欲提纯混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠固体,某学生设计了如下方案 ∶
请根据上述操作流程回答下列问题:
(1) 操作 ①在加热时应选择 _______ ( 填仪器名称 ) 盛装混合物。
(2) 进行操作 ②后,判断 SO 已沉淀完全的方法是 _______ 。
(3) 操作 ④的目的是 _______ 。
(4) 实验室进行操作 ⑤的具体步骤是 _______ 。
(5) 某同学欲用制得的氣化钠固体配制 100mL 0.2mol•L -1 的氯化钠溶液。
①配制 NaCl 溶液时需要用到的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、 _______ 。
②下列操作会使所配制的氯化钠溶液浓度偏低的是 _______ ( 填字母 ) 。
A. 加水定容时俯视刻度线
B. 容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理
C. 在溶解过程中有少量液体溅出烧杯
D. 颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线又加水补上
坩埚 静置,往上层清液中继续滴加 BaCl 2 溶液,若不出现浑浊,则 已沉淀完全 除去溶液中过量的 HCl 将溶液置于蒸发皿中,加热蒸发,并用玻璃棒不断搅拌,加热至蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热将剩余液体蒸干 胶头滴管、 100mL 容量瓶 CD
【分析】
操作 ①加热后, NH 4 HCO 3 分解为 NH 3 、 CO 2 、 H 2 O ,残留物中只剩下 NaCl 和 Na 2 CO 3 ;操作 ②将残留物配成溶液,加入过量的 BaCl 2 溶液是为了将 Na 2 SO 4 转化为 NaCl 和 BaSO 4 沉淀,以除去 Na 2 SO 4 ;操作 ③继续加入过量的 Na 2 CO 3 溶液,是为了将剩余的 BaCl 2 转化为 NaCl 和 BaCO 3 沉淀,以除去 BaCl 2 ;再加入过量盐酸,是为了除去 Na 2 CO 3 ;操作 ④中,盐酸具有挥发性,可通过加热煮沸除去 HCl ,剩下的溶质是 NaCl ,通过操作 ⑤(蒸发)可得 NaCl 固体。
【详解】
(1) 加热该固体混合物需要在坩埚中进行;
(2) 判断 已除尽的方法是静置后,往上层清液中继续滴加 BaCl 2 溶液,若不出现浑浊,则 已沉淀完全;
(3) 操作 ④的目的是除去溶液中过量的 HCl ;
(4) 操作 ⑤是蒸发,具体步骤是将溶液置于蒸发皿中,加热蒸发,并用玻璃棒不断搅拌,加热至蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热将剩余液体蒸干;
(5) ①配制 NaCl 溶液时需用到的主要仪器有托盘天平、药匙、烧杯、玻璃棒、量筒、胶头滴管、 100mL 容量瓶;
② A .加水定容时俯视刻度线,导致溶液体积偏小,浓度偏高, A 不符合题意;
B .容量瓶内壁附有水珠而未进行干燥处理,不影响所配溶液浓度, B 不符合题意;
C .在溶解过程中有少量液体溅出烧杯,溶质的量减少,浓度偏低, C 符合题意;
D .颠倒摇匀后发现溶液凹液面低于刻度线又加水补上,导致最终溶液体积偏大,浓度偏低, D 符合题意;
故选 CD 。
离子 | 检验试剂 | 实验步骤 | 实验现象 | 离子方程式 |
K+ | 焰色反应 | ①铂丝在火焰上灼烧至原火焰色②蘸取溶液,放在火焰上灼烧,观察火焰颜色。 | 浅紫色(通过蓝色钴玻璃片观察钾离子焰色) | —— |
Na+ | 焰色反应 | 火焰分别呈黄色 | ||
NH4+ | NaOH溶液(浓) | 向未知溶液中加入NaOH浓溶液并加热 | 生成有刺激性气味、使湿润红色石蕊试纸变蓝的气体 | NH4++OH-=NH3↑+H2O |
Al3+ | 加NaOH溶液 | 向未知溶液中加入NaOH溶液 | 加入适量NaOH溶液后生成白色沉淀,该沉淀溶于过量NaOH溶液中 |
Al3++3OH-=Al(OH)3↓ |
Cu2+ | 浓氨水 | 向未知溶液中加入浓氨水 | 加入适量浓氨水后生成蓝色沉淀,该沉淀溶于过量浓氨水中,溶液呈深蓝色 |
Cu2++2OH-=Cu(OH)2↓ Cu(OH)2+4NH3·H2O=[Cu(NH3)4]2++2OH-+4H2O |
Ag+ | ①稀盐酸或可溶性盐酸盐②稀HNO3③氨水 | 向未知溶液中加入稀盐酸再加入稀HNO3向过滤出的沉淀中加氨水 | 生成白色沉淀,不溶于稀HNO3,但溶于氨水,生成[Ag(NH3)2]+ | Ag++Cl-=AgCl↓ |
Ba2+ | 稀H2SO4或可溶性酸盐溶液 | 向未知溶液中加入稀H2SO4再加入稀HNO3 | 产生白色沉淀,且沉淀不溶于稀HNO3 | Ba2++SO42-=BaSO4↓ |
Fe3+ | KSCN溶液 | 向未知溶液中加入KSCN溶液或加NaOH溶液或加苯酚 | 变为血红色溶液 | Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 |
加NaOH溶液 | 产生红褐色沉淀 | Fe3++3OH-=Fe(OH)3↓ | ||
加苯酚 | 溶液显紫色 | Fe3++6C6H6OH→[Fe(C6H5O)]3-+6H+ | ||
Fe2+ | ①加NaOH溶液 | 向未知溶液中加入NaOH溶液并露置在空气中 | 开始时生成白色Fe(OH)2沉淀,迅速变成灰绿色,最后变成红褐色Fe(OH)3沉淀。 | Fe2++2OH-=Fe(OH)2↓ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 |
②KMnO4 (H+)溶液 | 向未知溶液中加入KMnO4(H+)溶液 | KMnO4(H+)紫色褪去 | MnO4-+5Fe2++8H+=5Fe3++Mn2++4H2O | |
③K3[Fe(CN)6] | 向未知溶液中加入K3[Fe(CN)6]溶液 | 出现蓝色Fe3[Fe(CN)6]2沉淀 | 3Fe2++2[Fe(CN)6]-=Fe3[Fe(CN)6]2↓ | |
④KSCN溶液,新制的氯水 | 加入KSCN溶液,新制的氯水 | 加入KSCN溶液不显红色,加入少量新制的氯水后,立即显红色。 | 2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3 |
离子 | 检验试剂 | 实验步骤 | 实验现象 | 离子方程式 |
CO32- | ①BaCl2溶液、稀盐酸 | 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 | 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸,并放出无色无味气体 | Ba2++CO32-=BaCO3↓ BaCO3+2H+=Ba2++CO2↑+H2O |
②稀盐酸、Ca(OH)2溶液 | 加入稀盐酸后放出的气体通入使澄清的Ca(OH)2溶液 | 加入稀盐酸后放出无色无味气体,通入澄清的Ca(OH)2溶液变浑浊 | CO32-+2H+=H2O+CO2↑ Ca2++2OH-+CO2=CaCO3↓+H2O | |
SO42- | BaCl2溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀 | Ba2++SO42-=BaSO4↓ |
SO32- | ①BaCl2溶液、稀盐酸 | 向未知溶液中加入BaCl2溶液再向沉淀中加入稀盐酸 | 加入BaCl2溶液后生成白色沉淀,沉淀溶于稀盐酸,并放出刺激性气味的气体 | SO32-+2H+=H2O+SO2↑ |
②稀盐酸、品红溶液 | 加入稀盐酸后放出的气体通入品红溶液 | 加入稀盐酸后放出的气体使品红溶液褪色 | SO32-+2H+=H2O+SO2↑ | |
Cl- | AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 向未知溶液中加入AgNO3溶液,再向沉淀中加入稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的白色沉淀 | Ag++Cl-=AgCl↓ |
Br- | AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸或稀盐酸的浅黄色沉淀 | Ag++Br-=AgBr↓ | |
I- | AgNO3溶液、稀硝酸或稀盐酸 | 向未知溶液中加入AgNO3溶液,再向沉淀中加入稀盐酸 | 生成不溶于稀硝酸的黄色沉淀 | Ag++I-=AgI↓ |
②新制氯水,淀粉溶液 | 向未知溶液中加入新制氯水,再加入淀粉溶液 | 滴入新制Cl2,振荡后再滴入淀粉溶液,变蓝 | Ag++I-=AgI↓ 2I-+Cl2=I2+2Cl- I2遇淀粉变蓝 |
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