题目内容

1．实验室里需要纯净的NaCl溶液，但手边只有混有Na2SO4、NH4HCO3的NaCl．某学生设计了如图所示方案提取纯净的NaCl溶液．（已知：NH4HCO3$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$NH3↑+CO2↑+H2O）

如果此方案正确，那么：
（1）操作②为什么不用硝酸钡溶液，其理由是引入硝酸根杂质离子．
（2）进行操作②后，如何判断SO${\;}_{4}^{2-}$已除尽，方法是取少量上层澄清溶液，再滴加BaCl2溶液，如无沉淀出现则说明SO42-已除尽，反之则有．
（3）操作③的目的是除去过量的Ba2+，为什么不先过滤后加碳酸钠溶液？理由是减少一次过滤操作．
（4）操作④的目的是除去滤液中多余的氯化氢．

分析 混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体，由流程可知，①中发生加热条件下分解反应，分解后的固体溶于水后，与氯化钡反应除去硫酸根离子，再利用碳酸钠除去过量的钡离子，过滤后滤液中含NaCl、碳酸钠，加盐酸除去碳酸钠后溶质为NaCl，蒸发得到纯净的NaCl，以此来解答．

解答 解：（1）加入硝酸钡溶液，硝酸钡和硫酸钠反应生成硫酸钡和硝酸钠，除去了硫酸根离子，但引入了硝酸根新的杂质离子，
故答案为：引入硝酸根杂质离子；
（2）加入过量氯化钡溶液，如果硫酸根离子为完全除去，则仍然含有硫酸根离子，能够与钡离子反应生成沉淀，所以检验硫酸根离子已除尽，可静止片刻在上层清液处，滴加一滴氯化钡溶液，不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽；
故答案为：取少量上层澄清溶液，再滴加BaCl2溶液，如无沉淀出现则说明SO42-已除尽，反之则有；
（3）操作③加入碳酸钠溶液，碳酸钠与过量的氯化钠反应生成碳酸钡和氯化钠，除去过量的氯化钡，再过滤；先过滤而后加碳酸钠溶液，在加入碳酸钠溶液后生成的碳酸钡还需要过滤，增加一次过滤操作；
故答案为：除去过量的Ba2+； 减少一次过滤操作；
（4）操作④加热煮沸溶液的目的是除去滤液中多余的氯化氢；
故答案为：除去滤液中多余的氯化氢．

点评 本题考查混合物分离提纯实验方案的设计，为高频考点，把握流程中的化学反应及混合物分离方法为解答的关键，侧重分析与实验能力、推断能力的考查，题目难度不大．

练习册系列答案
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14．为了确定Na2CO3和NaHCO3混合物样品的组成，称取四份该样品溶于水后分别滴加相同浓度盐酸30.0mL，充分反应，产生CO2的体积（已折算成标准状况下的体积，不考虑CO2在水中的溶解）如表．
实验序号ⅠⅡⅢⅣ
盐酸体积（mL）30.030.030.030.0
样品质量（g）2.963.705.186.66
CO2的体积（mL）672840896672
（1）样品中物质的量之比n（Na2CO3）：n（NaHCO3）=2：1；
（2）盐酸的物质的量浓度c（HCl）=2.5mol/L．
15．某工厂以孔雀石为主要原料制备蓝矾晶体（CuSO4•5H2O），其生产流程如图1所示：

已知该条件下，通过调节溶液的酸碱性而使Fe3+、Fe2+、Cu2+生成沉淀的pH分别如表所示：
物质开始沉淀时的pH完全沉淀时的pH
Fe（OH）32.23.2
Fe（OH）27.69.6
Cu（OH）24.76.4
回答下列问题：
（1）弃渣的主要成分是SiO2，Ⅱ中有“洗涤”的操作，其目的是除去晶体表面附着的杂质．
（2）溶液A中的金属离子有Cu2+、Fe2+、Fe3+．试剂①是一种氧化剂，则试剂①最好为下列中的b，反应的离子方程式为2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O．
a．Na2O2b．H2O2       c．Cl2       d．KSCN
（3）根据图2有关数据，你认为工业上氧化操作时应采取措施将反应温度及溶液pH分别控制在80℃，pH=1.5，氧化时间为4h左右．
（4）操作Ⅰ中溶液的pH应控制在3.2≤pH＜4.7范围内．
（5）欲测定溶液A中Fe2+的浓度，可用KMnO4标准溶液进行滴定，则KMnO4溶液应置于酸（填“酸”或“碱”）式滴定管中．若滴定20.00mLA的溶液，用去0.0240mol•L-1KMnO4溶液16.00mL时恰好达到滴定终点，则A溶液中Fe2+的浓度为0.096mol/L．
12．短周期主族元素X、Y、Z、W原子序数依次增大，m是W的单质，r是X的单质，s是Y的单质，n、p及q是这些元素组成的二元化合物；t由其中的三种元素组成，其水溶液呈碱性；p是淡黄色固体，q是一种耐高温材料，它们的关系如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．Y、Z、W的简单离子的电子层结构相同
B．原子半径：r（X）＜r（Y）＜r（Z）＜r（W）
C．简单氢化物的稳定性：X＞Y
D．Y与Z两种元素形成的化合物一定只含离子键
19．向a L物质的量浓度为c1 mol/L的明矾溶液中逐滴加入b L物质的量浓度为c2 mol/L的Ba（OH）2溶液时，当b满足b=$\frac{3a{c}_{1}}{2{c}_{2}}$时，沉淀的总物质的量为最大值；当a=b=0.5，c1=2，c2=3.6时，生成沉淀的质量为450.6gg．
6．中国沿海某城市采用反渗透法将海水淡化，得到淡水供市民使用，剩余母液继续加工获得其他产品．母液中主要含有Cl-、Na+、K+、Mg2+、Ca2+、SO42-、Br-等离子．某实验小组同学模拟工业生产流程，进行如下实验．

（1）海水淡化的方法还有蒸馏法（或电渗析法、离子交换法）（写出一种）．
（2）Ⅰ中，电解饱和食盐水的工业生产叫做氯碱工业，写出该反应的离子方程式2Cl-+2H2O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$2OH-+Cl2↑+H2↑．
（3）Cl2和Br2均为双原子分子，从原子结构的角度解释其原因：氯、溴元素位于同一主族，最外层均为7e-，两个原子各提供1e-，形成共用电子对，两个原子都形成了8e-稳定结构．
（4）Ⅲ中，加入适量CaCl2固体的目的是除去SO42-．
（5）写出IV中反应的离子方程式Mg2++Ca（OH）2═Mg（OH）2+Ca2+．
13．钼酸钠晶体（Na2MoO4•2H2O）是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂，由钼精矿（主要成分是MoS2，含少量PbS等）制备钼酸钠晶体的部分流程如图所示：

（1）Na2MoO4•2H2O中钼元素的化合价为+6；
（2）焙烧时为了使钼精矿充分反应，可采取的措施是将矿石粉碎（或增加空气的进入量或采用逆流原理等）（答出一条即可）；
（3）焙烧过程中钼精矿发生的主要反应的化学方程式为MoS2+O2$\stackrel{△}{→}$MoO3+SO2（未配平），该反应中氧化产物是MoO3、SO2（填化学式）；当生成1molSO2时，该反应转移的电子的物质的量为7mol；
（4）碱浸时，MoO3与Na2CO3溶液反应的离子方程式为MoO3+CO32-=MoO42-+CO2↑；
（5）过滤后的碱浸液结晶前需加入Ba（OH）2固体以除去SO42-．当BaMoO4开始沉淀时，SO42-的去除率为97.5%，已知：碱浸液中c（MoO42-）=0.40mol•L-1，c（SO42-）=0.040mol•L-1，Ksp（BaSO4）=1.0×10-10、则Ksp（BaMoO4）=4.0×10-8[加入Ba（OH）2固体引起的溶液体积变化可忽略]．
10．下列有关化学用语的表示正确的是（　　）
A．中子数为20的氯原子：${\;}_{17}^{37}$Cl
B．次氯酸的电子式：
C．氮原子的结构示意图：
D．碳酸氢钠的电离方程式：NaHCO3=Na++H++CO32-
11．亚硝酸钠（NaNO2）被称为工业盐，在漂白、电镀等方面应用广泛．以木炭、浓硝酸、水和过氧化钠为原料制备亚硝酸钠的装置如图所示．

已知：室温下，①2NO+Na2O2═2NaNO2；
②3NaNO2+3HCl═3NaCl+HNO3+2NO↑+H2O；
③酸性条件下，NO或NO2都能与MnO4-反应生成NO3-和Mn2+．
请按要求回答下列问题：
（1）简述检查该装置气密性的方法：关闭弹簧夹和分液漏斗玻璃活塞，D装置导气管插入水中，微热烧瓶若D装置中导气管处冒气泡，定值加热有一段水柱上升证明气密性完全好．
（2）检查完该装置的气密性，装入药品后，实验开始前通入一段时间气体X，然后关闭弹簧夹，再滴加浓硝酸，加热，控制B中导管均匀地产生气泡．则X的化学式为N2，作用是赶出装置中的空气，避免空气影响物质制备．
（3）A烧瓶中反应的化学方程式为C+4HNO3（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$CO2↑+4NO2↑+2H2O．
（4）D装置中反应的离子方程式为5NO+3MnO4-+4H+=3Mn2++5NO3-+2H2O．
（5）预测C中反应开始阶段，产物除NaNO2外，还含有的副产物有Na2CO3和NaOH．为避免产生这些副产物，应在B、C装置间增加装置E，则E中盛放的试剂名称为碱石灰．
（6）利用改进后的装置，将3.12g Na2O2完全转化成为NaNO2，理论上至少需要木炭0.48g．

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