Question

【題目】中醫(yī)藥是中華文明的重要組成部分。中醫(yī)藥在2020抗擊新冠肺炎“戰(zhàn)疫”中起重要的作用。初中常見(jiàn)的很多化學(xué)物質(zhì)都是中醫(yī)常用的藥物。芒硝的主要成分是硫酸鈉,在中醫(yī)藥中常用于濕熱積滯、腹?jié)M脹痛、大便燥結(jié)等病癥治療。芒硝廣泛分布于我國(guó)各地,尤其以鹽堿地分布較多。

小青和小竹在了解芒硝的基本信息后，準(zhǔn)備用鹽湖水制備少量的Na2SO4晶體。

[查閱資料]

I.鹽湖水中的溶質(zhì)是NaCl、Na2CO3和Na2SO4.

II. NaCl、Na2CO3和Na2SO4在水中不同溫度下的溶解度如下表所示:

	0°C	10°C	20°C	30°C	40°C
NaCl	35.7g	35.8g	36.0g	36.3g	36.6g
Na2CO3	7g	12.2g	21.8g	39.7g	48.8g
Na2SO4	4.9g	9.1g	19.5g	40.8g	48.8g

（1）若要證明鹽湖水中含有NaCl、Na2CO3 和Na2SO4,可依次加入適量的__________(選填字母)，看到相應(yīng)現(xiàn)象即可證明.

A AgNO3、H2SO4、BaCl2

B HCl、Ba(NO3)2、AgNO3

C HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3

[進(jìn)行實(shí)驗(yàn)]用鹽湖水制取少量Na2SO4晶體

小青方案	取少鹽湖水，蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，干燥

[實(shí)驗(yàn)討論]

（2）同學(xué)們討論后認(rèn)為小青的方案存在問(wèn)題，因?yàn)橛眯∏嗟姆桨傅玫降木�體除了含有硫酸鈉外,還含有____晶體雜質(zhì)。小竹在小青方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>,你認(rèn)為小竹的改進(jìn)方案是：_____________。

（3）小青的實(shí)驗(yàn)方案中“洗滌晶體”這一操作最好使用飽和_____________溶液洗而不用水洗，以防止硫酸鈉固體溶于水造成晶體的損失。

[實(shí)驗(yàn)拓展]小湖同學(xué)想通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)得一定質(zhì)鹽湖水中Na2CO3的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù),設(shè)計(jì)了下圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，通過(guò)測(cè)定裝D中氫氧化鈉溶液的質(zhì)量變化。然后計(jì)算,從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/span>

（4）裝置B的作用是：_______________________。

（5）若將裝置C和D顛倒位置,則通過(guò)計(jì)算得出Na2CO3的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)__________ (填“偏大”、 “偏小”或“無(wú)影響”) .

Answer 1

【答案】C 碳酸鈉 先向混合溶液中加入適量的稀硫酸，使稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鈉溶液 硫酸鈉 吸收A裝置中鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體 偏大

【解析】

（1）若要證明鹽湖水中含有NaCl、Na2CO3 和Na2SO4,先加入稀硝酸，稀硝酸只能與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生硝酸鈉和水和二氧化碳?xì)怏w，可以看到有氣泡產(chǎn)生，說(shuō)明原溶液中有碳酸鈉，再加入硝酸鋇溶液，硝酸鋇只能與硫酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鋇沉淀和硝酸鈉，可以看到有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明原溶液中有硫酸鈉；過(guò)濾后，最后加入硝酸銀溶液，硝酸銀只能與氯化鈉反應(yīng)產(chǎn)生氯化銀沉淀和硝酸鈉，可以看到有白色沉淀產(chǎn)生，說(shuō)明原溶液中有氯化鈉；依次加入適量的溶液是：HNO3、Ba(NO3)2、AgNO3；

故選：C。

（2）同學(xué)們討論后認(rèn)為小青的方案存在問(wèn)題，因?yàn)橛眯∏嗟姆桨傅玫降木�體除了含有硫酸鈉外,還含有碳酸鈉晶體雜質(zhì)。因?yàn)樘妓徕c的溶解度受溫度影響較大，隨著溫度的降低，碳酸鈉的溶解度明顯減��；小竹在小青方案的基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn),從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/span>,小竹的改進(jìn)方案是：先向混合溶液中加入適量的稀硫酸，使稀硫酸與碳酸鈉反應(yīng)產(chǎn)生硫酸鈉溶液，然后蒸發(fā)濃縮，降溫結(jié)晶，過(guò)濾，洗滌，干燥，可以得到較純凈的硫酸鈉晶體；

（3）小青的實(shí)驗(yàn)方案中“洗滌晶體”這一操作最好使用飽和硫酸鈉溶液洗而不用水洗，以防止硫酸鈉固體溶于水造成晶體的損失，同時(shí)防止引入新雜質(zhì)。

（4）裝置B的作用是：吸收A裝置中鹽酸揮發(fā)出的氯化氫氣體，防止干擾后續(xù)實(shí)驗(yàn)；

（5）若將裝置C和D顛倒位置,則D裝置中的氫氧化鈉溶液能同時(shí)吸收二氧化碳?xì)怏w和水蒸氣，導(dǎo)致D裝置質(zhì)量變化偏大；通過(guò)計(jì)算得出Na2CO3的溶質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)偏大 。