Question

食盐是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。

（1）粗食盐常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、等杂质离子，实验室提纯NaCl的流程如下：

提供的试剂：饱和Na₂CO₃溶液 饱和K₂CO₃溶液 NaOH溶液 BaCl₂溶液 Ba（NO₃）₂溶液 75%乙醇  四氯化碳

①欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、离子，选出a所代表的试剂，按滴加顺序依次为______________（只填化学式）。

②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl，选用的试剂为______________。

（2）用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L^-1 NaCl溶液，所用仪器除药匙、玻璃棒外还有______________（填仪器名称）。

（3）电解饱和食盐水的装置如图所示，若收集的H₂为2 L，则同样条件下收集的Cl_{2_______}（填“＞”“=”或“＜”）2 L，原因是______________。装置改进后，可用于制备NaOH溶液，若测定溶液中NaOH的浓度，常用的方法为______________。

（4）实验室制备H₂和Cl₂通常采用下列反应：

Zn+H₂SO₄====ZnSO₄+H₂↑

MnO₂+4HCl（浓）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。

据此，从下列所给仪器装置中选择制备并收集H₂的装置________（填代号）和制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置________（填代号）。

可选用制备气体的装置：

Answer 1

(1)①BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃（错选或多选本小题不得分。NaOH溶液的加入顺序及是否答NaOH不影响得分） ②75%乙醇

(2)天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管

(3)＜ 电解生成的氯气与电解生成的NaOH发生了反应 酸碱中和滴定

(4)e d

解析:

本题是一道综合性的实验题目，涉及了粗盐的提纯、一定物质的量浓度溶液的配制、电解饱和食盐水、氢气和氯气的实验制备，所涉及实验都是中学化学要求掌握的常见的重要实验。（1）①用NaOH溶液与Mg²⁺、Fe³⁺反应生成Mg(OH)₂、Fe(OH)₃而除去Mg²⁺、Fe³⁺；用BaCl₂溶液与反应生成BaSO₄而除去，最后用饱和Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺及后加入的Ba²⁺，NaOH溶液和BaCl₂溶液的加入顺序可以颠倒，但Na₂CO₃溶液一定最后加入。②排除法，四氯化碳属于有机溶剂，KCl难溶于四氯化碳之中，故选用试剂为75％乙醇。（2）此题的解题技巧是根据一定物质的量浓度溶液配制实验的步骤进行。除了题中所提供的仪器外，还需要托盘天平、烧杯、500 mL容量瓶、胶头滴管。（3）由电解化学方程式为2NaCl+2H₂O====2NaOH+Cl₂↑+H₂↑或电路中的电量守恒可知，V(H₂)＝V(Cl₂)＝2 L，但由于生成的氯气易与电解产物NaOH发生反应，故V(Cl₂)＜2 L。（4）选择制备并收集H₂、Cl₂的装置，应从它们的制备原理及气体的物理性质入手。实验室制取氢气不需要加热，故装置中不用酒精灯加热；又因氢气密度比空气小且难溶于水，故不宜采用向上排空气法收集而宜采用排水法收集，综合以上特点得出答案选e。制备并收集干燥、纯净Cl₂的装置，由制取氯气的反应原理可知，制取氯气须加热，且制取过程中易产生杂质气体HCl，同时多余的氯气也有毒，因此须考虑除杂、尾气的吸收问题，故答案选d。