题目内容

15．电解法制碱的主要原料是饱和食盐水，由于粗盐水中含有泥沙、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质，不符合电解要求，因此必须经过精制．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）：
步骤1：取一定量的粗盐，置于烧杯中，加入足量的水，配成粗盐水；
步骤2：向粗盐水中加入除杂试剂，然后进行过滤，滤去不溶物，再向滤液中加入盐酸调节盐水的pH；
步骤3：将得到的溶液蒸发浓缩、冷却、结晶、过滤、烘干即得精盐；
请回答以下问题：
（1）上述实验中的过滤操作需要烧杯、玻璃棒、漏斗等玻璃仪器．
（2）步骤2中常用Na2CO3、NaOH、BaCl2作为除杂试剂，则加入除杂试剂的顺序为：BaCl2、Na2CO3、NaOH（或NaOH、BaCl2、Na2CO3）．
（3）步骤2中，判断加入BaCl2已过量的方法是：取所得溶液的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变混浊，则表明BaCl2已过量．
（4）步骤2中，若先用盐酸调节pH再过滤，将会对实验结果产生影响，其原因是在此酸度条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度．

分析 （1）操作a是通过过滤除去不溶性杂质的操作，实现固体和溶液分离的方法是过滤，依据过滤装置回答需要的仪器；
（2）碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来；除镁离子用氢氧化钠，除钙离子用碳酸钠，除硫酸根离子用氯化钡，所加试剂要过量，为了将多余的杂质除掉，碳酸钠必须放在氯化钡的后面；
（3）通过检验上层清液中是否还含有硫酸根来判断是否过量；
（4）氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应．

解答 解：（1）过滤需要的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒；
故答案为：玻璃棒；漏斗；
（2）有效除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-，应注意碳酸钠在钡试剂之后，是为除去过量的钡离子，而Mg2+、Fe3+、SO42-除杂不分先后，则试剂加入顺序为NaOH-BaCl2-Na2CO3或BaCl2-NaOH-Na2CO3，
故答案为：BaCl2、Na2CO3、NaOH（或NaOH、BaCl2、Na2CO3）；
（3）通过检验上层清液中是否还含有硫酸根来判断是否过量，方法为：取所得溶液的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变混浊，则表明BaCl2已过量；
故答案为：取所得溶液的上层清液1～2滴于滴定板上，再滴入1～2滴BaCl2溶液，若溶液未变混浊，则表明BaCl2已过量；
（4）若先用盐酸调pH再过滤，氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应，从而影响制得精盐的纯度；
故答案为：在此酸度条件下，会有部分沉淀溶解，从而影响制得精盐的纯度．

点评 本题考查在粗盐提纯的过程中所选用除杂和净化的方法，题目难度不大，注意除去杂质不要引入新的杂质，对于实验过程中过量的试剂都要除去，试题培养了学生的分析、理解能力及化学实验能力．

练习册系列答案
相关题目

下列电离方程式中，正确的是

A．Na2SO4 = 2 Na+ + SO4-2 B．Ba（OH）2 =Ba2+ +OH2-

C．H2CO3 =H+ +HCO3- D．Al2（SO4）3 =2Al3+ + 3SO42-

某反应由两步反应构成，反应过程中的能量变化曲线如图，下列叙述正确的是

A．两步反应均为吸热反应

B．整个反应的ΔH＝E1－E2＋E3－E4

C．整个反应的ΔH＝E1－E2

D．三种化合物中B最稳定
3．红葡萄酒密封储存时间越长，质量越好，原因之一是储存过程中生成了有香味的酯．在实验室也可以用如图所示的装置制取乙酸乙酯，请回答下列问题．
（1）试管a中加入几块碎瓷片的目的是防止爆沸．
（2）反应开始前，试管b中盛放的溶液是饱和碳酸钠溶液，其作用是中和乙酸、溶解乙醇、降低乙酸乙酯的溶解度．
（3）可用分液的方法把制得的乙酸乙酯分离出来．
（4）试管a中发生反应的化学方程式为CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{H_{2}SO_{4}（浓）}$CH3COOCH2CH3+H2O．
10．柠檬酸（C6H8O7）是一种工业原料，广泛应用于食品、医药等行业．下图是两种不同方法制备一水柠檬酸晶体（C6H8O7•H2O）的工艺流程图．回答相关问题：
【资料卡片】
①柠檬酸水溶液显酸性，柠檬酸钙不溶于水；
②工业生产柠檬酸，原料预处理后，得到的发酵液中
含有柠檬酸及其他可溶性杂质；
③一水柠檬酸在不同温度下的溶解度如下表：
温度/℃010203040…
溶解度/g96118146183216…
④某种专用树脂对柠檬酸的吸附率和水温的关系如图：
【钙盐法制备】

（1）气体X是CO2（填化学式），实验室检验该气体的化学方程式为CO2+Ca（OH）2═CaCO3↓+H20；
（2）操作1、2的名称是过滤；
（3）操作3的目的是得到一水柠檬酸晶体，操作顺序是b→c→a；（填序号）
a．过滤      b．加热浓缩      c．冷却结晶      d．蒸发结晶
（4）工业生产中，可加入A（填序号）进行脱色处理；
A．活性炭     B．明矾    C．肥皂水
（5）洗涤CaSO4滤渣的目的是提高产量；
（6）母液可以循环，其中一定含有的溶质是柠檬酸．
20．如图，在试管a中先加入2mL95%的乙醇，再加入3mL无水醋酸，边摇边缓缓加入2mL浓H2SO4，用玻璃棒充分搅拌后将试管固定在铁架台上，在试管b中加入7mL饱和碳酸钠溶液．连接好装置．用酒精灯对试管a加热，当观察到试管b中有明显现象时停止实验．
（1）写出a试管中的主要化学反应的方程式：CH3COOH+HOC2H5$?_{△}^{浓硫酸}$CH3COOC2H5+H2O
（2）加入浓H2SO4的目的是催化剂、吸水剂
（3）在实验中球形干燥管除起冷凝作用外，另一个重要作用是防止发生倒吸．
（4）饱和Na2CO3溶液的作用是吸收乙酸，溶解乙醇，降低乙酸乙酯在水中的溶解度，利于分层观察．
（5）将1mol 乙醇（其中的氧用 18O 标记）在浓硫酸存在条件下与足量乙酸充分反应．下列叙述不正确的是B
A．生成的乙酸乙酯中含有18O       B．生成的水分子中含有18O
C．可能生成 44g 乙酸乙酯         D．不可能生成 90g 乙酸乙酯．
7．某温度下，CO（g）+H2O（g）?CO2（g）+H2（g）的平衡常数K=1．该温度下在体积均为1L的甲、乙两个恒容密闭容器中，投入CO（g）和H2O（g）的起始浓度及5min时的浓度如表所示．
甲乙
起始浓度5min时浓度起始浓度5min时浓度
c（CO）/mol/L0.10.080.2x
c（H2O）/mol/L0.10.080.2y
下列判断不正确的是（　　）
A．x=y=0.16
B．反应开始时，乙中反应速率比甲快
C．甲中0～5min的平均反应速率：v（CO）=0.004 mol/（L•min）
D．平衡时，乙中H2O的转化率是50%，c（CO）是甲中的2倍
4．某同学用下列所示实验装置制取乙酸乙酯．回答以下问题：
（1）在大试管中先加入3mL乙醇，然后一边摇动一边慢慢地加入2mL浓H2SO4和2mL乙酸，混合均匀，然后加入几粒碎瓷片．按上图连好装置，用酒精灯对大试管小心均匀加热．当观察到明显现象时停止实验．
（2）与书中采用的实验装置的不同之处是：这位同学采用了球形干燥管代替了长导管，并将干燥管的末端插入了饱和碳酸钠溶液中．在此处球形干燥管的作用除了使乙酸乙醋充分冷凝外还有防倒吸；
（3）有甲、乙、丙三位同学，分别将乙酸与乙醉反应得到的酯（未用饱和Na2CO3溶液承接）提纯，在未用指示剂的情况下，他们都是先加NaOH中和过量的酸，然后用蒸馏法将酯分离出来．但他们的结果却不同：
①甲得到了不溶于水的中性酯；②乙得到显酸性的酯的混合物；③丙得到大量水溶性物质．
试判断三位同学加入的NaOH是多了还是怡好还是少了（填“少量“、“适量”、“过量“）
①适量②少量③过量．
5．纯净的过氧化钙（CaO2）是白色粉末，难溶于水，不溶于乙醇、乙醚，常温下较为稳定，是一种新型水产养殖增氧剂，常用于鲜活水产品的运输．已知：在实验室可用钙盐制取CaO2•8H2O，再经脱水制得CaO2．其制备过程如下：

（1）“溶解”过程需要的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒；“沉淀”时需控制反应温度在0℃左右，比较简单易行的方法是将反应容器浸入冰水中；为检验“水洗”是否合格，可取少量洗涤液于试管中，再滴加AgNO3溶液（填试剂），无明显现象说明“水洗”合格．
（2）“沉淀”时发生反应的离子方程式为Ca2++2NH3•H2O+H2O2+6H2O=CaO2•8H2O↓+2NH4+；该制法的副产品为NH4Cl（填化学式）；若称取11.1g无水CaCl2，理论上应该量取质量分数30%、密度1.1g/cm3的H2O2溶液10.3mL．
（3）测定产品中CaO2的含量的实验步骤是：
第一步，准确称取a g产品于有塞锥形瓶中，加入适量蒸馏水和过量的b g KI晶体，再滴入少量2mol/L的H2SO4溶液，充分反应；
第二步，向上述锥形瓶中加入几滴淀粉溶液；
第三步，逐滴加入浓度为c mol/L的Na2S2O3溶液至反应完全，消耗Na2S2O3溶液V mL．【已知：I2+2S2O32-→2I-+S4O62-（无色）】
①第三步中说明反应恰好完全的现象是溶液由蓝色变为无色，且30s不恢复．
②CaO2的质量分数为$\frac{36cV×10{\;}^{-3}}{a}$ （用字母表示）；
③某同学第一步和第二步的操作都很规范，第三步滴速太慢，这样测得的CaO2的质量分数可能偏高（填“偏高”、“偏低”、“无影响”、“不能确定”）

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