Question

通過晾曬海水或煮鹽井水、鹽湖水等，可以蒸發(fā)除去水分得到粗鹽。粗鹽中含有難溶性雜質(zhì)（泥沙等）和多種可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣等）。

[提出問題]如何才能將粗鹽中難溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣）除去，從而獲得較純的食鹽晶體？

[資料準(zhǔn)備]

20℃時(shí)，一些物質(zhì)的溶解度
	OH-	CO32-
Na+	溶	溶
Ca2+	微	不
Mg2+	不	微

 [實(shí)驗(yàn)方案]某同學(xué)為了提純粗鹽，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

 [交流與表達(dá)]

（1）實(shí)驗(yàn)步驟①和②的目的是             ；實(shí)驗(yàn)步驟③和④的目的是               。

（2）實(shí)驗(yàn)操作X的名稱是       ，該操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和      。

（3）實(shí)驗(yàn)步驟③的主要目的是                                 （用化學(xué)方程式回答）；判斷氫氧化鈉溶液已過量的方法是                                                。

（4）實(shí)驗(yàn)步驟④中生成的沉淀D是                  。

（5）實(shí)驗(yàn)步驟⑤用蒸發(fā)溶劑的方法而不用降低溶液溫度的方法獲取食鹽晶體，原因是                 ；在蒸發(fā)食鹽溶液的過程中要使用玻璃棒，作用是                  。

[反思與評(píng)價(jià)]

（6）有同學(xué)認(rèn)為只需要用氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液中任意一種試劑就能將兩種可溶性雜質(zhì)出去，你認(rèn)為這種方法          （選填“可行”或“不可行”），理由是                                                。

（7）有同學(xué)認(rèn)為原實(shí)驗(yàn)方案不完善，做出這種評(píng)價(jià)的依據(jù)是                        。

[實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)]

（8）為了完善原實(shí)驗(yàn)發(fā)難，你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)是                                             （僅寫出補(bǔ)充部分的實(shí)驗(yàn)操作和現(xiàn)象）

 

Answer 1

【答案】

（1）除去粗鹽中的難溶性雜質(zhì)（1分）

除去粗鹽中的易溶性雜質(zhì)CaCl₂、MgCl₂（1分）

（2）過濾（1分）      漏斗（1分）

（3）MgCl₂+2NaOH====Mg(OH)₂↓+2NaCl（1分） 不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀

（4）碳酸鈣（或CaCO₃）（1分）

（5）氯化鈉的溶解度收溫度影響較小（1分）

攪拌溶液，避免因局部過熱，造成液滴飛濺（1分）

（6）不可行（1分）          MgCO₃、Ca(OH)₂均為微溶物，只用任意一種試劑就會(huì)有一種雜質(zhì)生成微溶物而不能全部除去（1分）

（7）在除去MgCl₂和CaCl₂的同時(shí)，又引入了新的雜質(zhì)NaOH和Na₂CO₃（或在除去Ca²⁺和Mg²⁺的同時(shí)又引入了新的雜質(zhì)離子OH^—和CO₃^2—）（1分）

（8）向溶液C中逐滴加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡為止（1分）

【解析】（1）渾濁液體經(jīng)操作X分成了固體和液體，即操作X應(yīng)該是將固體和液體進(jìn)行分離的方法。所以操作X為過濾。過濾除去的是不溶于水的固體，因此實(shí)驗(yàn)步驟①和②是將粗鹽中的不溶于水的固體除去。

粗鹽中含有不溶性雜質(zhì)和可溶性雜質(zhì)（氯化鎂、氯化鈣）。實(shí)驗(yàn)步驟①和②是將粗鹽中的不溶于水的固體（泥沙）除去。實(shí)驗(yàn)最后得到的是食鹽晶體，所以實(shí)驗(yàn)步驟③和④除去的是粗鹽中的可溶性雜質(zhì)氯化鎂、氯化鈣。

（2）過濾操作中要用到的玻璃儀器有燒杯、玻璃棒和漏斗。

（3）氫氧化鈉可與氯化鎂、氯化鈣中的氯化鎂反應(yīng)，生成氫氧化鎂和氯化鈉。反應(yīng)的化學(xué)方程式為：MgCl₂+2NaOH====Mg(OH)₂↓+2NaCl

隨著氫氧化鈉的加入，會(huì)逐漸產(chǎn)生Mg(OH)2沉淀。當(dāng)二者恰好完全反應(yīng)時(shí)，氯化鎂被完全除去。再加入氫氧化鈉也不會(huì)產(chǎn)生沉淀。所以當(dāng)不再繼續(xù)產(chǎn)生沉淀時(shí)說明氫氧化鈉已經(jīng)過量。

（4）實(shí)驗(yàn)步驟④加入的碳酸鈉會(huì)與氯化鈣反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉。

（5）氯化鈉的溶解度受溫度影響較小，不適合用降溫結(jié)晶的方法�？捎谜舭l(fā)溶劑的方法得到氯化鈉晶體。在蒸發(fā)食鹽溶液的過程中，用玻璃棒攪拌是為了通過攪拌使溶液受熱均勻，防止因局部液體過熱造成液體向外濺出。

（6）如只使用碳酸鈉溶液，則氯化鎂會(huì)與之反應(yīng)生成MgCO₃。

只使用氫氧化鈉溶液，則氯化鈣會(huì)與之反應(yīng)生成Ca(OH)₂。

MgCO₃、Ca(OH)₂均為微溶物，無法全部除去，所以此方案不可行。

（7）因?yàn)椴襟E③和④分別使用了過量的氫氧化鈉和碳酸鈉，即二者有剩余，成為氯化鈉中新的雜質(zhì)。

（8）氫氧化鈉和碳酸鈉都可與鹽酸反應(yīng)生成氯化鈉，所以為了除去溶液中存在的剩余的氫氧化鈉和碳酸鈉可加入適量的稀鹽酸。當(dāng)逐滴加入稀鹽酸至不再產(chǎn)生氣泡或溶液PH值為7時(shí)，兩種雜質(zhì)完全除去。

考點(diǎn)：粗鹽的提純、復(fù)分解反應(yīng)

點(diǎn)評(píng)：本題綜合性較強(qiáng)，結(jié)合粗鹽的提純考查了發(fā)生在酸堿鹽之間的復(fù)分解反應(yīng)。要求在推理實(shí)驗(yàn)過程時(shí)要細(xì)致認(rèn)真。