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.
| A. | 阿佛加德罗 | B. | 道尔顿 | C. | 牛顿 | D. | 门捷列夫 |
| A. | 无色溶液:Ca2+、H+、Cl-、HSO3- | |
| B. | 能使pH试纸呈红色的溶液:Na+、NO3-、I-、AlO2- | |
| C. | FeCl3溶液:K+、Na+、Fe2+、S2- | |
| D. | $\frac{{K}_{W}}{c({H}^{+})}$=0.1mol/L的溶液:Na+、K+、SiO32-、NO3- |
| A. | Na+、Al3+、SO42-、NO3- | B. | K+、Na+、SO42-、Ba2+ | ||
| C. | K+、MnO4-、NH4+、Cl- | D. | Cu2+、K+、HCO3-、NO3- |
| A. | SO2可用于杀菌、消毒 | B. | HF可用于雕刻玻璃 | ||
| C. | NH3可用于制硝酸 | D. | SiO2可用于制太阳能电池 |
(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 | xmol | 0 |
| 5min | ymol | 28mol | 8mol |
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.
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 |
| [CO2]/mol•L-1 | [H2]/mol•L-1 | [CH4]/mol•L-1 | [H2O]/mol•L-1 | |
| 平衡Ⅰ | a | b | c | d |
| 平衡Ⅱ | m | n | x | y |