(8分)实验室可用NH4HCO3和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤,回答下列问题: 30℃时几种盐的溶解度/gNaClNH4HCO3NaHCO3
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(8分)实验室可用NH4HCO3和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤,回答下列问题: 30℃时几种盐的溶解度/g
NaCl
| NH4HCO3
| NaHCO3
| NH4Cl
| Na2SO4
| (NH4)2SO4
| CaCl2
| MgCl2
| CaSO4
| 36.3
| 27.0
| 11.1
| 41.4
| 40.8
| 78
| 51.7
| 26.2
| 0.165
| 制备纯碱的步骤如下: ①配制50 mL约25%的粗食盐水溶液(密度近似为1 g/mL)。 ②精制食盐水(粗食盐中含有少量Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质),用盐酸将滤液的pH值调至7。 ③加热食盐水,将溶液温度控制在30 ─ 35℃。 ④在不断搅拌下,分次将研细的NH4HCO3加入食盐水中,加完料后,继续保温、搅拌半小时。 ⑤静置,趁热过滤,回收母液。晶体用蒸馏水洗涤两次。 ⑥将晶体灼烧,得到纯碱。 (1)步骤①中,配制溶液的最后一步操作是 ; (2)步骤②中,SO42-是否需要加入某种试剂除去? ,理由是 (3)步骤④中所有操作的共同目的是 ; (4)步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是 ,在通常情况下,检验这种阳离子的实验操作为 。 |
答案
(1)用玻璃棒搅拌(1分) (2)不需要(1分);除去Ca2+、Mg2+后,在溶液所控制的温度下,可能存在的硫酸盐的溶解度比NaHCO3大,且SO42-含量少,过滤后会留在母液中(2分) (3)使生成NaHCO3的反应充分进行(1分) (4)NH4+(1分);取少量待检物放入试管里,加入NaOH溶液,加热,将润湿的红色石蕊试纸放在管口,观察试纸是否变蓝(2分) |
解析
(1)由于是配制50 mL约25%的粗食盐水溶液,所以不需要容量瓶,因此最后一步是用玻璃棒搅拌溶液。 (2)由于除去Ca2+、Mg2+后,在溶液所控制的温度下,可能存在的硫酸盐的溶解度比NaHCO3大,且SO42-含量少,过滤后会留在母液中,所以不需要除去SO42-。 (3)步骤④的目的是制取碳酸氢钠的,所以步骤④中所有操作的共同目的是使生成NaHCO3的反应充分进行。 (4)溶液中的阳离子除了钠离子外,还主要含有NH4+,所以洗涤液中主要含有的杂质阳离子是NH4+。检验方法是取少量待检物放入试管里,加入NaOH溶液,加热,将润湿的红色石蕊试纸放在管口,观察试纸是否变蓝。 |
举一反三
(12分)硫酸亚铁晶体(FeSO4·7H2O)在医药上作补血剂。某课外小组拟用KMnO4溶液滴定的方法,测定该补血剂中铁元素的含量,进行了如下实验: [查阅资料] 在酸性条件下,用KMnO4标准溶液进行氧化还原滴定,可以测定Fe2+的含量。反应的离子方程式是:Fe2++MnO4-+H+—— Fe3++Mn2++H2O(未配平) [准备实验用品] ①仪器:a.电子天平,b.滴定管,c.100mL量筒,d.烧杯,e.漏斗,f.250mL容量瓶,g.锥形瓶,h.玻璃棒,i.药匙,j.烧瓶,k.铁架台(带滴定管夹),l.胶头滴管。 ②试剂:a.硫酸亚铁补血剂药片,b.高锰酸钾晶体,c.酚酞溶液,d.KSCN溶液, e.稀硫酸,f.稀盐酸,g.蒸馏水。 [实验步骤] ①称取0.474 g KMnO4晶体,配成250.00 mL水溶液; ②取5片除去糖衣(非还原糖)后的硫酸亚铁补血剂药片(1.500 g),研细后加稀硫酸溶解,配成100.00 mL水溶液。 ③用酸式滴定管取待测“补血剂”溶液20.00mL于某容器中。 ④盛装标准KMnO4溶液,静置后,读取数据,记录为KMnO4标准溶液体积的初读数。 ⑤滴定,并记录KMnO4标准溶液的终读数。再重复滴定2次。 [实验记录]
滴定次数 实验数据
| 1
| 2
| 3
| V(样品)/mL
| 20.00
| 20.00
| 20.00
| V(KMnO4)/mL(初读数)
| 0.00
| 0.20
| 0.00
| V(KMnO4)/mL(终读数)
| 15.85
| 15.22
| 14.98
| [交流与讨论] (1)准备的实验用品中,不需要的仪器有(填序号) ;不需要的试剂有(填序号) 。 (2)本实验所用的KMnO4标准溶液的物质的量浓度为 。 (3)课外小组里有位同学设计了下列四种滴定方式(夹持部分略去),引起了同学们的讨论,最后取得共识,认为最合理的是 (填字母序号)。
(4)判断滴定终点的依据是 。 (5)根据实验数据,计算该补血剂中铁元素的含量 。 |
用pH试纸测某溶液的pH时,规范的操作是( )A.将pH试纸放入溶液,观察其颜色变化,跟标准比色卡比较 | B.用干燥洁净的玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较 | C.用蒸馏水湿润pH试纸,用玻璃棒蘸取溶液,滴在pH试纸上,跟标准比色卡比较 | D.在试管内放入少量溶液煮沸,把pH试纸放在试管口上观察,跟标准比色卡比较 |
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关于下列各实验装置的叙述中,不正确的是
A.装置①:a口进气可收集CO2,b口进气可收集NH3 | B.装置②:配制一定物质的量浓度溶液时,转移溶液 | C.装置③:模拟铁锈蚀 | D.装置④:证明CH3CH2OH发生消去反应生成了乙烯 |
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下列实验能达到目的的是A.用硝酸溶液清除试管内壁上的“银镜” | B.用苯、溴水和铁粉制溴苯 | C.用溴水鉴别植物油和裂化汽油 | D.用碘水检验淀粉是否水解 |
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实验过程中要特别注意操作步骤的先后顺序,下列先后顺序有错的是A.燃烧法测定有机物组成时先用碱石灰测CO2质量,再用浓H2SO4测H2O质量 | B.制硝基苯需要配制混合酸,应先加浓硝酸再加浓硫酸 | C.检验淀粉在稀硫酸作用下是否发生水解,应在水解液中先加入NaOH溶液中和后再加入银氨溶液共热 | D.检验丙烯醛(CH2=CH—CHO)中的官能团时,应先用新制Cu(OH)2试剂检验醛基再用KMnO4溶液检验碳碳双键 |
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