题目内容

4．通过海水晾晒可得粗盐，粗盐除NaCl外，还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质．以下是制备精盐的实验方案，各步操作流程如下：

（1）在第①步粗盐溶解操作中要用玻璃棒搅拌，作用是加速溶解．
（2）第②步操作的目的是除去粗盐中的Na2SO4（填化学式），判断BaCl2已过量的方法是取少量上层清液与试管中加入氯化钡溶液，若无氯化钡生成则氯化钡已经过量
（3）在第③步操作中，选择的除杂的试剂不能用KOH代替NaOH，理由是若用氢氧化钾会引入新的杂质氯化钾
（4）第⑤步“过滤”操作中得到沉淀的成分有：泥沙、BaSO4、Mg（OH）2、BaCO3；CaCO3
（5）“蒸发结晶”用到的器材有：铁架台（铁圈）、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿
（6）第④步中，相关的化学方程式是Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl、Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl
（7）第⑥步操作中涉及的化学方程式Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2、NaOH+HCl=NaCl+H2O．

分析 实验流程为：粗盐样品含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质，加入过量的氯化钡，可以将硫酸根离子除去，但是会引入钡离子杂质离子，加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去氯化镁，加入过量的碳酸钠溶液的目的除去杂质CaCl2和加入的过量试剂BaCl2，过滤，将得到的沉淀全部滤出，得到的滤液是含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠等的混合物，加入足量的盐酸，可以出去碳酸根离子、氢氧根离子等杂质离子，最后即可获得较为纯净的氯化钠，
（1）粗盐溶解时通过玻璃杯的搅拌可以加速溶解；
（2）加入氯化钡溶液可除去杂质硫酸根离子；
（3）若用氢氧化钾溶液，会引进杂质钾离子；
（4）过滤可把溶液和不溶于水的物质除去，可以除去硫酸钡、碳酸钙、碳酸镁、碳酸钡和泥沙等不溶性杂质；
（5）根据蒸发操作方法判断使用的仪器及缺少的仪器；
（6）碳酸钠与氯化钡、氯化钙反应分步生成碳酸钡和碳酸钙沉淀，据此写出反应的化学方程式；
（7）第⑥步用盐酸中和碳酸钠、氢氧化钠．

解答 解：粗盐样品含有Na2SO4、MgCl2、CaCl2等杂质，加入过量的氯化钡，可以将硫酸根离子除去，但是会引入钡离子杂质离子，加入过量氢氧化钠溶液的目的是除去氯化镁，加入过量的碳酸钠溶液的目的除去杂质CaCl2和加入的过量试剂BaCl2，过滤，将得到的沉淀全部滤出，得到的滤液是含有氯化钠、碳酸钠、氢氧化钠等的混合物，加入足量的盐酸，可以出去碳酸根离子、氢氧根离子等杂质离子，最后即可获得较为纯净的氯化钠，
（1）第①步粗盐溶解操作中用玻璃棒搅拌，可加速粗盐的溶解，
故答案为：加速溶解；
（2）加入氯化钡溶液可以除去杂质Na2SO4；继续加入氯化钡溶液，若无沉淀生成，则说明氯化钡已经过量，所以判断BaCl2已过量的方法是：取少量上层清液与试管中加入氯化钡溶液，若无氯化钡生成则氯化钡已经过量，
故答案为：Na2SO4；取少量上层清液与试管中加入氯化钡溶液，若白色沉淀生成则氯化钡已经过量；
（3）提纯的是氯化钠，若用氢氧化钾会引入新的杂质氯化钾，
故答案为：若用氢氧化钾会引入新的杂质氯化钾；
（4）通过过滤可把溶液中的不溶物除去，则可以除去的物质有泥沙、BaSO4、Mg（OH）2、BaCO3；CaCO3，
故答案为：BaCO3；CaCO3；
（5）根据“蒸发结晶”的步骤可知，蒸发过程用到的仪器有：铁架台（铁圈）、坩埚钳、石棉网、火柴、玻璃棒、酒精灯、蒸发皿，
故答案为：酒精灯；蒸发皿；
（6）第④步加入碳酸钠，碳酸钠与氯化钡、氯化钙反应生成碳酸钙和碳酸钡沉淀，反应的化学方程式为：Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl、Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl，
故答案为：Na2CO3+BaCl2=BaCO3+2NaCl、Na2CO3+CaCl2=CaCO3+2NaCl；
（7）第⑥步加入盐酸的目的是除去过量的碳酸钠和氢氧化钠，反应的化学方程式为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2、NaOH+HCl=NaCl+H2O，
故答案为：Na2CO3+2HCl=2NaCl+H2O+CO2、NaOH+HCl=NaCl+H2O．

点评 本题考查了物质分离与提纯方法的综合应用，题目难度中等，明确加入除杂试剂的先后顺序为解答关键，注意掌握常见化学实验基本操作方法，试题培养了学生的分析能力及化学实验能力．

练习册系列答案
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9．为了验证炭粉与浓硫酸作用确实有二氧化碳气体生成，某同学创设如下图所示的A、B、C三个装置进行实验，其中省略了课本上炭粉与浓硫酸反应的发生装置图．已知C中的KMnO4酸性溶液是足量的，具有强氧化性，还原性的SO2气体经过KMnO4酸性溶液后能全部被吸收氧化，据此，请回答下列问题．
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（3）装置B的作用是验证SO2是否被除尽，装置B中观察到的现象是品红溶液仍保持红色；
（4）装置A中观察到的现象是溶液变浑浊，得到的结论是混合气体中含CO2．
16．某同学利用如图装置可探究浓硫酸与木炭粉在加热条件下反应产生的三种气体产物，请填写下列空白：

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（2）无水硫酸铜的作用是检验水的存在，②中3个洗气瓶的作用依次为检验有无S02生成、除去生成的S02气体、检验S02是否除尽．
13．工业合成氨的反应是一个可逆反应，反应条件是高温、高压，并且需要合适的催化剂．已知形成1 mol H-H键、1 mol N-H键、1mol N≡N键放出的能量分别为436 kJ、391 kJ、946 kJ．则：
（1）写出工业合成氨的化学方程式N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）．
（2）若0.5mol N2完全反应生成NH3可放出（填“吸收”或“放出”）热量46kJ．　
（3）如果将0.5mol N2和1.5mol H2混合，使其充分反应，放出的热量总小于上述数值，其原因是该反应是可逆反应，反应物不能完全转化为生成物，所以放出的热量要小于46kJ．
（4）实验室模拟工业合成氨时，在容积为2L的密闭容器内，反应经过5min后，数据如下，则用N2表示的化学反应速率为0.4mol/L/min．　
 物质 N2 H2 NH3
 反应前 16mol xmol0
 5min ymol 28mol 8mol
（5）一定条件下，当合成氨的反应达到化学平衡时，下列说法不正确的是bde．　
a．正反应速率和逆反应速率相等　
b．正反应速率最大，逆反应速率为0　
c．N2的转化率达到最大值　
d．N2和H2的浓度相等　
e．N2、H2和NH3的体积分数相等　
f．反应达到最大限度．
14．目前国际空间站处理CO2的一个重要方法是将CO2还原，所涉及的反应方程式为：CO2（g）+4H2（g）?CH4（g）+2H2O（g）
已知H2的体积分数随温度的升高而增加．若温度从300℃升至400℃，重新达到平衡，判断下列表格中各物理量的变化．（选填“增大”、“减小”或“不变”）
v正v逆平衡常数K转化率α
增大        增大              减小减小           
相同温度时，上述反应在不同起始浓度下分别达到平衡，各物质的平衡浓度如表：
[CO2]/mol•L-1[H2]/mol•L-1[CH4]/mol•L-1[H2O]/mol•L-1
平衡Ⅰabcd
平衡Ⅱmnxy
a、b、c、d与m、n、x、y之间的关系式为．

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