:将得的NaHCO3放入蒸发皿中,在酒精灯上灼烧,冷却到室温,即得到纯碱。
完成下列填空:
(1)“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是 。
(2)“转化”的离子方程式是 。
(3)“转化”过程中,温度控制在30~35℃之间的加热方式是 ;为什么温度控制在30~35℃之间? 。
(4)a、b处的操作分别是 、 。
(5)实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO3,为测定纯碱的纯度,用电子天平准确称取样品G克,将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解,滴加2滴酚酞,用c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变,滴定过程中无气体产生,所用盐酸的体积为V1 mL。此时发生的反应为:CO32- + H+ →HCO3-
①样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是 。
②向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙,用同浓度的盐酸继续滴定至终点,所用盐酸的体积为V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是 ;根据实验数据,如何判断样品含有NaHCO3 。
二氧化氯(ClO2)是目前国际上公认的第四代高效、无毒的广谱消毒剂,是一种黄绿色的气体,易溶于水。实验室可用NH4Cl、盐酸、NaClO2(亚氯酸钠)为原料来制备ClO2,其流程如下:![]()
(1)写出电解时发生反应的化学方程式: 。
(2)除去ClO2中的NH3可选用的试剂是 。(填字母)
| A.饱和食盐水 | B.碱石灰 | C.浓硫酸 | D.水 |
①装置中玻璃液封管的作用是 ; 。
②请写出上述二氧化氯气体与碘化钾溶液反应的离子方程式 。
③滴定终点的现象是: 。
④测得通入ClO2的质量m(ClO2)= 。(用含c、V的代数式表示)(已知:ClO2的相对分子质量为67.5)
(4)设计实验来确定溶液X的成分,请补充完成实验步骤和现象。
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| ① | | 溶液X中含有Na+ |
| ② | | 溶液X中含有Cl- |