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通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分得到粗盐。粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等)。
[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)除去,从而获得较纯的食盐晶体?
[资料准备]
20℃时,一些物质的溶解度
 
OH-
CO32-
Na+


Ca2+


Mg2+


 [实验方案]某同学为了提纯粗盐,设计了如下实验方案并进行实验。

[交流与表达]
(1)实验步骤①和②的目的是            ;实验步骤③和④的目的是              
(2)实验操作X的名称是      ,该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和     
(3)实验步骤③的主要目的是                                (用化学方程式回答);判断氢氧化钠溶液已过量的方法是                                               
(4)实验步骤④中生成的沉淀D是                 
(5)实验步骤⑤用蒸发溶剂的方法而不用降低溶液温度的方法获取食盐晶体,原因是                ;在蒸发食盐溶液的过程中要使用玻璃棒,作用是                 
[反思与评价]
(6)有同学认为只需要用氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中任意一种试剂就能将两种可溶性杂质出去,你认为这种方法         (选填“可行”或“不可行”),理由是                                               
(7)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是                       
[实验方案设计]
(8)为了完善原实验发难,你设计的实验是                                            (仅写出补充部分的实验操作和现象)
(1)除去粗盐中的难溶性杂质(1分)
除去粗盐中的易溶性杂质CaCl2、MgCl2(1分)
(2)过滤(1分)     漏斗(1分)
(3)MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl(1分) 不再继续产生沉淀
(4)碳酸钙(或CaCO3)(1分)
(5)氯化钠的溶解度收温度影响较小(1分)
搅拌溶液,避免因局部过热,造成液滴飞溅(1分)
(6)不可行(1分)          MgCO3、Ca(OH)2均为微溶物,只用任意一种试剂就会有一种杂质生成微溶物而不能全部除去(1分)
(7)在除去MgCl2和CaCl2的同时,又引入了新的杂质NaOH和Na2CO3(或在除去Ca2+和Mg2+的同时又引入了新的杂质离子OH和CO32)(1分)
(8)向溶液C中逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡为止(1分)
(1)浑浊液体经操作X分成了固体和液体,即操作X应该是将固体和液体进行分离的方法。所以操作X为过滤。过滤除去的是不溶于水的固体,因此实验步骤①和②是将粗盐中的不溶于水的固体除去。
粗盐中含有不溶性杂质和可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)。实验步骤①和②是将粗盐中的不溶于水的固体(泥沙)除去。实验最后得到的是食盐晶体,所以实验步骤③和④除去的是粗盐中的可溶性杂质氯化镁、氯化钙。
(2)过滤操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(3)氢氧化钠可与氯化镁、氯化钙中的氯化镁反应,生成氢氧化镁和氯化钠。反应的化学方程式为:MgCl2+2NaOH====Mg(OH)2↓+2NaCl
随着氢氧化钠的加入,会逐渐产生Mg(OH)2沉淀。当二者恰好完全反应时,氯化镁被完全除去。再加入氢氧化钠也不会产生沉淀。所以当不再继续产生沉淀时说明氢氧化钠已经过量。
(4)实验步骤④加入的碳酸钠会与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠。
(5)氯化钠的溶解度受温度影响较小,不适合用降温结晶的方法。可用蒸发溶剂的方法得到氯化钠晶体。在蒸发食盐溶液的过程中,用玻璃棒搅拌是为了通过搅拌使溶液受热均匀,防止因局部液体过热造成液体向外溅出。
(6)如只使用碳酸钠溶液,则氯化镁会与之反应生成MgCO3
只使用氢氧化钠溶液,则氯化钙会与之反应生成Ca(OH)2
MgCO3、Ca(OH)2均为微溶物,无法全部除去,所以此方案不可行。
(7)因为步骤③和④分别使用了过量的氢氧化钠和碳酸钠,即二者有剩余,成为氯化钠中新的杂质。
(8)氢氧化钠和碳酸钠都可与盐酸反应生成氯化钠,所以为了除去溶液中存在的剩余的氢氧化钠和碳酸钠可加入适量的稀盐酸。当逐滴加入稀盐酸至不再产生气泡或溶液PH值为7时,两种杂质完全除去。
点评:本题综合性较强,结合粗盐的提纯考查了发生在酸碱盐之间的复分解反应。要求在推理实验过程时要细致认真。
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

(1)用如图1所示装置进行实验,探究物质溶解是吸热还是放热,仪器a的名称是           .若出现导管中红墨水液面左管降低右管升高,则试管中加入的物质可以是       (填序号).
A.NH4N03固体;B.浓硫酸;C.NaOH固体;D.CaC03固体.

(2)实验室用氯酸钾和二氧化锰制氧气,反应的化学方程式是                  ,反应中二氧化锰的作用是          .要从充分反应后的剩余固体中分离出氯化钾晶体,需要进行的实验操作有                  
(3)某化学学习小组的同学在网上查资料时得知,金属钠着火不能用C02灭火.他们想知道,Na与C02反应究寓会生成什么物质呢?
【提出猜想】
Ⅰ.4Na+C022Na2O+C
Ⅱ.4Na+3C022Na2C03+C
III.2Na+2C02Na2O+2CO
溶液检验:PdCl2+CO+H20═Pd(黑色)↓+2HCl+C02
【实验操究】该小组成员设计了如图2所示实验:
【分析讨论】
①装置A用盐酸与石灰石反应制备CO2,反应的化学方程式为                   .为使制备C02的反应能随开随用,随关随停,所选装置应是图3中的   
②装置B的作用是除去二氧化碳气体中混有的HCl气体,反应的化学方程式是                 ;装置C的作用是                               
③经检查整套装置气密性良好,装好药品使A中产生C02,必须待装置E中出现        现象时再点燃酒精灯,其目的是                              
【实验结论】
实验观察到的现象是:装置D中的硬质玻璃管内残留白色固体,装置F中产生黑色沉淀,则猜想         是正确的.

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

用 Y形管或 Y 形导管完成以下实验。

(1)图9中Y形管左侧管中加入无色酚酞试液,右侧管中加入浓氨水,一段时间后,可观察到的现象:________________________,用分子的观点解释这一现象:________________________。
(2)图10 中 Y 形导管平放于桌面,实验中可观察到的现象;________________________,用化学方程式解释结论:________________________;若把Y形导管固定在铁架台上(如图 11 ) , a 管位于上方, b 管位于下方,两石蕊试纸均湿润,可观察到 b 管中试纸变色比a 管明显,原因:________________________。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

化学小组的同学探究二氧化碳氢氧化钠的反应,实验方案如下:

(1)步骤①中气球鼓起的原因可能是           
(2)步骤②中的操作是         ,其目的是           。
(3)步骤④中发生反应的化学方程式为              
(4)本实验的结论是              

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

对比学习有利于发现事物的共性与个性。为探究酸的性质,同学们进行了如下实验。
实验内容
实验现象
分析与结论

醋酸晶体试管内  (1),醋酸溶液试管中镁带表面冒气泡。
酸的很多反应通常在水溶液中才能完成。
用玻璃棒蘸硫酸在白纸上写字
(2)(填“浓”或“稀”)硫酸使白纸炭化。
即使是同种酸,由于(3) 不同,它们的性质不完全相同。

两试管中均产生(4)
不同的酸具有相似的性质,这是因为酸的组成中都含有 (5)(填元素符号)。

E试管中产生 (6)
F试管中无明显现象。
不同的酸根会导致酸的“个性”差异。因此,可用氯化钡溶液鉴别盐酸和硫酸。
清洗试管时,小乔同学将C、F两试管中的无色液体同时倒入一个洁净的废液缸,废液缸中立刻冒气泡并出现白色沉淀。请分析上述现象并回答:
Ⅰ.废液缸中产生气体的化学方程式为 (7)
Ⅱ. 废液缸里最终产生的白色沉淀中一定有硫酸钡,可能有 (8) (填化学式)。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:问答题

以黄铁矿为原料(主要成分是FeS2)为原料,生产硫酸的简要流程图如下:

(1)写出流程图中一种氧化物的名称___________。
(2)将黄铁矿粉碎,目的是______________________________________________。
(3)流程中SO2转化为SO3的化学方程式为_________________________________。
(4)实验室稀释浓硫酸应注意什么?_______________________________________________________。
(5)炉渣(Fe2O3)在工业上可用来_____________________________________________。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

阅读下列材料,完成下列探究:
珍珠约含92%的CaCO3、4%的蛋白质(氨基酸)以及水等其他物质。以珍珠磨成的珍珠粉具有安神、美容等医用价值。央视《每周质量报告》曾揭露现今市场上存在大量以蚌壳粉冒充的珍珠粉(用氢氧化钠溶液去除蚌壳表面的有机物,用双氧水去除表面的黑色素等,然后磨成粉即可)。某研究性学习小组对本地的一种市售珍珠粉进行了以下探究。
探究一:该珍珠粉的主要成分
序号
实验内容
实验现象
实验结论

取少量样品于烧杯中,滴加稀盐酸
有大量气泡生成
    本格不填

用铂丝蘸取①中溶液,在酒精灯上灼烧
火焰为砖红色
溶液中含有钙离子

另取少量样品于烧杯中,加水充分溶解,滴加   
无蓝色出现
样品中不含有淀粉

另取少量样品于烧杯中,加水溶解,静置、过滤,在滤液中加入适量浓硝酸,加热至沸
__     
样品中含蛋白粉
(氨基酸)
(1)小名认为根据实验①、②可以推断样品中一定含有碳酸钙,小星不同意其观点。为了确认样品中含有碳酸钙,他需要补充完成的实验是(写出实验方法与现象):       
(2)根据上述实验,可以判断该珍珠粉为   (填“真”或“假”)。
探究二:该珍珠粉中碳酸钙含量的测定
【方法1】小王用右图1所示装置测定该珍珠粉中碳酸钙的含量。实验方案如下:

(1)检查装置气密性:按图连接装好置后,将注射器活塞(不考虑活塞的摩擦和自重,下同)从刻度1mL处向上拉至刻度20mL处, (填操作和现象),则气密性良好。
(2)在锥形瓶内装入0.4g上述珍珠粉样品,注射器内吸入12mL的稀盐酸,再次连接装置。
(3)用力向锥形瓶内注入所有稀盐酸,并晃动锥形瓶。当没有气泡产生后,记录注射器刻度为92mL。
(4)数据处理:该实验过程中产生CO2的体积为   mL,再根据CO2的密度(约2g/L)计算出其质量,计算出碳酸钙的质量,从而计算该珍珠粉中碳酸钙的含量。
【方法2】同组的小明同学另外设计了一套装置,如右图2。实验方案如下:

(1)检查装置气密性;
(2)在右图Y形装置左管内装入1.1g上述珍珠粉样品,右管内倒入一定量的稀盐酸,针筒(规格为250mL)活塞推到底部,再次连接装置。
(3)设法使左右两管内的药品混合,反应结束后读取针筒读数为220mL。
(4)数据处理:请计算该珍珠粉中碳酸钙的质量分数。(写出计算过程,最终结果保留小数点后1位。4分)
           
【实验反思】
(1)考虑针筒的因素,上述两个实验方案对珍珠粉的用量多少必须作要求吗?为什么?
       
(2)【方法2】中第(3)步如何实现两种药品的混合?   
(3)小明设计的装置与小王比,有何优点?   (写出1点即可)。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

一次,小刚在实验室看到了右图情景:

他首先想到药品可能变质了,那么NaOH溶液在空气中变质的化学方程式为______________________________________;
小刚利用实验室的三种试剂(氯化钙溶液、稀盐酸、酚酞试剂)对这瓶“NaOH溶液”展开了探究。
[提出猜想]
猜想①:氢氧化钠溶液没有变质
猜想②:____________________
猜想③:氢氧化钠溶液完全变质
[实验探究]
方    案
现 象
结 论
I
取少量溶液于试管中,滴入足量__________试剂
产生大量气泡
猜想①不成立
II
取少量溶液于试管中,滴加酚酞试剂
溶液变红
溶液中一定含NaOH
III
a.取少量溶液于试管中,滴加足量________试剂;
____________
猜想②成立
b.向a中所得溶液中滴加酚酞
溶液变红
经过思考,小刚否定了方案II的结论,理由是______________________________。
[反思评价]氢氧化钠溶液暴露在空气中容易变质,故应____________保存。

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科目:初中化学 来源:不详 题型:实验题

下图是某同学设计的二氧化碳制取实验的微型一体化装置图,该装置的气密性良好。

(1)关闭止水夹1,打开止水夹2,挤压胶头,滴入稀盐酸,生成的二氧化碳在微型气体实验器内与1、2处的溶液反应。1处紫色的石蕊溶液变成红色,2处的反应现象是        。 
(2)关闭止水夹2,打开止水夹1,再次挤压胶头,一段时间后,观察到烧杯中的现象是       。这是由于        (用化学方程式表示)的缘故。
(3)有同学认为:二氧化碳能溶于水并与水反应,因此实验(2)出现的现象不足以证明是二氧化碳和氢氧化钠发生了反应。那么,如何利用化学方法证明二氧化碳和氢氧化钠发生了反应?该实验方案是        

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