内容正文:
专题1 粗盐的提纯
1、某盐湖水中含有NaCl、Na2SO4和少量MgCl2、CaCl2.兴趣小组为了获取其中的NaCl和Na2SO4,进行下列实验,请回答相关问题。
【实验一】利用酸、碱、盐的化学性质除去MgCl2和CaCl2
(1)操作I的名称为_______________________。
(2)步骤Ⅱ所加试剂X是____________________。
(3)请写出上述流程中任意一个反应的化学方程式:________________________________。
【实验二】利用NaCl和Na2SO4的溶解度,分离溶液A中的NaCl和Na2SO4。
I.已知NaCl和Na2SO4的溶解度:
温度(℃)
0
20
40
60
80
100
溶解度(g/100g水)
NaCl
35.7
35.9
36.4
37.3
38.0
39.2
Na2SO4
4.9
19.5
48.8
45.3
43.7
42.5
Ⅱ.分离溶液A中的NaCl和Na2SO4流程:
(4)滤液b是Na2SO4的___________(选填“饱和溶液”“不饱和溶液”);
(5)检验晶体成分
操作步骤
实验现象
实验结论
①将晶体加水全部溶解___________。
___________。
晶体为Na2SO4
(6)为了尽可能分离得到较纯且较多的NaCl和Na2SO4,你的“后续操作”是___________。
2、制盐在我国有着悠久的历史。某粗盐中主要含有NaCl、Na2SO4及少量MgSO4和CaSO4,为获取NaCl和Na2SO4,取样品溶于水得到溶液A,进行如图实验:
(1)I中生成的Mg(OH)2沉淀质量与加入的NaOH物质的量的变化关系如图所示,其中x=____________g。
(2)Ⅱ中加入过量Na2CO3反应的化学方程式是_________________________。
(3)Ⅲ中加入过量稀盐酸的目的是_____________________________________。
(4)将“溶液D”在80℃时蒸发浓缩,有少量固体析出。
NaCl和Na2SO4在不同温度下的溶解度:
温度/℃
10
40
80
溶解度(g/100g水)
NaCl
35.8
36.6
38.4
Na2SO4
9.1
48.8
43.7
①经检验,少量固体是纯净的Na2SO4。分析NaCl不析出的原因是______________。
②停止蒸发浓缩,降温至10℃并过滤,得到大量固体及母液。设计实验检验所得固体中是否含有NaCl:____________。从母液中获得NaCl固体的方法是________________。
3、目前工业上用真空法制备食盐,通过减压能使热的海水快速蒸发,同时还能获得淡水。
(1)实验室中用溶液a(3%NaCl溶液1000g)模拟真空法制备食盐的流程(忽略物质的损耗)如下图所示:
温度(℃)
20
90
NaCl的溶解度(g/100g水)
36
39
①步骤1中分子的______________发生了变化。
A.间距 B.质量 C.种类 D.个数
②属于饱和溶液的是__________________(填溶液的编号)。
③溶液a中溶质的质量为_______________g。溶液a经减压蒸发后得到溶液b和NaCl固体xg,溶液b的质量_______________(选填“<”、“=”或“>”)溶液c的质量。
④分离溶液c和氯化钠固体的操作是___________________________。
(2)海水晒制可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。现设计一种制备精盐的实验流程,步骤如图。
①实验流程中加入过量X、Y溶液中的溶质分别是_______________。(填写编号)请简述选择该选项的理由________________________。
选项溶质
Ⅰ
Ⅱ
Ⅲ
Ⅳ
X
Na2CO3
Na2CO3
BaCl2
Ba(NO3)2
Y
BaCl2
Ba(NO3)2
Na2CO3
Na2CO3
②判断Y溶液过量的方法是________________。
Ⅰ、取少量溶液A滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀
Ⅱ、取少量沉淀滴入盐酸,有气泡产生
Ⅲ、取少量溶液A,滴入紫色石蕊,溶液变蓝
Ⅳ、取少量溶液A滴入石灰水,出现白色沉淀
③沉淀中除了泥沙等难溶杂质,还主要有____________物质。加入Z溶液过量,但对精盐制备没有影响不必除去,这是利用Z溶液的____________性质。
4、海水通过晒制可得粗盐,粗盐中除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是实验室模拟粗盐制备精盐的过程。
①步骤一:去除粗盐中的泥沙
Ⅰ.称取粗盐样品10.0g,用蒸馏水充分溶解; Ⅱ.过滤去除泥沙得溶液A;
以上两步操作中均需要使用到玻璃棒,过滤时玻璃棒的作用是_______________。
②步骤二:去除粗盐中的可溶性杂质
Ⅰ.加入“过量Na2CO3溶液”时,发生反应的化学方程式_____________________。
Ⅱ.理论上用过量的___________________溶液(填一种物质)代替NaOH和BaCl2两种溶液,也可以达到相同实验目的。
Ⅲ.为了证明所加的盐酸已过量,某同学取少量溶液B,向其中加入_________________(填一种试剂),若产生_____________________________(填实验现象),则证明盐酸已过量。
③步骤三:获得产品
将溶液B注入___________________________(填仪器名称)中,在不断搅拌下加热,观察到大量晶体析出时,停止加热,利用余热蒸干。最终得到精盐9.4g。
④步骤四:数据处理
该粗盐样品中,氯化钠的质量分数为94%。
【结果与反思】实验操作、试剂和装置均不存在问题,老师却指出该样品中氯化钠的质量分数不是94%,原因是__________________________________________。
5、实验室某NaCl样品中含有CaCl2、Na2SO4两种杂质,现欲检验并提纯NaCl样品,实验过程如下:
(1)生成的白色沉淀D的化学式是____________________________________;
(2)溶液B中含有的溶质是_____________________________________________;
(3)步骤4中加入试剂Z的化学方程式是_________________________________;
(4)步骤5的操作名称是________________________;
(5)判断试剂Y过量的方法是_____________________。
A.取少量白色沉淀E滴入盐酸,有气泡产生
B.取少量溶液C,滴入紫色石蕊,溶液变红色
C.取少量溶液C滴入硝酸银溶液,出现白色沉淀
D.取少量溶液C滴入石灰水,出现白色沉淀
(6)若试剂X和试剂Y的顺序颠倒,其他步骤及试剂不变,提纯得到的NaCl中会引入的新杂质是____________________________________________________。
6、粗盐除去泥砂后含有氯化镁、硫酸钠、氯化钙等杂质,某同学对粗盐进一步提纯的实验操作过程如图所示:
(1)实验中称取5.0g粗盐,为了使粗盐充分溶解(该温度下氯化钠的溶解度为36g/100g水)量取水所用量筒的规格为__________。
A.10mL B.20mL C.50mL D.100mL
(2)步骤②所加试剂X的化学式为__________。
(3)步骤④中加入过量碳酸钠的目的是______________________________。
(4)步骤⑤过滤实验,制作过滤器的正确顺序为______________________________。
过滤后所得滤渣的化学式为______________________________。
(5)步骤⑦蒸发实验除去_________________________(填化学式)得到精盐。
7、氯化钠和氯化镁是重要的化工原料.某粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4等物质,为了从中提取较纯的氯化镁和氯化钠,设计如图实验方案:
请回答下列问题:
Ⅰ.步骤①溶解过程中用玻璃棒搅拌的目的是_____________________.
Ⅱ.步骤④⑤的顺序颠倒会引发的后果是________________________________.
Ⅲ.滤液乙中所含的溶质除氯化钠外还含有__________________________;
沉淀B中除含碳酸钙、碳酸钡外还含有________________________________;
在步骤⑦中若加入的盐酸略过量是否对实验结果有影响?
原因是____________________________________________________.
Ⅳ.写出步骤⑨中反应的化学方程式_________________________________.
Ⅴ.实验最终所得的精盐的质量大于粗盐中氯化钠的质量,整个过程中产生新的NaCl的反应共有_______________________个.
8、粗盐中含有难溶性杂质(泥沙)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙和硫酸钠等),某 班同学现要进行粗盐提纯实验,为除去粗盐中的泥沙、 CaCl2、MgCl2、Na2SO4得到纯净NaCl,可将粗盐溶解于水,然后进行下列五项操作:①过滤②加适量盐酸③加过量Na2CO3溶液④加过量NaOH溶液⑤加过量BaCl2溶液⑥蒸发,请回答下列问题:
(1)以上提纯过程中,正确的操作顺序是________________________(写一组即可)。
(2)请写出实验中加入过量NaOH溶液时发生的化学反应方程式_____________________
(3)此过程中加入Na2CO3溶液的目的是_____________________________
(4)请写出加入适量盐酸时发生的化学反应方程式____________________(写一个即可)。
(5)蒸发过程中,用玻璃棒搅拌的目的是_____________________
(6)现用所得精盐固体配制50g质量分数为6%的NaCl溶液,需NaCl_______________g,配制此溶液的实验步骤为:计算、________________ 、 ________________、装瓶贴签。
(7)下列情况会造成所配制溶液的溶质质量分数偏小的是_____________________
A.得到的NaCl未完全干燥
B.用量筒量取水时,仰视读数
C.配好的溶液装瓶后,烧杯内有溶液残留.
9、在粗盐的提纯实验中
(1)除去难溶性杂质的操作步骤顺序是 _____________ 。
①过滤 ②溶解 ③蒸发 ④计算产率
(2)如图是某同学过滤的操作图,指出图中明显错误 ______________ ;
(3)蒸发时,蒸发皿内出现 ___________________ 时应停止加热。
(4)通过以上操作只能除去粗盐中难溶性杂质,欲除去可溶性杂质MgCl2、CaCl2、MgSO4、,加入a,a中共有 NaOH溶液、BaCl2溶液、 Na2CO3溶液三种试剂(三种试剂均过量),三种试剂的添加顺序合理的为 _________________ (填字母)。
A.先加入Na2CO3溶液,后加入 NaOH溶液,再加入 BaCl2溶液
B.先加入Na2CO3溶液,后加入BaCl2溶液,再加入 NaOH溶液
C.先加入BaCl2溶液,后加入 NaOH溶液,再加入Na2CO3溶液
D.先加入 NaOH溶液,后加入BaCl2溶液,再加入Na2CO3溶液
(5)反思交流:通过以上规范操作,制得氯化钠的质量比原粗盐样品中含氯化钠的质量 ________________ (填“增多”、“减少”、“不变”)。
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