题目内容

17.为除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、FeCl3、Na2SO4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):

(1)上述实验中第⑤步操作需要烧杯、玻璃棒、漏斗等玻璃仪器.
(2)判断BaCl2已过量的方法是向②步后的上层清液中再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量.
(3)第④步中所有相关的化学方程式是CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl.
(4)若先用盐酸调pH值再过滤,将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 由流程可知,②中加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后主要为氯化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,
(1)第⑤步为过滤操作;
(2)可用硫酸盐检验钡离子;
(3)碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来;
(4)加入试剂产生的沉淀氢氧化镁、氢氧化铁以及碳酸钙均会溶于盐酸中,不能先加盐酸再过滤.

解答 解:(1)过滤装置是分离难溶性物质和溶液的分离方法,用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗,故答案为:玻璃棒;漏斗;
(2)过量的氯化钡会将全部的硫酸根离子沉淀完毕,只要是硫酸根剩余,则氯化钡会与其反应出现白色沉淀,所以判断BaCl2已过量的方法是:向②步后的上层清液中再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为:向②步后的上层清液中再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;
(3)过量碳酸钠可将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去,反应方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,故答案为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
(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,将对实验结果产生影响,
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 本题考查物质分离、提纯实验方案的设计,把握粗盐提纯流程中的分离方法及发生的离子反应为解答的关键,侧重分析能力及物质除杂的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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查阅资料得知:
①常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-
②常温下,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
回答下列问题:
(1)工业上常采用热还原法制备金属铬,写出以Cr2O3为原料,利用铝热反应制取金属铬的化学方程式Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al2O3
(2)酸化滤液D时,不选用盐酸的原因是盐酸中的Cl-会被氧化,产生Cl2
(3)固体E的主要成分是Na2SO4,根据如图2分析操作a为蒸发结晶、趁热过滤.
(4)已知含+6价铬的污水会污染环境,电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-,处理该废水常用还原沉淀法,具体流程如下:
含Cr2O${\;}_{7}^{2-}$的废水$→_{加入Na_{2}S_{2}O_{3}溶液}^{调节pH至2~3}$含Cr3+的废水$→_{控制pH}^{加入NaOH溶液}$Cr(OH)3沉淀

①Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似.在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,是因为pH过高Cr(OH)3会与过量的NaOH反应;
②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是D(填选项序号);
A.FeSO4溶液    B.浓H2SO4     C.酸性KMnO4溶液    D.Na2SO3溶液
③常温下,调整溶液的pH=5时,计算说溶液中的Cr3+浓度为6.3×10-4
④上述流程中,每消耗0.1mol Na2S2O3转移0.8mol e-,则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O.
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回答下列问题:
(1)写出钛铁矿酸浸时,主要成分TiO2反应的离子方程式TiO2+2H+=TiO2++H2O,加入铁屑的作用是使Fe3+还原为Fe2+
(2)操作Ⅱ包含的具体操作方法有蒸发浓缩,冷却结晶,过滤(洗涤).
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