Question

【题目】Ⅰ．为了将混有K2SO4、MgSO4的KNO3固体提纯，并制得纯净的KNO3溶液，某学生设计如下实验方案：

（1）操作①为_____________________。

（2）操作②～④加入的试剂依次可以为：__________________________

（3）如何判断SO42－已除尽？

（4）实验过程中产生的多次沉淀________（填“需要”或“不需要”）多次过滤，其理由是______________

（5）该同学的实验设计方案是否严密？请说明理由：_________________。

Ⅱ．实验室需要 0.1mol/L的 H2SO4溶液980mL，欲用 98%、密度为1.84g/cm3的浓硫酸配制。

（1）需要的玻璃仪器除了量筒、烧杯、玻璃棒外还需要________________

（2）应用量取的浓硫酸体积为 mL。

（3）试分析下列操作对所配溶液的浓度有何影响（填： 偏高、偏低、或无影响，下同）

①量取浓硫酸时眼睛俯视量筒刻度线，会导致所配溶液浓度会 ；

②未冷却到室温就移液、定容 。

③移液前容量瓶中有水 。

④定容时，眼睛仰视刻度线，所配溶液浓度会 。

Answer 1

【答案】(共17分)

Ⅰ．（共9分）

（1）加水溶解；(1分)

（2）KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或者Ba(NO3)2、KOH、K2CO3

或者Ba(NO3)2、K2CO3、KOH；（2分顺序错不给分）

（3）取上层清液于试管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若溶液仍澄清，则证明SO42－已除尽；（2分）

（4）不需要（1分），几个沉淀反应不干扰，只需最后过滤一次，从而减少实验步骤；（1分）

（5）不严密（1分），因为加入盐酸调节pH值，会引入Cl－。（1分）

Ⅱ．（共8分）

（1）1000mL容量瓶，胶头滴管（各1分，不写容积不给分）

（2）5.4mL（2分）

（3）①偏低②偏高③无影响④偏低；（每空1分）

【解析】Ⅱ(3)无

试题分析：

Ⅰ．沉淀反应必须在溶液中进行，以便充分反应，并使杂质完全沉淀，所以首先应当将固体配制成溶液．除去SO42-、Mg2+离子的方法一般是使它们分别形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀，所以需要加入稍过量的Ba(NO3)2和KOH溶液，过量的Ba2+可用K2CO3溶液除去，因此实验时必须先加入Ba(NO3)2溶液，后加入K2CO3溶液，同时要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液进行除杂，也不可用稀盐酸调节溶液的pH，否则会引进Na+和Cl-杂质。

（1）后续实验是在溶液中进行的，需要加水溶解，操作①需要配制成溶液，需要加水溶解，故答案为：加水溶解；

（2）先加硝酸钡，除去硫酸根，再加氢氧化钠，除去镁离子，再加碳酸钠，除去多余的钡离子，最后加硝酸，除去多余的碳酸钾和氢氧化钾；先加氢氧化钾，除去镁离子，再加氯化钡，除去硫酸根，再加碳酸钾，除去多余的钡离子，最后加硝酸，除去多余的碳酸钾和氢氧化钾；先加入硝酸钡，除去硫酸根，再加碳酸钾，能把钙离子和多余钡离子除去，再加氢氧化钾，除去镁离子，最后加硝酸，除去多余的碳酸钾和氢氧化钾，故答案为：Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3；

（3）加入过量硝酸钡溶液除去硫酸根离子，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Ba(NO3)2溶液，不出现浑浊就说明硫酸根离子已经除尽，故答案为：静置，取少量上层澄清溶液，再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不变浑浊，表明SO42-已除尽；

（4）几个沉淀分别为BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2，这几个沉淀反应互不干扰，因此只过滤一次，可减少操作程序，故答案为：不需要；因为几个沉淀反应互不干扰，因此只过滤一次，可减少操作程序；

（5）因加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-，制不到纯净的KNO3溶液(E)，所以该同学的实验设计方案中该步并不严密，故答案为：不严密，因为加入盐酸调节溶液的pH会引进Cl-。

Ⅱ．（1）用浓硫酸稀释配制稀溶液，需要的仪器有量筒、烧杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、胶头滴管，故还需要的是1000ml容量瓶，胶头滴管；

（2）①配制980mL溶液需要1000mL的容量瓶根据稀释前后溶质的质量不变，v×1.84×98%=1L×0.1mol/L×98g/mol；V＝5.4mL；

（3）①量取浓硫酸时眼睛俯视量筒刻度线，则所取的浓硫酸偏少，导致所配溶液浓度偏低；②未冷却到室温就移液、定容，则溶液体积偏小，导致所配溶液浓度偏高；③移液前容量瓶中有水，对所配溶液浓度无影响；④定容时，眼睛仰视刻度线，则溶液体积偏大，导致所配溶液浓度偏低。