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17.为除去粗盐中的CaCl2、MgCl2、FeCl3、Na2SO4以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):

(1)上述实验中第⑤步操作需要烧杯、玻璃棒、漏斗等玻璃仪器.
(2)判断BaCl2已过量的方法是向②步后的上层清液中再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量.
(3)第④步中所有相关的化学方程式是CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl、BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl.
(4)若先用盐酸调pH值再过滤,将对实验结果产生影响,其原因是在此酸度条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度.

分析 由流程可知,②中加氯化钡可除去硫酸根离子,③中加NaOH除去镁离子,④中加碳酸钠可除去钡离子、钙离子,过滤后主要为氯化钠和碳酸钠,⑥中加盐酸反应后溶液中溶质为NaCl,然后蒸发结晶得到NaCl,
(1)第⑤步为过滤操作;
(2)可用硫酸盐检验钡离子;
(3)碳酸钠可以将钙离子以及过量的钡离子沉淀下来;
(4)加入试剂产生的沉淀氢氧化镁、氢氧化铁以及碳酸钙均会溶于盐酸中,不能先加盐酸再过滤.

解答 解:(1)过滤装置是分离难溶性物质和溶液的分离方法,用到的玻璃仪器为:烧杯、玻璃棒、漏斗,故答案为:玻璃棒;漏斗;
(2)过量的氯化钡会将全部的硫酸根离子沉淀完毕,只要是硫酸根剩余,则氯化钡会与其反应出现白色沉淀,所以判断BaCl2已过量的方法是:向②步后的上层清液中再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量,
故答案为:向②步后的上层清液中再滴入1~2滴BaCl2溶液,若溶液未变浑浊,则表明BaCl2已过量;
(3)过量碳酸钠可将溶液中的杂质离子钙离子以及多余的钡离子除去,反应方程式为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl,BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl,故答案为:CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl;BaCl2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaCl;
(4)若先用盐酸调pH再过滤,氢氧化镁沉淀、碳酸钙沉淀均会和盐酸反应,将对实验结果产生影响,
故答案为:在此酸度条件下,会有部分沉淀溶解,从而影响制得精盐的纯度.

点评 本题考查物质分离、提纯实验方案的设计,把握粗盐提纯流程中的分离方法及发生的离子反应为解答的关键,侧重分析能力及物质除杂的考查,题目难度不大.

练习册系列答案
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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.铬是一种银白色金属,化学性质稳定,以+2、+3和+6价为常见价态.工业上以铬铁矿(主要成分为FeO•Cr2O3,含有Al2O3、SiO2等杂质)为主要原料生产金属铬和重铬酸钠Na2Cr2O7•2H2O(已知Na2Cr2O7是一种强氧化剂),其主要工艺流程如图1:

查阅资料得知:
①常温下,NaBiO3不溶于水,有强氧化性,在碱性条件下,能将Cr3+转化为CrO42-
②常温下,Ksp[Cr(OH)3]=6.3×10-31
回答下列问题:
(1)工业上常采用热还原法制备金属铬,写出以Cr2O3为原料,利用铝热反应制取金属铬的化学方程式Cr2O3+2Al$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Cr+Al2O3
(2)酸化滤液D时,不选用盐酸的原因是盐酸中的Cl-会被氧化,产生Cl2
(3)固体E的主要成分是Na2SO4,根据如图2分析操作a为蒸发结晶、趁热过滤.
(4)已知含+6价铬的污水会污染环境,电镀厂产生的镀铜废水中往往含有一定量的Cr2O72-,处理该废水常用还原沉淀法,具体流程如下:
含Cr2O${\;}_{7}^{2-}$的废水$→_{加入Na_{2}S_{2}O_{3}溶液}^{调节pH至2~3}$含Cr3+的废水$→_{控制pH}^{加入NaOH溶液}$Cr(OH)3沉淀

①Cr(OH)3的化学性质与Al(OH)3相似.在上述生产过程中加入NaOH溶液时要控制溶液的pH不能过高,是因为pH过高Cr(OH)3会与过量的NaOH反应;
②下列溶液中可以代替上述流程中Na2S2O3溶液的是D(填选项序号);
A.FeSO4溶液    B.浓H2SO4     C.酸性KMnO4溶液    D.Na2SO3溶液
③常温下,调整溶液的pH=5时,计算说溶液中的Cr3+浓度为6.3×10-4
④上述流程中,每消耗0.1mol Na2S2O3转移0.8mol e-,则加入Na2S2O3溶液时发生反应的离子方程式为3S2O32-+4Cr2O72-+26H+═6SO42-+8Cr3++13H2O.

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科目:高中化学 来源: 题型:推断题

11.已知反应:H2SO4(浓)+2NaCl$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Na2SO4+2HCl↑.根据如图所示推断各物质.
(1)写出下列物质的化学式:AHCl、BMnO2、CCl2、DKBr、ENaCl、FBr2、GKI、HI2、IAgBr.
(2)写出A与B反应的化学方程式并标出电子转移的方向和数目.该反应中的氧化剂是二氧化锰.
(3)C、F、H三种物质的氧化性由强到弱的顺序为Cl2、Br2、I2,在如图中,能说明该结论有关反应的化学方程式为Cl2+2NaBr=Br2+2NaCl、Br2+2KI=I2+2KBr.
(4)E和浓硫酸的反应是不是氧化还原反应?不是(填“是”或“不是”).判断理由是没有电子转移.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

5.实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但手边只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体.某学生设计了如下方案:(提示:NH4HCO3═NH3↑+CO2↑+H2O)

如果此方案正确,那么:
(1)操作①可选择坩埚仪器.
(2)操作③的目的是除去过量的Ba2+,化学方程式是Na2CO3+BaCl2=BaCO3↓+2NaCl操作②是否可改为加硝酸钡溶液?为什么?不可以,改用Ba(NO32会使溶液中引入新的杂质离子NO3-,以后操作中无法除去
(3)操作④的目的是除去溶解在溶液中的CO2和HCl.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

12.钛合金是航天航空工业的重要材料.由钛铁矿(主要成分是TiO2和Fe的氧化物)制备TiO2等产品的一种工艺流程示意如图1:

已知:①TiO2+易水解,只能存在于强酸性溶液中②TiCl4的熔点-25.0℃,沸点136.4℃;SiCl4的熔点-68.8℃,沸点57.6℃
回答下列问题:
(1)写出钛铁矿酸浸时,主要成分TiO2反应的离子方程式TiO2+2H+=TiO2++H2O,加入铁屑的作用是使Fe3+还原为Fe2+
(2)操作Ⅱ包含的具体操作方法有蒸发浓缩,冷却结晶,过滤(洗涤).
(3)向“富含TiO2+溶液”中加入Na2CO3粉末得到固体TiO2•nH2O,请用恰当的原理和化学用语解释其原因溶液中存在水解平衡TiO2++(n+1)H2O?TiO2•nH2O+2H+,加入的Na2CO3粉末与H+反应,降低了溶液中c(H+),促进水解平衡向生成TiO2•nH2O的方向移动,废液中溶质的主要成分是Na2SO4(填化学式).
(4)用金红石(主要含TiO2)为原料,采用亨特(Hunter)法生产钛的流程如图2:写出沸腾氯化炉中发生反应的化学方程式TiO2+2C+2Cl2$\frac{\underline{\;900℃\;}}{\;}$TiCl4+2CO,制得的TiCl4液体中常含有少量SiCl4杂质,可采用蒸馏(或分馏)方法除去.
(5)TiO2直接电解法生产金属钛是一种较先进的方法,电解液为某种可以传导O2-离子的熔融盐,原理如图3所示,则其阴极电极反应为:TiO2+4e-=Ti+2O2-,电解过程中阳极电极上会有气体生成,该气体可能含有O2、CO、CO2

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

2.实验一:实验室制备苯甲酸的反应装置图1和有关数据如下:
相对分子质量熔点/℃沸点/℃溶解性
甲苯92-94.9110.6难溶于水
苯甲酸122122.13249微溶于水
按下列合成步骤回答问题:
在三颈瓶中加入4mL甲苯和20mL稀硫酸,放入碎瓷片后,加热至沸腾,加入12.8g高锰酸钾,加热到甲苯层消失.将三颈瓶在冰水浴中冷却,分离出苯甲酸晶体.
(1)球形冷凝管的作用是冷凝回流,
(2)分离苯甲酸选用的玻璃仪器是BCD(填标号)
A分液漏斗  B玻璃棒  C烧杯  D漏斗  E蒸馏烧瓶  F直形冷凝管
(3)分离出的苯甲酸晶体中可能含有的杂质是KMnO4、K2SO4、MnSO4,为进一步提纯,应采用的方法是重结晶.
实验二:实验室用装置Ⅰ制氨气和氧气的混合气体,A中装有浓氨水,C中盛有碱石灰;用装置Ⅱ验证氨的某些性质,D内放置催化剂(铂石棉),按气流方向①→②→③→④连接各仪器.请回答下列问题:

(1)①仪器B中应加入的固体药品Na2O2(填化学式);
②D中发生反应的化学反应方程式为4NH3+5O2$\frac{\underline{催化剂}}{△}$4NO+6H2O;
(2)若用装置Ⅰ制取干燥的SO2气体,则:
①B中发生反应的化学反应方程式为Na2SO3+H2SO4=Na2SO4+H2O+SO2↑;
②此时仪器C中改为盛装P2O5的作用是干燥SO2气体.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.实验室用图所示装置制备AlCl3溶液,并用制备的AlCl3溶液溶解一定量的CaCO3形成溶液,再用氨水沉淀,然后煅烧沉淀制备新型的超导材料和发光材料七铝十二钙(12CaO•7Al2O3).已知AlCl3易水解,易升华.

(1)实验室用KClO3和浓HCl常温下制备Cl2,其离子方程式为ClO3-+5Cl-+6H+=3Cl2+3H2O;C装置的作用吸收氯气,防止污染空气.
(2)氯气与废铝屑反应生成的AlCl3蒸气溶解在B中浓HCl,为了防止AlCl3蒸气凝固堵塞导管,实验中可采取的措施是加粗导管、缩短导管长度、加热导管、通入氮气等.
(3)AlCl3溶液溶解CaCO3形成溶液时,AlCl3溶液和碳酸钙粉末的混合方式为碳酸钙粉末慢慢加入到AlCl3溶液中.
(4)实验要控制碳酸钙和AlCl3的量,要求n(CaCO3):n(AlCl3)>6:7,其原因是氢氧化钙微溶于水,造成损失.
(5)用白云石(主要成分为CaCO3、MgCO3)制备纯净碳酸钙的实验方案为:将一定量的白云石煅烧,用硝酸铵溶液溶解煅烧后的固体,过滤,向所得滤液中通入氨气、二氧化碳,调节PH值11-12,过滤出碳酸钙沉淀.
(实验中须用到的试剂有:硝酸铵溶液、氨气、二氧化碳;须用到的仪器:pH计.已知:镁的化合物不溶于硝酸铵溶液;pH值为11~12时得到较纯净碳酸钙沉淀).

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科目:高中化学 来源: 题型:实验题

6.实验室用图所示装置制备KClO溶液,并通过KClO溶液与Fe(NO33溶液的反应制备高效水处理剂K2FeO4
已知K2FeO4具有下列性质:
①可溶于水、微溶于浓KOH溶液
②在0℃~5℃、强碱性溶液中比较稳定
③在Fe3+和Fe(OH)3催化作用下发生分解
④在酸性至弱碱性条件下,能与水反应生成Fe(OH)3和O2
(1)写出仪器甲和乙的名称:甲分液漏斗;乙三口烧瓶.
(2)装置C中发生反应的离子方程式为Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O,装置D的作用是吸收多余的氯气.
(3)Cl2与KOH在较高温度下反应生成KClO3.在不改变KOH溶液的浓度和体积的条件下,欲控制反应在0℃~5℃进行,实验中可采取的措施是:缓慢滴加盐酸、装置C用冰水浴中.
(4)写出K2FeO4在弱碱性条件下与水反应生成Fe(OH)3和O2的化学方程式:4K2FeO4+10H2O=8KOH+4Fe(OH)3↓+3O2↑.
(5)工业上常用“间接碘量法”测定高铁酸钾样品中高铁酸钾的含量,其方法是:用碱性的碘化钾溶液(pH为11~12)溶解3.96g高铁酸钾样品,调节pH为1,避光放置40分钟至反应完全(高铁酸根离子全部被还原成铁离子),再调节pH为3~4(弱酸性),用1.0mol/L的硫代硫酸钠标准溶液作为滴定剂进行滴定(2Na2S2O3+I2═Na2S4O6+2NaI),当达到滴定终点时,用去硫代硫酸钠标准溶液15.00mL.则原高铁酸钾样品中高铁酸钾的质量分数为25%.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.甲醇是一种可再生的绿色能源,CO2是一种温室气体,它们都是重要的化工原料.
已知:(1)已知CO的燃烧热△H为-283kJ•mol-1,CO (g)+2H2 (g)?CH3OH (1);△H=-129kJ•mol-1,欲求出CH3OH的燃烧热,则需要知道一个反应,该反应的热化学方程式为2H2 (g)+O2 (g)?2H2O(l)△H.(反应热直接用△H表示).
 (2)向温度不同容积均为1L的a、b、c、d、e五个恒容密闭容器中各充入3molCO2、7molH2的混合气体,控制适当条件使其同时发生反应:CO2(g)+3H2(g)?CH3OH(g)+H2O(g)△H=QkJ•mol-1,反应过程中维持各容器温度不变,测得t1时刻各容器中H2O的体积分数?(H2O) 如图所示.
①Q<(填“>”或“<”),五个容器中肯定处于非平衡状态的是a、b.
②t1时刻时,容器a中正反应速率小于 (填“大于”“小于”或“等于”)容器e中正反应速率.
③Td℃时,该反应的平衡尝试K=4.
④欲提高H2的转化率,可采取的措施有降低温度或者增大二氧化碳的量或者增大压强(写出两种).
(3)碳捕捉技术的应用既可降低碳排放也可得到重要的化工产品.
①NaOH溶液是常用的碳捕捉剂,若某次捕捉后得到的溶液中c(HCO3-):c(CO32-)=2:1,则所得溶液的pH=10[常温下 K1(H2CO3)=4.4×10-7、K2 (HCO3-)=5x 1O-11].
②在清除锅炉水垢的过程中,需要用Na2CO3将水垢中的CaSO4转化为CaCO3,将微溶的CaSO4难溶性的CaCO3的理由是CaSO4难溶于酸,而CaCO3易溶于酸中.

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