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【题目】某校探究学习小组同学用含有少量杂质(主要为少量泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等)的粗盐制取较纯净的NaCl,实验前他们设计了如下图方案

请回答:

(1)请写出操作第④、⑤步所加试剂名称:________________________________

(2)写出第步操作中可能发生反应的化学方程式:____________________________

(3)如何用最简单方法检验第步实验是否达到了目的:________________________________________

(4)你认为该设计里哪些步骤调换后不影响实验结果:______________________________

(5)有同学认为上述实验设计步骤可以简化,请你提出简化的一种设想:________

【答案】Na2CO3溶液盐酸BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaClCaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl(2个反应方程式顺序可调换)用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸中部,若变红,说明溶液呈酸性,无OH、CO32存在;若变蓝,说明溶液仍呈碱性,有OH、CO32存在,需继续滴加盐酸至呈酸性Ba(OH)2代替BaCl2NaOH,使②③步合并为一步

【解析】

(1)操作第④步除钙离子加Na2CO3溶液转化为沉淀,Ca2++CO32-=CaCO3,同时碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,Ba2++CO32-=BaCO3,离子都形成沉淀,再进行过滤,操作第⑤步加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,最后经蒸发操作得到较纯净的氯化钠故答案为:Na2CO3溶液;盐酸;

(2)根据(1)的分析,第④步操作中可能发生反应的化学方程式有BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl、CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,故答案为:BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;

(3)第⑤步实验的目的是除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以检验第⑤步实验是否达到了目的,需检验OH-、CO32-存在,方法是:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸中部,若变红,说明溶液呈酸性,无OH-、CO32-存在;若变蓝,说明溶液仍呈碱性,有OH-、CO32-存在,需继续滴加盐酸至呈酸性,故答案为:用玻璃棒蘸取溶液滴在pH试纸中部,若变红,说明溶液呈酸性,无OH-、CO32-存在;若变蓝,说明溶液仍呈碱性,有OH-、CO32-存在,需继续滴加盐酸至呈酸性;

(4)先除镁离子,还是先除硫酸根离子都行,钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入碳酸钠转化为沉淀,Ca2++CO32-=CaCO3,但是加入的碳酸钠要放在加入的氯化钡之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡,故答案为:②和③或③和④

(5)根据镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可以将镁离子沉淀,硫酸根离子用BaCl2沉淀,所以,用Ba(OH)2代替BaCl2NaOH,使②③步合并为一步,故答案为:用Ba(OH)2代替BaCl2NaOH,使②③步合并为一步。

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HCl____________________________

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Ⅰ.COS(g)+H2(g)H2S(g)+CO(g) ΔH=X kJ·mol-1

I.CO(g)+H2O(g)CO2(g)+H2(g) ΔH=-42 kJ·mol-1

(1)断裂1mol分子中的化学键所需吸收的能量如下表所示:

分子

COS(g)

H2(g)

CO(g)

H2S(g)

H2O(g)

CO2(g)

能量/kJ·mol-1

1321

440

1076

680

930

1606

则X=_____________________

(2)向10 L容积不变的密闭容器中充入1mol COS(g)、1mol H2(g)和1mol H2O(g),进行上述两个反应,在某温度下达到平衡,此时CO的体积分数为4%,且测得此时COS的物质的量为0.80mol,则该温度下反应I的平衡常数为_________________(保留两位有效数字)

(3)现有两个相同的2 L恒容绝热(与外界没有热量交换)密闭容器M、N,在M 中充入1mol CO和1molH2O,在N 中充入1molCO2和1molH2,均在700℃下开始按Ⅱ进行反应。达到平衡时,下列说法正确的是_________

A.两容器中CO 的物质的量M>N

B.两容器中正反应速率M

C.容器M 中CO的转化率与容器N 中CO2的转化率之和小于1

D.两容器中反应的平衡常数M>N

(4)氢硫酸、碳酸均为二元弱酸,其常温下的电离常数如下表:

H2CO3

H2S

Ka1

4.4× 10-7

1.3×10-7

Ka2

4.7× 10-11

7.1×10-15

煤的气化过程中产生的H2S 可用足量的Na2CO3溶液吸收,该反应的离子方程式为______________;常温下,用100mL0.2mol·L-1InaOH溶液吸收448mL(标况)H2S气体,反应后溶液中离子浓度从大到小的顺序为__________________________________

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