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考向22粗盐中难溶性杂质的去除
例1.
D
A、过滤可以将不溶性固体从溶液中分离出来,蒸发可以将溶液中的固体结晶出来,所以操作Ⅰ是过滤,操作Ⅲ是蒸发,都需用到的玻璃仪器是玻璃棒,故A正确;B、氢氧化钠和氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,固体B是Mg(OH)2,氢氧化镁与盐酸反应生成氯化镁和水,试剂X是盐酸,故B正确;
C、氢氧化钠和氯化镁反应会生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,加入NaOH溶液应过量,其目的是使MgCl2完全反应,故C正确;D、无论氯化镁与氢氧化钠反应,还是与氢氧化钙反应,根据反应前后镁元素质量守恒,只要参加反应的氯化镁质量相等,最终生成的氢氧化镁的质量一定相等,但是使用氢氧化钙比氢氧化钠节约成本,故D错误。故选D。
例2.
过滤BaCl2除去溶液中过量的NaOH和Na2CO3
实验室除去粗实验中难溶性杂质的主要实验步骤有:溶解、过滤、蒸发,除去粗实验水中的杂质CaC12、MgC12、Na2SO4,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,氯化钡和硫酸钠生成硫酸钡沉淀,碳酸钠和氯化钙产生碳酸钙沉淀,可依次加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,分离出沉淀后,再加入适量盐酸,盐酸和溶液中的氢氧化钠和碳酸钠反应,其作用是除去溶液中过量的NaOH和Na2CO3。故答案为:①过滤;②BaCl2;③除去溶液中过量的NaOH和Na2CO3。
例3.
(1)ACB(2)防止局部温度过高液体飞溅
(1)难溶性杂质去除分三步溶解、过滤、蒸发,故填:ACB。(2)蒸发时玻璃棒搅拌的目的防止局部温度过高液体飞溅,故填:防止局部温度过高液体飞溅。
例4.
海水中的镁离子浓度比较低,而海水经过富集后形成母液,其镁离子浓度得到提高,提高了产率和生产效率蒸发去除Ca2+、过量的Ba2+NH3和CO2NaCl和H2ONaCl
(1)步骤①②③中,第②步发生了中和反应,即盐酸与氢氧化镁反应生成氯化镁和水,其反应方程式为:
;之所以不直接向海水中直接加石灰乳,是因为海水中的镁离子浓度比较低,而海水经过富集后形成母液,其镁离子浓度得到提高,提高了产率和生产效率;(2)题干中提到“海水晒盐”,因此通常采用日光晒海水来蒸发结晶的方式来制备粗盐;过量的Na2CO3溶液,可以与CaCl2、过量的BaC12溶液发生反应,生成CaCO3和BaCO3沉淀,以达到去除Ca2+、过量的Ba2+等杂离子;(3)氨碱法制纯碱的反应原理:以食盐(氯化钠)、石灰石(经煅烧生成生石灰和二氧化碳)、氨气为原料来制取纯碱,先使氨气通入饱和食盐水中而成氨盐水,再通入二氧化碳生成溶解度较小的碳酸氢钠沉淀和氯化铵溶液,将经过滤、洗涤得到的NaHCO3微小晶体,再加热煅烧制得纯碱产品,因此需要先后加入NH3和CO2;步骤⑨即碳酸氢钠加热分解生成碳酸钠、二氧化碳和水,其反应方程式为:
;
(4)电解氯化钠溶液,其反应物是氯化钠和水,生成物是氢氧化钠、氯气和氢气;(5)化学方程式左右两端原子数目、种类相同,左边有2Cl、2Na、2O、2H,右边已知的有2O、2H、1Na、1Cl,差减后易得X为NaCl。
例5.
Na2CO3引流蒸发结晶(或蒸发)Mg(OH)2、CaCO3石灰乳(或熟石灰或Ca(OH)2)熔融
(1)加入氢氧化钠,氯化镁与氢氧化钠反应生成氢氧化镁和氯化钠,可除去氯化镁,加入试剂X,可除去氯化钙,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,故试剂X为Na2CO3;(2)操作1实现了固液分离,名称是过滤,过滤中,玻璃棒的作用是引流;氯化钠溶液经过操作2变为氯化钠晶体,故操作2是蒸发;(3)氢氧化钠和氯化镁反应生成了氢氧化镁和氯化钠,氯化钙和碳酸钠反应生成了碳酸钙和氯化钠,故滤渣中除泥沙外,还含氢氧化镁和碳酸钙;(4)实际生产中,步骤1常选用氢氧化钙作为沉淀剂,氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁,且价格低廉;(5)步骤2需要电解熔融状态的氯化镁获得金属镁。
例6.
饱和A过滤NaOH、Na2CO3(或氢氧化钠、碳酸钠)
(1)海水结晶后所得母液为NaCl的饱和溶液,故填:饱和;(2)A、氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,能除去杂质且不带入新的杂质,选项正确;B、氢氧化钾与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钾,带入新的杂质氯化钾,不符合除杂的原则,选项不正确;C、NaNO3不能与氯化镁反应,反而带入新的杂质,选项不正确;故选A;(3)操作Y是固液分离的方法,操作名称为过滤,故填:过滤;(4)由流程图可知,加入过量的碳酸钠将钙离子沉淀,加入过量的氢氧化钠将镁离子沉淀,所以滤液中含有氢氧化钠和碳酸钠,所以加入盐酸可以除去过量的碳酸钠和氢氧化钠,故填:NaOH、Na2CO3(或氢氧化钠、碳酸钠)。
1.
B
A、托盘天平的使用要遵循“左物右码”的原则,图中粗盐和砝码的位置放反了,故图示操作不正确;B、粗盐的溶解要在烧杯中进行,并用玻璃棒搅拌,故图示操作正确;C、过滤液体时,要注意“一贴、二低、三靠”的原则,图中缺少玻璃棒引流,故图示操作不正确;D、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,以防止局部温度过高,造成液体飞溅,故图示操作不正确。故选B。
2.
A
A、把粗盐研磨细应用研钵,不能用玻璃棒,符合题意;B、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,不符合题意;C、溶解时,应用玻璃棒搅拌,加速溶解,不符合题意;D、称量精盐前,用玻璃棒把精盐固体转移到纸上,不符合题意。故选A。
3.
D
A、粗盐易潮解,粗盐可以放在烧杯里称量,故选项说法错误。B、蒸发皿可以直接加热,故选项说法错误。C、蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干,故选项说法错误。D、粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(食盐从溶液中分离出来而得到食盐)得到精盐的过程,涉及的分离操作有溶解、过滤和蒸发,故选项说法正确。故选D。
4.
B
A、室温下,氯化钠的溶解度是36g,即该温度下,g水中最多能溶解36g氯化钠,故10gmL水就能溶解3.6g氯化钠,加入50mL水,加水过多,会使蒸发的时间过长,故加水应适量,不符合题意;B、过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图中操作正确,符合题意;C、蒸发时,应用蒸发皿,图中操作错误,不符合题意;D、转移时,应用玻璃棒进行转移,图中操作错误,不符合题意。故选B。
5.
C
A、由图可知,④是过滤,过滤应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,④中缺少玻璃棒引流溶液,不符合题意;B、①中玻璃棒的作用是搅拌,加速粗盐溶解,说法正确,不符合题意;C、粗盐提纯的步骤:称量、溶解、过滤、蒸发,故操作顺序为③①④②,符合题意;D、当②蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干,不符合题意。故选C。
1.
D
粗盐提纯实验中,用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒,不用上述仪器中的试管,故选D。
2.
D
A、溶解时为了让粗盐加速溶解,可以搅拌,多加水不能加速溶解,不符合题意;B、过滤时玻璃棒必须靠在三层滤纸一侧,以防止滤纸破损,不符合题意;C、蒸发时,待大多数固体析出时,停止加热,利用余热将滤液蒸干,不符合题意;D、粗盐可以直接放在烧杯中进行称量,符合题意。故选D。
3.
A
A、向10m水中逐渐加入粗盐至恰好形成饱和溶液,A正确。B、过滤时玻璃棒作用是引流,不能搅拌,B错误。C、待蒸发皿中较多固体出现时,停止加热,用余热蒸干,C错误。D、量取10m水时仰视读数,读数偏小,水偏多,但是不会影响产率,D错误。故选:A。
4.
B
A、取用药品时,瓶塞应倒放在桌面上,防止药品污染、腐蚀桌面,避免试剂受到污染,图中操作错误,不符合题意;B、溶解时,应用玻璃棒不断搅拌,加速溶解,图中操作正确,符合题意;C、过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,图中未用玻璃棒引流,不符合题意;D、蒸发时,应用玻璃棒不断搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,图中操作错误,不符合题意。故选B。
5.
A
A、粗盐溶解,应加适量的水,并不是水越多越好,加太多的水,会导致蒸发时间较长,符合题意;B、粗盐中难溶性杂质的去除实验中,玻璃棒共用了4次、溶解:搅拌、加速溶解;过滤:引流;蒸发:搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅,还有转移精盐,不符合题意;C、粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶,只能除去不溶性杂质,可溶性杂质不能除去,故只能得到初步提纯,不符合题意;D、当蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干,说法正确,不符合题意。故选A。
6.
B
A、用量筒量取10mL水,读数时要使凹液面最低处与刻度线相切,视线与刻度线平齐,不能仰视或者俯视读数,图中仰视读数,会使量取的水的体积比10mL大,A选项实验所用仪器正确,操作不正确,不能达到实验目的,不符合题意;B、溶解粗盐时先将粗盐置于烧杯中,加入一定量的水进行溶解,溶解过程中用玻璃棒不断的搅拌,加速溶解,B选项实验装置和操作均正确,能达到目的,符合题意;C、过滤悬浊液用到过滤的装置,要注意滤纸紧贴漏斗内壁,液面边缘低于滤纸边缘,滤纸边缘低于漏斗边缘,用玻璃棒引流,烧杯口紧挨玻璃棒,玻璃棒下端靠在三层滤纸上,漏斗下端紧靠烧杯内壁,图中装置没有用玻璃棒引流,漏斗下端没有紧靠烧杯内壁,不能完成过滤操作,C选项实验装置有误不能达到目的,不符合题意;D、蒸发滤液用蒸发皿盛装滤液,并用玻璃棒不断地搅拌,防止因局部温度过高造成液体溅出,图中用烧杯且没有用玻璃棒搅拌,另外烧杯不能直接用于加热,D选项实验装置有误不能达到目的,不符合题意。故选B。
1.
C
A、操作I中,所加试剂可以为过量的氢氧化钙和纯碱,氢氧化钙能与氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,氯化钙能与碳酸钠反应生成碳酸钙和氯化钠,碳酸钠能与过量的氢氧化钙反应生成碳酸钙和氢氧化钠,从而除去氯化钙和氯化镁,不符合题意;B、滤渣中一定含碳酸钙和氢氧化镁,故一定含钙元素和镁元素,不符合题意;C、操作Ⅱ,加入过量的稀盐酸,是为了除去过量的碳酸钠和反应生成的氢氧化钠,故可以除去溶液中的CO32-和OH-,符合题意;D、反应过程中生成了氯化钠,故最终得到氯化钠的质量有可能大于粗盐的质量,故最终产率可能大于%,不符合题意。故选C。
2.
D
A、加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;再加入过量的碳酸钠溶液除去过量的氯化钡溶液,则X为BaCl2溶液,说法正确;B、先沉淀硫酸根离子,用氯化钡溶液,然后加入过量的碳酸钠溶液除去过量的氯化钡溶液,则Y为Na2CO3溶液,说法正确;C、加入Z溶液是为了除去反应剩余的碳酸钠,则Z为稀盐酸,说法正确;D、如果步骤②与④交换,最后加入过量的碳酸钠溶液,引入了碳酸钠杂质,则步骤②与④不能交换,说法不正确。故选D。
3.
D
首先要加水溶解粗盐固体得到溶液,再进行除杂。镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠可溶液以将镁离子沉淀;硫酸根离子用钡离子沉淀,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀;至于先除镁离子,还是先除硫酸根离子都可以;钙离子用碳酸根离子沉淀,除钙离子加入过量的碳酸钠溶液转化为沉淀,但是加入碳酸钠溶液要放在加入的氯化钡溶液之后,这样碳酸钠会除去反应剩余的氯化钡;完全反应后,再进行过滤,最后再加入盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,所以正确的顺序为:②③①⑥④⑦⑤。故选D。
4.
C
A.①通过过滤操作,可除去固体中难溶性杂质,正确;B.②、③、④通过加入相应试剂沉淀杂质离子,是因为相应离子在溶液中不能大量共存,正确;C.任意交换②、③、④中加入试剂的顺序并会影响杂质的除去,错误;D.⑤经过②、③、④,溶液中含有Na2CO3、NaOH,显碱性,加入适量稀HCl,当溶液的pH=7时,恰好除去Na2CO3、NaOH,无杂质引入,正确。故选C。
5.
蒸发结晶氯化钙的溶解度随着温度的升高而增大很多,不易形成饱和溶液64A甲
(1)氯化钠的溶解度受温度影响变化不大,将粗盐从海水中结晶出来的方法是蒸发结晶。(2)由表格中的数据可知,氯化钙的溶解度随着温度的升高而增大很多,不易形成饱和溶液,所以经长时间日晒,氯化钙也不易大量结晶析出,40℃时,氯化钙的溶解度为g,所以在该温度下,50g水中最多溶解氯化钙64g。(3)A、海水进入贮水池,海水的成分基本不变,故选项说法正确。B、在蒸发池里,随着水分的蒸发,海水中水的质量逐渐减少,故选项说法错误。C、析出晶体后的母液,不能继续溶解氯化钠,是氯化钠的饱和溶液,故选项说法错误。故填A;(4)由表格中的数据可知,氯化钙的溶解度随着温度的升高而明显增大,所以甲表示氯化钙溶解度曲线。
6.
电子天平药匙过滤蒸发搅拌,防止液体局部受热致使液滴飞溅AB
I.称量时,在电子天平上放一张称量纸,然后按去皮键,因为取用粉末状固体的仪器是药匙,所以用药匙取粗盐加到称量纸上;II.操作a是固体和液体的分离,则操作a为过滤;操作b是将氯化钠从溶液中析出,则操作b为蒸发,此玻璃棒的作用是搅拌,防止液体局部受热致使液滴飞溅。III.溶解过程中适量水的目的是既能保证氯化钠全部溶解,又不至于因溶剂太多蒸发时间较长,提高了实验效率,但不能加快固体溶解速度,使滤液澄清,故选AB。
7.
物理性质MgCl2b玻璃棒过滤称精盐的质量AC
①氯化镁是易溶于水的白色固体,上述性质不要经过化学变化来表现,这属于氯化镁的物理性质。氯化镁的化学式:MgCl2。②量筒的正确读数方法是视线与量筒内液体凹液面的最低处相平,故量取水时应沿视线b进行读数。③操作1是溶解,操作2是过滤,操作3是蒸发,操作1、2、3中都使用到的仪器是玻璃棒,上述流程中,操作2能将固液分开,名称是过滤;若要计算精盐的产率还需要精盐的质量,还需补充的操作是称精盐的质量。对上述实验过程,A.粗盐提纯后所得的精盐,还含有可溶性的杂质,故粗盐和精盐都属于混合物,故A正确。B.粗盐变成精盐中没有新物质生成,属于物理变化,故B错误。C.溶解粗盐时,加入的水不宜过多,过多不会影响精盐的产率,只是加热的时间过长;加入的水不宜过少,过少会影响精盐的产率,故C正确。D.在蒸发时,当出现较多固体时即可停止加热,故D错误。故选AC。
1.
①玻璃棒;②Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓(或者Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl);
①过滤用到的仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒;②考察复分解反应的书写,粗盐提纯常见化学方程式。整个过程发生的化学方程式有Ba(OH)2+MgSO4=BaSO4↓+Mg(OH)2↓(或者Ba(OH)2+Na2CO3=BaCO3↓+2NaOH,CaCl2+Na2CO3=CaCO3↓+2NaCl),写出一个即可。③整个过程中,引入的除杂试剂Na2CO3未被去除,且Na2CO3和Ba(OH)2反应产生了NaOH,故杂质有Na2CO3和NaOH,除去需在溶液乙中加入适量稀盐酸,题干标明是“得到NaCl溶液”,故应写“适量稀盐酸”,且不得写“蒸发结晶”。
2.
(1)托盘天平;(2)搅拌,加速粗盐的溶解;(3)
;(4)A;(5)蒸发;当蒸发皿中出现较多固体
(1)在步骤①的称量步骤中,称量50g粗盐,需要的仪器有药匙、托盘天平,故需补充的主要仪器是托盘天平。(2)在步骤②溶解粗盐中,玻璃棒的作用是搅拌,加速粗盐的溶解。(3)在步骤③中,滴加过量NaOH溶液除去MgCl2,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为
。(4)A、滴加稀盐酸,氢氧化钠与盐酸反应生成氯化钠和水,既除去了氢氧化钠,又不会引进新的杂质,符合题意;B、滴加稀硫酸,氢氧化钠与硫酸反应生成硫酸钠和水,虽然除去了氢氧化钠,但又引进新的杂质,不符合题意;C、滴加稀硝酸,氢氧化钠与硝酸反应生成硝酸钠和水,虽然除去了氢氧化钠,但又引进新的杂质,不符合题意。故选A。(5)步骤⑥是把过滤所得的氯化钠溶液进行蒸发,得到氯化钠晶体,故该操作是蒸发,在蒸发操作中,当出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余液体蒸干。
3.
(1)使MgSO4完全沉淀;(2)引流;(3)
;复分解反应
硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硫酸钠,稀盐酸和氢氧化镁反应生成氯化镁和水。(1)硫酸镁和氢氧化钠反应生成氢氧化镁和硫酸钠,故沉淀时,NaOH应过量的目的是使MgSO4完全沉淀。(2)过滤时,使用玻璃棒的作用是引流。(3)溶解时,稀盐酸与Mg(OH)2发生反应生成氯化镁和水,故反应的化学方程式为
,反应符合两种化合物相互交换成分生成另两种化合物的反应,故该反应的反应类型为复分解反应。
4.
过滤Mg(OH)2除尽Na2SO4OH-、CO32-、Cl-
(1)操作1用来分离固体泥沙和液体滤液Ⅰ,因此相当于实验室中的过滤;(2)粗盐中含有少量Na2SO4、CaCl2、MgCl2,加入氢氧化钠溶液后,只有镁离子和氢氧根结合生成氢氧化镁白色沉淀,因此沉淀1为氢氧化镁,其化学式为Mg(OH)2;(3)除去了镁离子后溶液中含有Na2SO4、CaCl2和NaCl,剩余的氢氧化钠,接下来就是用氯化钡除去硫酸根离子,因此加入过量的试剂1就是为了除尽Na2SO4。(4)滤液3中有氯化钙一种杂质,因此通过加入过量的碳酸钠除去氯化钙,滤液4中含有过量的碳酸钠溶液显碱性,因此滤液4中含有的阴离子是OH-、CO32-、Cl-
5.
蒸发36.05加速固体溶解(其他合理答案均可)c
粗盐提纯步骤:溶解、过滤、蒸发结晶,故①答案为蒸发;(2)①由图1给出的信息可知:20℃时,NaCl的溶解度是36.0g;②1.8g的氯化钠完全溶解所需水的质量g×1.8g/36g=5g,水的体积为5mL。从节约能源和提高产率的角度分析,固体刚好完全溶解时为图2中所需水的最佳体积,其值为5ml;③用玻璃棒搅拌是为了加速固体的溶解;(3)如果过滤时液面高于滤纸边缘,会造成待过滤的液体从滤纸和漏斗之间的缝隙流下来,即有些混合物没有经过过滤就下来了,导致得到的滤液含有较多的杂质,故选项c正确。
6.
C
A、由图可知,④是过滤,过滤应遵循“一贴、二低、三靠”的原则,④中缺少玻璃棒引流溶液,不符合题意;B、①中玻璃棒的作用是搅拌,加速粗盐溶解,说法正确,不符合题意;C、粗盐提纯的步骤:称量、溶解、过滤、蒸发,故操作顺序为③①④②,符合题意;D、当②蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干,不符合题意。故选C。