内容正文:
单元一 物质的性质与应用
第7讲 盐和化肥
1
必做实验7 粗盐中难溶性杂质的去除
【实验目的】
1.学习除去粗盐中难溶性杂质的实验过程;
2.掌握溶解、过滤、蒸发等实验的操作技能。
实验仪器 托盘天平(含砝码)、漏斗、药匙、烧杯、量筒、胶头滴管、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、酒精灯、蒸发皿、坩埚钳、陶土网等
实验药品 粗盐(含难溶性杂质)、蒸馏水
实验原理 过滤是将 进行分离的操作
不溶于液体的固体与液体
(续表)
实验装置
实验步骤 1.溶解
用托盘天平称取2.0 g粗盐,并用量筒量取10 mL蒸馏水,将粗盐和蒸馏水转移到烧杯中,用玻璃棒搅拌,使粗盐充分溶解。
2.过滤
制作过滤器,并进行过滤操作。仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色。若滤液浑浊,则应
。
3.蒸发
将过滤后所得溶液转移到蒸发皿中,将蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热,同时用玻璃棒不断搅拌滤液。待 时,停止加热,利用余热使滤液蒸干。
蒸发操作结束后,用玻璃棒将固体转移到滤纸上,比较粗盐提纯前后的状态
重新过滤
蒸发皿中出现较多固体
注意事项 过滤时需要注意的事项:
1.在组装过滤器时,滤纸与漏斗内壁要 ,滤纸边缘要 漏斗边缘;
2.过滤时,液体应沿玻璃棒注入漏斗中,漏斗末端管口应 ,漏斗中液体的液面要 。
蒸发操作时需要注意的事项:
1.在蒸发时,蒸发皿中的液体量不宜超过蒸发皿容积的 ;
2.加热时,用玻璃棒不断搅拌溶液,防止 ;
3.加热到蒸发皿中出现 ,停止加热,并用玻璃棒不断搅拌,利用余热将滤液蒸干;
4.热的蒸发皿应用坩埚钳夹持小心地放在 上
紧贴
低于
紧贴烧杯内壁
低于滤纸的边缘
三分之二
因局部温度过高,造成液滴飞溅
较多固体时
陶土网
【实验分析与评价】
1.实验中多次用到玻璃棒,其作用分别是在溶解过程中,作用为 ;在过滤过程中,作用为
;在蒸发过程中,作用为 ,
;在蒸发操作结束后,作用为 。
转移固体
搅拌,加快溶解速率
引流
搅拌,防止因局部温度过高
造成液滴飞溅
2.如果过滤后溶液仍浑浊,其原因可能是
。
3.本实验提取得到的精盐 (选填“是”或“不是”)纯净物,判断的理由是
。
滤纸破损、液面高于滤纸边缘、仪器不干净等
过滤只能除去不溶性杂质,得到的精盐中还含有可溶性杂质
不是
【实验拓展】
1.精盐产率=×100%。实验结束后计算精盐的产率时,发现产率偏低,其原因可能是 (填字母)。
A.滤纸破损
B.粗盐没有完全溶解
C.过滤时漏斗中的液面高于滤纸边缘
D.蒸发时没有用玻璃棒搅拌
BDFG
E.蒸发后所得的精盐很潮湿
F.蒸发皿中的精盐没有全部转移到纸上称量
G.蒸发时待水分完全蒸干时才停止加热,导致食盐颗粒飞溅
2.右图是采用“盐田法”进行海水晒盐的工艺流程。
(1)目前从海水中提取食盐主要是先将海水引入
,经风吹和日晒使水分部分蒸发;到一定程度后再引入 。继续风吹和日晒使海水成为食盐的
溶液,再进一步晒制,当水分再减少,食盐晶体就会逐渐从海水中析出,这就得到了 和母液。
饱和
蒸发池
结晶池
粗盐
(2)粗盐中含有较多不溶性杂质(如泥沙等),提纯的主要步骤有 。
(3)粗盐中还含有一些可溶性杂质,如硫酸钠、氯化钙,除去它们的方法为取粗盐样品加水溶解,加入过量的
除去硫酸钠,再加过量的 除去氯化钙和剩余的氯化钡,过滤,向滤液中加入适量稀盐酸,加热浓缩、蒸发结晶。
碳酸钠溶液
溶解、过滤、蒸发
氯化钡溶液
3.生活中利用过滤原理的例子有 ;利用蒸发原理的例子有 。
晾衣服(合理即可)
用漏勺捞饺子
盐的性质
1.(2022·贵阳)用下图装置进行实验:打开活塞向锥形瓶中滴加Y后关闭活塞,一段时间后打开弹簧夹。下列选项正确的是 ( )
C
A.X是NH4NO3固体,Y是水,Z是水,观察到导管口有气泡冒出
B.X是可能变质的NaOH固体,Y是稀盐酸,Z是水,观察到导管口有气泡冒出,证明NaOH已经变质
C.X是CO2,Y是NaOH溶液,Z是Ca(OH)2溶液,观察到Ca(OH)2溶液倒流入锥形瓶中,产生白色沉淀,不能证明CO2能与氢氧化钠反应
D.X是白色固体,Y是稀盐酸,Z是Ba(OH)2溶液,观察到烧杯中产生白色沉淀,则X含有C
【解析】 A.硝酸铵溶于水,温度降低,锥形瓶内压强减小,烧杯中水沿导管上升,故A错误;B.氢氧化钠变质是氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠,碳酸钠与盐酸反应生成气体,但氢氧化钠固体溶于水放热,瓶内压强增大,导管口也有气泡冒出,故B错误;C.氢氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和水,瓶内压强减小,Ca(OH)2溶液倒流入锥形瓶中,碳酸钠与氢氧化钙反应生成
碳酸钙沉淀和氢氧化钠,但二氧化碳溶于水,也能使瓶内压强减小,Ca(OH)2溶液倒流入锥形瓶中,氢氧化钙与二氧化碳反应也生成碳酸钙白色沉淀,故不能证明CO2能与氢氧化钠反应,故C正确;D.碳酸根离子或碳酸氢根离子与盐酸反应都生成二氧化碳,二氧化碳与氢氧化钡反应生成碳酸钡白色沉淀,故X含有碳酸根离子或碳酸氢根离子,故D错误。
2.(2023·贵州节选)某化学兴趣小组探究酸、碱和盐的性质,并利用其性质进行“碳中和”的探究学习。
【查阅资料】地球上的生命形式都以碳为基础。当今人们大量使用化石燃料,使大气中CO2含量增加,导致温室效应加剧。减少CO2排放,实现碳中和,已成为全球共识。碳封存、碳捕集、碳替代、碳循环是实现碳中和的主要途径。
探究一:碳封存。将CO2注入油气层起到驱油作用,既提高油的采收率,又实现碳封存。
(1)用下图装置模拟油气田封存CO2。连接A、B装置,将CO2从 (选填“a”或“b”)端通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。
b
探究三:碳循环。利用CO2与H2反应,产生有应用价值的液体有机物,属于碳中和技术。
(2)利用CO2与H2在一定条件下反应生成甲醇(CH3OH)和水,反应的化学方程式为 。
CO2+3H2 CH3OH+H2O
【解析】 (1)二氧化碳的密度比油的小,则连接A、B装置,将CO2从b端通入装有油的广口瓶中封存,油被压入烧杯中。(2)利用CO2与H2在一定条件下反应生成甲醇(CH3OH)和水,反应的化学方程式为CO2+3H2 CH3OH+H2O。
复分解反应发生的条件
3.(2018·贵阳)实验室有一包白色固体,其中除了碳酸钠以外,还可能含有硝酸钡、硫酸钠、氢氧化钠中的一种或几种。步骤①:取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解。步骤②:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌,此时固体的质量变化如图。下列说法正确的是 ( )
C
A.A→B段对应的实验现象是固体部分溶解,无气泡冒出
B.B→C段对应溶液pH逐渐变大
C.C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠
D.原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡、氢氧化钠
【解析】 碳酸钠和硝酸钡反应生成溶于酸的碳酸钡沉淀,硫酸钠和硝酸钡反应生成不溶于酸的硫酸钡沉淀。步骤①:取少量白色固体于烧杯中,向烧杯中加入足量水并不断搅拌,固体部分溶解。步骤②:接着向烧杯中加入足量稀硝酸并不断搅拌,所以固体中含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡。A.A→B段对应的反应是碳酸钡和硝酸反应生成硝酸钡、水和二氧化碳,实验现象是固体部分溶解,有气泡冒出,故A错误;B.B→C段对应溶液pH
逐渐变小,故B错误;C.硫酸钡比碳酸钡更难溶,因此钡离子先与硫酸根离子生成硫酸钡沉淀,后与碳酸根离子生成碳酸钡沉淀,因此碳酸钡与硝酸反应之后溶液中已经没有硫酸钠,不会与硝酸钡反应生成硫酸钡,所以C点对应溶液中一定含有的溶质是硝酸、硝酸钠,故C正确;D.原白色固体中一定含有碳酸钠、硫酸钠、硝酸钡,可能含有氢氧化钠,故D错误。
粗盐提纯
4.(2018·贵阳)学会物质的分离提纯和准确配制一定质量分数的溶液在实际应用中有重要意义。
(已知:20 ℃氯化钠的溶解度为36 g,水的密度可近似看作1 g/mL)
实验一:溶液配制
(1)用氯化钠固体配制100 g质量分数为5%的氯化钠溶液。需要氯化钠 g,水 mL。
(2)0.9%的医用氯化钠溶液俗称生理盐水,可用于补充人体需电解质。生理盐水中的溶质为 。
5
NaCl
95
实验二:粗盐提纯
(3)操作①中玻璃棒的作用是 ,操作②的名称为
。
过滤
搅拌
(4)20 ℃时提纯9 g粗盐,若已知粗盐中氯化钠含量约为80%,溶解时应选择哪一种规格的量筒量取所需要的水最为合适(提供的量筒规格有“10 mL”、“25 mL”和“100 mL”)?请你选择并说明理由: ,
。
(5)提纯后的精盐属于 (选填“纯净物”或“混合物”)。
混合物
此温度下氯化钠全部溶解需要水20 mL
25 mL;粗盐中氯化钠的质量为7.2 g
【解析】 (1)配制100 g质量分数为5%的氯化钠溶液,需要氯化钠的质量为100 g×5%=5 g,水的质量为100 g-5 g=95 g,就是95 mL。(2)生理盐水中的溶质为氯化钠。(3)据图可以看出,操作①是溶解,其中玻璃棒的作用是搅拌,操作②后得到的是固体和液体,是过滤操作。(4)粗盐中氯化钠的质量为9 g×80%=7.2 g,该温度下氯化钠的溶解度为36 g,故完全溶解7.2 g氯化钠需要水的质量为20 g,就是20 mL,因此应选择25 mL的量筒。
(5)提纯后的精盐只是除去了不溶性固体杂质,还有可溶性杂质没有除去,因此属于混合物。
化学肥料及鉴别
5.(真题组合)按要求填空:
(1)(2023·贵州)粮食增产。常用的化肥有CO(NH2)2、KCl、Ca(H2PO4)2 等,其中属于氮肥的是 。
(2)(2021·贵阳)小满时节,为促进农作物生长,可施用的化肥有尿素[CO(NH2)2]、硝酸钠(NaNO3)、硫酸钾(K2SO4),其中属于钾肥的是 。
硫酸钾(或K2SO4)
CO(NH2)2
(3)(2020·贵阳)农作物生长要合理施肥。硫酸钾(K2SO4)和氯化铵(NH4Cl)是常用的化肥,其中 是钾肥, 是氮肥。
(4)(2019·贵阳)KNO3属于复合肥,所含的营养元素有
。
N、K
硫酸钾(或K2SO4)
氯化铵(或NH4Cl)
(5)(2023·贵州)鉴别NaCl和NH4NO3固体:
。
(6)(2022·贵阳)鉴别化肥NH4Cl和KNO3:
。
取样,分别加入等量熟石灰,研磨,闻气味
取等量的固体,加入等量的水,溶解测温度变化
$$