Question

下表是四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）：

	NaNO3	KNO3	NaCl	KCl
10℃	80.5	21.2	35.7	31.0
100℃	175	246	39.1	56.6

 
（假设：盐类共存时不影响各自的溶解度，分离晶体时，溶剂的损耗忽略不计）
某同学设计用物质的量之比为1∶1的硝酸钠和氯化钾为原料，加入一定量的水制取硝酸钾的实验，其流程如下图所示：

（1）在①和②的实验过程中，需要控制的关键的实验条件是______________________，在上述晶体中，______（填“A”或“C”）应为硝酸钾晶体。
（2）在①的实验过程中，需要进行的操作依次是________________、________________、_____________。
（3）粗产品中可能含有杂质离子_______________________，检验其中一种离子的方法是________________________________________________________________________。
（4）为了洗涤所得的硝酸钾晶体，下列溶剂可用作洗涤剂的是___________（填编号）。
a．热水         b．冰水        c．95%的酒精        d．四氯化碳
（5）如取34.0g硝酸钠和29.8g氯化钾，加入70g水，在100℃蒸发掉50g水，维持该温度，过滤，析出晶体的质量为_______________。

Answer 1

（1）温度；  C （1分）
（2）加水溶解、蒸发浓缩、趁热过滤
（3）Na⁺、Cl¯； 用洁净的铂丝或铁丝蘸取粗产品在火焰上灼烧，若火焰呈黄色，证明有Na⁺；或 取粗产品少许，加水配成溶液，加入硝酸酸化的硝酸银溶液，若有白色沉淀产生，证明有Cl¯。（2分）
（4）bc （2分）
（5）15.6g （2分）

试题分析：（1）往水中加入等量的NaNO₃、KCl，溶液中有等量的Na⁺、NO₃^—、K⁺、Cl^—，任意两两组合可得到表中的4中盐类，根据表中数据，表中四种盐类在水中的溶解度随着温度的升高而升高，尤其是KNO₃ 随温度升高溶解度急剧增大，因此要从溶液中分离出KNO₃ 应该控制温度来实现分离，因为实验目的是得到硝酸钾晶体，因此晶体C才是目标产物。
（2）要得到硝酸钾晶体，应该利用NaCl随温度变化溶解度变化不大，而KNO₃ 随温度升高溶解度急剧增大的特点，在实验步骤1中先把固体溶解，然后蒸发浓缩，此时NaCl随温度变化溶解度变化不大以晶体形式析出，所以趁热过滤，分离后KNO₃ 留在了滤液B中，然后再对滤液B蒸发浓缩冷却结晶，KNO₃ 溶解度急剧减小析出晶体，再过滤可得KNO₃ 晶体。
（3）由于改变温度必然有少量杂质NaCl也会混在粗产品KNO₃ 晶体中，因此含有Na⁺、Cl¯杂质离子，检验的方法是用焰色反应检验钠离子，用硝酸银试剂检验氯离子。
（4）洗涤产品原则是能够起到洗涤杂质离子的作用同时尽量减少产品的损失，所以应尽可能用温度低的洗涤剂或者产品难溶但杂质可溶的洗涤剂，所以综合考虑应选bc。
（5）根据100℃蒸发后的溶液中NaCl为饱和溶液，KNO₃为不饱和溶液，所以根据溶解度定义
100℃蒸发掉50.0克H₂O后溶液中NaCl的质量为，又初始加入的物质为，所以相当于n(NaCl)=0.4mol,即m_总(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g，所以析出的NaCl有23.4g－7.82g=15.6g。