Question

7．粗盐中除含泥沙外，还含有可溶性CaCl₂、MgCl₂及一些硫酸盐，欲用其配制1000mL 2mol/L的氯化钠溶液，回答下列问题：

（1）通过以下实验步骤，可除去杂质制得纯净的食盐：①溶解；②加入稍过量的BaCl₂（填化学式）溶液；③加入稍过量的NaOH溶液； ④加入稍过量的Na₂CO₃（填化学式）溶液；⑤过滤；⑥滴入稀盐酸至无气泡产生；⑦蒸发
（2）检验SO₄^2-是否除尽的方法是：取上层清液（或在上层清液处），滴加几滴BaCl₂溶液，若无白色沉淀则说明SO₄^2-已经除尽，反之，则SO₄^2-没有除尽．
（3）实验过程中下列装置中要用到的有AB（填对应字母）
（4）下列实验操作均要用到玻璃棒，其中玻璃棒作用和目的均相同的是①④（填序号）
①过滤       ②蒸发       ③溶解       ④向容量瓶中转移液体
（5）得到精盐后，用其配制1000mL 2mol/L的氯化钠溶液，所配溶液中氯化钠的物质的量与下列B（填字母，下同）的物质的量相同；下列物质所含分子数最多的是C
A．标准状况下33.6LH₂
B．所含电子的物质的量为4mol的H₂
C．20℃54gH₂O
D．常温下，16gO₂与14gN₂的混合气体
E．含原子总数约为1.204×10²⁴的NH₃．

Answer 1

分析 （1）粗盐中除含泥沙外，还含有可溶性CaCl₂、MgCl₂及一些硫酸盐，除去钙离子用碳酸钠，除去硫酸根离子用氯化钡，除去镁离子用氢氧化钠，由于加入的试剂都是过量的，且用碳酸钠溶液除去过量的氯化钡，则碳酸钠溶液应该放在氯化钡之后，所以得到纯净的食盐步骤为：①溶解；②加入稍过量的氯化钡溶液；③加入稍过量的NaOH溶液； ④加入稍过量的碳酸钠溶液；⑤过滤除去泥沙和沉淀；⑥滴入稀盐酸至无气泡产生，除去过量的氢氧化钠、碳酸钠；最后通过⑦蒸发除去过量HCl得到NaCl晶体，据此进行解答；
（2）若硫酸根离子被除尽，则再加入氯化钡溶液时不会生成沉淀；
（3）图示装置A、B、C、D分别为过滤、蒸发、蒸馏、分液，不会用到分液和蒸馏；
（4）根据各操作方法分别判断玻璃杯的作用和目的；
（5）1000mL 2mol/L的氯化钠溶液中含有NaCl的物质的量为：2mol/L×1L=2mol，分别根据n=$\frac{m}{M}$=$\frac{N}{{N}_{A}}$计算出各物质的物质的量，根据计算结果进行判断．

解答 解：（1）粗盐中除含泥沙外，还含有可溶性CaCl₂、MgCl₂及一些硫酸盐，除去钙离子用碳酸钠，除去硫酸根离子用氯化钡，除去镁离子用氢氧化钠，由于加入的试剂都是过量的，且用碳酸钠溶液除去过量的氯化钡，则碳酸钠溶液应该放在氯化钡之后，所以得到纯净的食盐步骤为：①溶解；②加入稍过量的BaCl₂溶液；③加入稍过量的NaOH溶液； ④加入稍过量的Na₂CO₃溶液；⑤过滤除去泥沙和沉淀；⑥滴入稀盐酸至无气泡产生，除去过量的氢氧化钠、碳酸钠；最后通过⑦蒸发除去过量HCl得到NaCl晶体，
故答案为：BaCl₂； Na₂CO₃；  
（2）检验SO₄^2-是否除尽的方法是：取上层清液（或在上层清液处），滴加几滴BaCl₂溶液，若无白色沉淀生成，说明SO₄^2-已经除尽，反之，则SO₄^2-没有除尽，
故答案为：无白色沉淀；                                    
（3）装置A为过滤，装置B为蒸发，装置C为蒸馏，装置D为分液，粗盐提纯过程中用到过滤和蒸发，不会用到蒸馏和分液，
故答案为：AB；
（4）①过滤操作中玻璃杯的作用为引流，使溶液顺利流到漏斗中，②蒸发操作中玻璃杯的作用为搅拌，使液体混合均匀，③溶解过程中玻璃杯的作用是搅拌，目的是加速溶解，④向容量瓶中转移液体时玻璃杯的作用是引流，使液体顺利流动容量瓶中，
根据分析可知，玻璃杯的作用和目的完全相同的为①④，
故答案为：①④；
（5）1000mL 2mol/L的氯化钠溶液中含有NaCl的物质的量为：2mol/L×1L=2mol，
A．标准状况下33.6LH₂的物质的量为：$\frac{33.6L}{22.4L/mol}$=1.5mol；
B．所含电子的物质的量为4mol的H₂的物质的量为：n（H₂）=$\frac{4mol}{2}$=2mol；
C．20℃54gH₂O的物质的量为：$\frac{54g}{18g/mol}$=3mol；
D．常温下，16gO₂与14gN₂的混合气体总物质的量为：$\frac{16g}{32g/mol}$+$\frac{14g}{28g/mol}$=1mol；
E．含原子总数约为1.204×10²⁴的NH₃的物质的量为：n（NH₃）=$\frac{1.204×1{0}^{24}}{6.02×1{0}^{23}mo{l}^{-1}}$×$\frac{1}{4}$=0.5mol；
根据分析可知，物质的量为2mol的为B；
根据N=nN_A可知，物质的量越大含有分子数越多，则含有分子数最多的为C，
故答案为：B； C．

点评 本题考查了物质分离与提纯方法的综合应用及物质的量的计算，题目难度中等，明确除杂试剂及加入顺序为解答关键，注意掌握物质的量与摩尔质量、气体摩尔体积、阿伏伽德罗常数等之间的关系，试题培养了学生的分析能力及化学实验、化学计算能力．