题目内容

15．为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、SO42-以及泥沙等杂质，某同学设计了一种制备精盐的实验方案，步骤如下（用于沉淀的试剂稍过量）：
称取粗盐$→_{①}^{操作A}$$→_{②}^{BaCl_{2}}$$→_{③}^{NaOH}$$→_{④}^{Na_{2}CO_{3}}$$→_{⑤}^{操作B}$滤液$→_{⑥}^{适量盐酸}$$→_{⑦}^{蒸发、结晶、烘干}$精盐
（1）第①步中，操作A是溶解，第⑤步中，操作B过滤；
（2）第④步中，写出相应的离子方程式（设粗盐溶液中Ca2+的主要存在形式为CaCl2）Ca2++CO32-=CaCO3↓，Ba2++CO32-=BaCO3↓；
（3）若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是操作③④中生成的Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应，从而影响制得精盐的纯度．

分析 由流程可知，①中操作A为溶解，②中加氯化钡除去SO42-，③中NaOH除去Mg2+，④中碳酸钠除去Ca2+，⑤中操作B为过滤，滤液中加盐酸后蒸发、结晶得到精盐，以此来解答．

解答 解：（1）第①步中，操作A是溶解，第⑤步中操作B为过滤，故答案为：溶解；过滤；
（2）第④步中，相应的离子方程式为Ca2++CO32-=CaCO3↓、Ba2++CO32-=BaCO3↓，故答案为：Ca2++CO32-=CaCO3↓；Ba2++CO32-=BaCO3↓；
（3）若先用盐酸调pH再过滤，将对实验结果产生影响，其原因是操作③④中生成的Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应，从而影响制得精盐的纯度，
故答案为：操作③④中生成的Mg（OH）2、CaCO3、BaCO3会与盐酸反应，从而影响制得精盐的纯度．

点评 本题考查混合物分离提纯，为高频考点，把握元素化合物知识、除杂的原则及试剂加入顺序为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意碳酸钠一定在氯化钡之后，题目难度不大．

练习册系列答案
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6．危化仓库中往往存有钠、钾、液氯、白磷（P4）、硝酸铵和氰化钠（NaCN）等危险品．请回答下列问题：
（1）钠、钾都为活泼金属，在空气中着火时会剧烈燃烧．若金属Na着火，应用沙子来扑（盖）灭．
（2）氯气是一种黄绿色的有毒气体，工业上常用NH3来检验氯气是否发生泄漏，检验时若产生白烟，证明氯气发生了泄漏．则白烟的主要成份是NH4Cl．（填化学式）写出产生白烟化学方程式8NH3+3Cl2=N2+6 NH4Cl．
（3）NH4NO3为爆炸物，在某温度下按下式进行分解：5NH4NO3═4N2↑+2HNO3+9H2O，则被氧化和被还原的氮元素质量之比为5：3．
（4）硫酸铜溶液是白磷引起中毒的一种解毒剂：11P4+60CuSO4+96H2O═20Cu3P+24H3PO4+60H2SO4，若6molH3PO4生成，则被CuSO4氧化的P4的物质的量为0.75mol．
（5）NaCN属于剧毒物质，有一种处理方法其原理为：CN-与S2O32-反应生成两种离子，一种与Fe3+可生成红色溶液，另一种与H+作用产生能使品红溶液褪色的刺激性气体，写出离子反应方程式：CN-+S2O32-=SCN-+SO32-．
7．将物质X逐渐加入（或通入）Y溶液中，生成沉淀的量与加入X的物质的量关系如图所示，符合图示情况的是（　　）
 ABCD
XCO2HClNaOHAlCl3
YCa（OH）2AlO2-AlCl3NaOH
A．AB．BC．CD．D
3．氯化亚砜（SOCl2）是一种液态化合物，沸点为77℃，在农药、制药行业中用途广泛．SOCl2遇水剧烈反应，液面上产生白雾，并带有刺激性气味的气体产生．实验室合成原理：SO2+Cl2+SCl2=2SOCl2，部分装置如右图所示，回答以下问题：


（1）仪器c的名称是球形冷凝管，装置f的作用是吸收逸出有毒的Cl2、SO2，防止空气中的水蒸气进入反应装置，防止SOCl2水解
（2）实验室制Cl2的化学方程式为MnO2+4HCl（浓）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O
（3）SOCl2与水反应的化学方程式为SOCl2+H2O=SO2↑+2HCl↑蒸干AlCl3溶液不能得到无水AlCl3，使SOCl2与AlCl3•6H2O混合加热，可得到无水AlCl3，试解释原因：AlCl3溶液易水解，AlCl3•6H2O与SOCl2混合加热，SOCl2与AlCl3•6H2O中的结晶水作用，生成无水AlCl3及SO2和HCl气体，SOCl2吸水，产物SO2和HCl抑制AlCl3水解
（4）下列四种制备SO2的方案中最佳选择是丁
方案甲乙丙丁
发生装置    
所选试剂NaHSO3固体18.4mol/LH2SO4+Cu4mol/LHNO3+Na2SO370%H2SO4+K2SO3
（5）装置e中产生的Cl2经过d后进入三颈烧瓶，请在d的虚线框内画出所需实验装置图，并标出试剂．
（6）试验结束后，将三颈烧瓶中混合物分离开的实验操作是蒸馏
（已知SCl2的沸点为50℃）若反应中消耗的Cl2的体积为896ml（已转化为标准状况，SO2足量），最后得到纯净的SOCl2 4.76g，则SOCl2的产率为50%（保留三位有效数字）．
（7）分离产物后，向获得的SOCl2中加入足量NaOH溶液，振荡、静止得到无色溶液w，检验溶液w中存在的Cl-的方法是取少量无色溶液放入试管中，加入Ba（NO3）2溶液至不再生沉淀为止，静置，取出上层清液，加入AgNO3溶液，有白色沉淀生成，可知无色溶液中含有Cl-．
10．锌是一种过渡金属，外观呈现银白色，在现代工业中对于电池制造上有不可磨灭的地位．现代炼锌的方法可分为火法和湿法两大类．硫酸铅是生产锌的副产品．
（1）火法炼锌是将闪锌矿（主要含ZnS）通过浮选、焙烧使它转化为氧化锌，再把氧化锌和焦炭混合，在鼓风炉中加热至1473-1573K，使锌蒸馏出来．将闪锌矿焙烧使它转化为氧化锌的主要化学反应方程式为2ZnS+3O2$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2ZnO+2SO2．
（2）某含锌矿的主要成分为ZnS（还含少量FeS等其他成分），以其为原料冶炼锌的工艺流程如图所示：

回答下列问题：
①焙烧过程中产生的含尘烟气可净化制酸，该酸可用于后续的浸出操作．
②浸出液“净化”过程中加入的主要物质为锌粉，其作用是置换出Fe等，以达到净化的目的．
③改进的锌冶炼工艺，采用了“氧压酸浸”的全湿法流程，既省略了易导致空气污染的焙烧过程，又可获得一种有工业价值的非金属单质．“氧压酸浸”中发生的主要反应的离子方程式为2ZnS+4H++O2=2Zn2++2S↓+2H2O
（3）工业冶炼锌的过程中，会产生铅浮渣（主要成分是PbO、Pb，还含有少量Ag、Zn、CaO和其他不溶于硝酸的杂质），某科研小组研究利用铅浮渣生产硫酸铅的流程如下：

已知：25℃时，Ksp（CaSO4）=4.9×10-5，KSP（PbSO4）=1.6×10-8．
①已知步骤Ⅰ有NO气体产生，浸出液中含量最多的阳离子是Pb2+．写出Pb参加反应的化学方程式3Pb+8HNO3=3Pb（NO3）2+2NO↑+4H2O．
②步骤Ⅰ需控制Pb的用量并使Pb稍有剩余，目的是防止Ag被溶解进入溶液（或使Ag留在浸出渣中），产品PbSO4还需用Pb（NO3）2溶液多次洗涤，目的是除去附着在硫酸铅表面的微溶物硫酸钙．
③母液中可循环利用的溶质的化学式是HNO3（填一种物质）；母液经过处理可得电镀Zn时电解质溶液，在铁棒上镀锌时，阳极材料为Zn或锌．
（4）银锌电池是一种常见电池，电池的总反应式为：Ag2O+Zn+H2O═2Ag+Zn（OH）2，电解质溶液为KOH溶液，电池工作时正极的电极式为Ag2O+H2O+2e-═2Ag+2OH-．
20．如图为实验室制取少量乙酸乙酯的装置图，下列关于该实验的叙述中，不正确的是（　　）
A．向a试管中先加入乙醇，然后边摇动试管边慢慢加入浓硫酸，再加冰醋酸
B．试管b中导气管下端管口不能浸入液面的原因是防止实验过程中发生倒吸现象
C．实验时试管b中饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙醇、中和乙酸及降低乙酸乙酯的溶解度便于分层
D．长玻璃导管只有导气的作用
7．铬酸钙（CaCrO4）俗称钙铬黄，溶于水．广泛用作氧化剂、腐蚀抑制剂、颜料等．铬铁矿中铬的含量为19.5%，其主要成分为 FeO•Cr2O3，还含Fe2O3、SiO2、Al2O3等杂质，以该铬铁矿为原料制备钙铬黄的工艺流程
如图1已知：①过氧化氢能将Cr（OH）3氧化为CrO42-．
②金属离子氢氧化物开始沉淀时和沉淀完全时的pH及Ksp如下：
氢氧化物Ksp开始沉淀时的pH沉淀完全的pH
Fe（OH）32.5×10-382.33.5
Fe（OH）21.0×10-157.59.5
Al（OH）32.0×10-324.05.4
Cr（OH）35.4×10-314.65.9
（1）将铬铁矿粉碎的目的是增大接触面积、提高浸取率．
（2）操作I的名称是过滤，固体a的主要成分是SiO2．
（3）写出浸取时生成Al3+的离子方程式：Al2O3+6H+=2Al3++3H2O．
（4）调节pH的范围是C．
A.3.5〜4.0  B.4.6〜5.4  C.5.9〜7.5
（5）写出H2O2氧化Cr（OH）3生成Na2CrO4的化学方程式2Cr（OH）3+3H2O2+2Na2CO3=2Na2CrO4+6H2O+2CO2↑．
（6）当溶液中Al3+开始沉淀时，c（Fe3+）=2.5×10-8mol/L．
（7）取粗产品用硝酸酸化，再加水配制成1000mL溶液，取20mL于试管中，通入标准状况下SO2的体积与铬离子（Cr3+）物质的量的关系如图2该工艺流程中铬铁矿中铬的利用率是80%．[已知氧化性：CrO42-＞NO3 （H+）]．
4．电子工业中，常用氯化铁溶液作为印刷电路铜板蚀刻液．请按要求回答下列问题：
（1）若向氯化铁溶液中加入一定量的澄清石灰水，调节溶液pH，可得红褐色沉淀，该反应的离子方程式为：Fe3++3OH-=Fe（OH）3↓，该过程中调节溶液的pH为5，则c（Fe3+）为：4.0×10-11mol•L-1．（己知：Ksp[Fe（OH）3]=4.0×10-38）
（2）某探究小组设计如下线路处理废液和资源回收：

①用足量FeCl3溶液蚀刻铜板后的废液中含有的金属阳离子有：Fe3+、Fe2+和Cu2+．
②FeCl3蚀刻液中通常加入一定量的盐酸，其中加入盐酸的目的是：抑制氯化铁水解．
③步骤①中加入H2O2溶液的目的是：因为将Fe2+氧化成Fe3+，方便后续沉淀时除去．
④已知：生成氢氧化物沉淀的pH
Cu（OH）2Fe（OH）2Fe（OH）3
开始沉淀时4.77.01.9
沉淀完全时6.79.03.2
根据表中数据推测调节pH的范围是：[3.2，4.7）或3.2≤pH＜4.7．
⑤写出步骤②中生成CO2的离子方程式：4H++Cu2（OH）2CO3 =3H2O+2 Cu2++CO2↑（已知Cu2（OH）2CO3难溶于水）
5．甲酸钙广泛用于食品、化工、石油等工业生产上，300～400℃左右分解．
Ⅰ、实验室制取的方法之一是：Ca（OH）2+2HCHO+H2O2=Ca（HCOO）2+2H2O+H2↑．实验室制取时，将工业用氢氧化钙和甲醛依次加入到质量分数为30-70%的过氧化氢溶液中（投料物质的量之比依次为1：2：1.2），最终可得到质量分数98%以上且重金属含量极低的优质产品．
（1）过氧化氢比理论用量稍多，其目的是使甲醛充分氧化，提高甲醛的利用率和产品纯度．
（2）反应温度最好控制在30-70℃之间，温度不易过高，其主要原因是防止H2O2分解和甲醛挥发
（3）制备时在混合溶液中要加入微量硼酸钠抑制甲醛发生副反应外，还要加入少量的Na2S溶液，加硫化钠的目的是除去重金属离子（使重金属离子形成硫化物沉淀除去）．
（4）实验时需强力搅拌45min，其目的是使反应物充分接触，提高产率；结束后需调节溶液的pH 7～8，其目的是防止甲酸钙水解（或除去甲酸）．最后经结晶分离、干燥得产品．
Ⅱ、某研究性学习小组用工业碳酸钙（主要成分为CaCO3；杂质为：Al2O3、FeCO3） 为原料，先制备无机钙盐，再与甲酸钠溶液混合制取甲酸钙．结合如图几种物质的溶解度曲线及表中相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH（开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol•L-1计算），现提供的试剂有：a．甲酸钠，b.5mol•L-1硝酸，c.5mol•L-1盐酸，d.5mol•L-1硫酸，e.3%H2O2溶液，f．澄清石灰水．
金属
离子		开始沉淀
的pH		沉淀完全的pH
Fe3+1.13.2
Al3+3.05.0
Fe2+5.88.8
请补充完整由碳酸钙制备甲酸钙的实验步骤
步骤1：称取13.6g甲酸钠溶于约20mL水，配成溶液待用，
并称取研细的碳酸钙样品10g待用．
步骤2：用稍过量硝酸溶解碳酸钙样品．
步骤3：用石灰水调整溶液pH5．
步骤4：过滤后，将滤液与甲酸钠溶液混合，调整溶液pH 7～8，充分搅拌，所得溶液经蒸发浓缩、趁热过滤、洗涤、60℃时干燥得甲酸钙晶体．

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