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19.某学生设计了如图实验方法分离NaCl和CaCl2两种固体混合物.
(1)B溶液是Na2CO3,加入过量B溶液的原因是使Ca2+沉淀完全,反应的离子方程式是Ca2++CO32-═CaCO3↓.
(2)经此实验方法分离得到的NaCl,经分析含有杂质,若要得到纯净的NaCl,还应补充的实验操作步骤是加入了过量的Na2CO3,滤液中加入足量盐酸:
(3)若要测定该混合物中NaCl和CaCl2的质量比,可称量干燥的C沉淀的质量(设为m1)和混合物A的质量(设为m2)来确定,混合物中NaCl和CaCl2的质量比为$\frac{{m}_{2}-1.11{m}_{1}}{1.11{m}_{1}}$(用m1、m2表示)

分析 分离NaCl和CaCl2两种固体混合物,溶解后加入过量B为碳酸钠溶液,生成沉淀C为碳酸钙沉淀和氯化钠溶液,碳酸钙和D为盐酸发生反应得到溶液E为氯化钙溶液,经蒸发可得到氯化钙固体;由于碳酸钠过量,所以滤液中的物质有氯化钠和碳酸钠,因此要得到纯净的氯化钠就需要除去碳酸钠,加入稀盐酸最合适,碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠和水和二氧化碳,蒸发后最后的固体物质是氯化钠,据此答题.

解答 解:分离NaCl和CaCl2两种固体混合物,溶解后加入过量B为碳酸钠溶液,生成沉淀C为碳酸钙沉淀和氯化钠溶液,碳酸钙和D为盐酸发生反应得到溶液E为氯化钙溶液,经蒸发可得到氯化钙固体;由于碳酸钠过量,所以滤液中的物质有氯化钠和碳酸钠,因此要得到纯净的氯化钠就需要除去碳酸钠,加入稀盐酸最合适,碳酸钠和稀盐酸生成氯化钠和水和二氧化碳,蒸发后最后的固体物质是氯化钠,
(1)根据上面的分析可知,B溶液是Na2CO3,加入过量Na2CO3溶液的原因是 使Ca2+沉淀完全,反应的离子方程式是 Ca2++CO32-═CaCO3↓,
故答案为:Na2CO3;使Ca2+沉淀完全;Ca2++CO32-═CaCO3↓;
(2)根据上面的分析,若要得到纯净的NaCl,还应补充的实验操作步骤是加入了过量的Na2CO3,滤液中加入足量盐酸,
故答案为:加入了过量的Na2CO3,滤液中加入足量盐酸;
(3)C沉淀为碳酸钙,其质量m1,则混合物中CaCl2的质量为$\frac{{m}_{1}}{100}×111$,混合物的质量为m2,则混合物中NaCl的质量为m2-$\frac{{m}_{1}}{100}×111$,所以混合物中NaCl和CaCl2的质量比为(m2-$\frac{{m}_{1}}{100}×111$):$\frac{{m}_{1}}{100}×111$=$\frac{{m}_{2}-1.11{m}_{1}}{1.11{m}_{1}}$,
故答案为:$\frac{{m}_{2}-1.11{m}_{1}}{1.11{m}_{1}}$.

点评 本题考查物质的分离、提纯知识,为高频考点,侧重于学生的分析能力和实验能力的考查,注意把握实验的原理和操作方法,为解答该题的关键,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:选择题

9.下列选项括号中的物质是除去杂质所需要的药品,其中错误的是(  )
A.NaCl中含有杂质Na2SO4(适量氯化钡)
B.FeSO4 中含有杂质CuSO4(铁粉)
C.SO2中含有少量HCl气体(氢氧化钠溶液)
D.CO2中含有少量的CO(灼热的氧化铜)

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

10.某化学课外活动小组欲制取纯碱Na2CO3溶液并讨论实验过程中的相关问题.可供选择的试剂有:A大理石;B盐酸;C氢氧化钠溶液;D澄清石灰水.
三名同学设计的制备方案的反应流程分别如下:
甲:NaOH溶液$\stackrel{CO_{2}}{→}$Na2CO3溶液
乙:NaOH溶液$→_{①}^{CO_{2}}$NaHCO3溶液$→_{②}^{加热蒸干灼烧}$Na2CO3固体$\stackrel{H_{2}O}{→}$Na2CO3溶液
丙:NaOH溶液$→_{③}^{CO_{2}}$NaHCO3溶液$→_{④}^{NaOH溶液}$Na2CO3溶液
(1)请指出甲、乙两方案的主要缺点:
甲方案CO2的通入量不易控制;
乙方案过程繁琐,操作复杂;
(2)若采用丙方案制取纯Na2CO3溶液,其实验的关键有反应③应充分进行,③步骤后将NaHCO3溶液煮沸排除过量CO2,反应③④所用NaOH溶液的体积应相等;
(3)假设反应②所得的Na2CO3固体中混有未分解的NaHCO3.乙同学选择澄清石灰水测定其中NaHCO3的质量分数,乙同学能否达到实验目的?能(填“能”或“不能”)若能,请说明其计算所需的数据;若不能,请简要说明理由固体样品的质量和沉淀总质量.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

7.三草酸合铁酸钾晶体K3[Fe(C2O43]?3H2O可用于摄影和蓝色印刷.某小组将无水三草酸合铁酸钾在一定条件下加热分解,对所得气体产物和固体产物进行实验和探究.请利用实验室常用仪器、用品和以下限选试剂完成验证和探究过程.
限选试剂:浓硫酸、1.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1盐酸、1.0mol•L-1NaOH、3% H2O2、0.1mol•L-1 KI、0.1mol•L-1 CuSO4、20% KSCN、澄清石灰水、氧化铜、蒸馏水.
(1)该小组同学查阅资料后推知,固体产物中,铁元素不可能以三价形式存在,而盐只有K2CO3.验证固体产物中钾元素存在的方法是利用焰色反应,现象是透过蓝色钴玻璃,观察到紫色的火焰.
(2)固体产物中铁元素存在形式的探究.
①提出合理假设
假设1:全部是铁单质;
假设2:全部为FeO;
假设3:同时存在铁单质和FeO.
②设计实验方案证明你的假设
③实验过程
根据②中方案进行实验.在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.
实验步骤预期现象与结论
步骤1:部分固体不溶解
步骤2:
步骤3:继续步骤2中的(2),进行固液分离,用蒸馏水洗涤固体至洗涤液无色.取少量固体于试管中,滴加过量HCl后,静置,取上层清液,滴加适量H2O2,充分振荡后滴加KSCN.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

14.用碳棒作电极,在Na+、Cu2+、Cl-、SO42-等离子中选出适当离子组成电解质,电解其溶液,写出符合条件的一种电解质的化学式:
(1)当阴极放出H2,阳极放出O2时,电解质是Na2SO4
(2)当阴极析出金属,阳极放出O2时,电解质是CuSO4
(3)当阴极放出H2,阳极放出Cl2时,电解质是NaCl;
(4)通过电子的物质的量与阴极析出的金属的物质的量、阳极析出的气体的物质的量之比为4:2:1时,电解质的化学式是CuSO4

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科目:高中化学 来源: 题型:多选题

4.下列各组离子在指定条件下一定不能大量共存的是(  )
A.加入较多NaHSO4的溶液中:Fe3+、Cl-、NO3-、Na+
B.通入大量CO2气体的溶液中:Na+、Ba2+、Cl-、NO3-
C.通入大量NH3的溶液中:Ca2+、Na+、HCO3-、Cl-
D.通入大量SO2气体的溶液中:Na+、SO32-、NH4+、SO42-

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

11.短周期元素A、B、C、D在周期表中的位置如图所示,B、D最外层电子数之和为12.回答下列问题:
  A
 C  D
(1)与元素B、D处于同一主族的第2-5周期元素单质分别与H2反应生成1mol气态氢化物对应的热量变化如下,其中能表示该主族第4周期元素的单质生成1mol气态氢化物所对应的热量变化是b(选填字母编号).
a.吸收99.7kJ  b.吸收29.7kJ  c.放出20.6kJ   d.放出241.8kJ
(2)DB2通过下列工艺流程可制化工业原料H2DB4和清洁能源H2

①查得:
化学键H-HBr-BrH-Br
键能(kJ/mol)436194362
试写出通常条件下电解槽中发生总反应的热化学方程式:2HBr(aq)=H2(g)+Br2(g)△H=+94kJ/mol
②根据资料:
化学式Ag2SO4AgBr
溶解度(g)0.7968.4×10-6
为检验分离器的分离效果,取分离后的H2DB4溶液于试管,向其中逐滴加入AgNO3溶液至充分反应,若观察到无淡黄色沉淀产生,最终生成白色沉淀,证明分离效果较好.
③在原电池中,负极发生的反应式为SO2+2H2O-2e-=4H++SO42-
④在电解过程中,电解槽阴极附近溶液pH变大(填“变大”、“变小”或“不变”).
⑤将该工艺流程用总反应的化学方程式表示为:SO2+2H2O=H2+H2SO4.该生产工艺的优点有Br2被循环利用或能源循环供给或获得清洁能源(答一点即可).
(3)溴及其化合物广泛应用于医药、农药、纤维、塑料阻燃剂等,回答下列问题:海水提溴过程中,向浓缩的海水中通入Cl2,将其中的Br-氧化,再用空气吹出溴;然后用碳酸钠溶液吸收溴,溴歧化为Br-和BrO3-,其离子方程式为3 Br2+6 CO32-+3H2O=5 Br-+BrO3-+6HCO3-(或3 Br2+3CO32-=5 Br-+BrO3-+3CO2↑).

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

8.Ⅰ.银铜合金广泛用于航空工业.从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如
下:

(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)固体混合物B的组成为Al(OH)3和CuO;在生成固体B的过程中,需控制
NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为Al(OH)3+OH-=AlO2-+2H2O.
(2)完成煅烧过程中一个反应的化学方程式:4CuO+2Al2O3=4CuAlO2+O2↑.
(3)若银铜合金中铜的质量分数为64%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为CuAlO2,至少需要1.0mol•L-1的Al2(SO43溶液25.0 L.
Ⅱ.某同学用FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液.
(4)FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(5)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应为Fe2+-e-=Fe3+
(6)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率100%;
②FeCl3可以循环利用.

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科目:高中化学 来源: 题型:解答题

9.NaHCO3的水溶液呈碱(填“酸”、“中”、“碱”)性,实验室保存NaHCO3溶液的试剂瓶应用橡胶塞,原因HCO3-+H2O?H2CO3+OH-、2OH-+SiO2?SiO32-+H2O(写出有关的离子方程式,下同);Al2(SO43显酸性,溶液蒸干最后得到的固体产物是Al2(SO43

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