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【題目】【2016年山西省】根據不同物質的性質,提供物質的方法可以有多種。下面呈現的是化學課堂上“物質提純”的小組競賽場景。

(1)甲組抽到的題目是“從30gNaCl和2gKNO3的混合物中提純NaCl”。同學們經研究認為依據兩物質的溶解度曲線,可采用如下物理方法來提純。

上述兩固體 (填“能”或“不能”)全部溶解,操作m的名稱是 ,蒸發(fā)結晶后得到NaCl的質量 30g(填“大于”、“小于”或“等于”)。

甲組一位同學問道:“能否用降溫結晶的方法從上述溶液a中析出KNO3,從而達到分離的目的?”請你判斷此方法是否可行,并說出理由 。

(2)乙組抽到的題目是“從NaCl和Na2CO3的混合物中提純NaCl”。同學們經過討論認為利用兩物質化學性質的差異,可采用如下化學方法來提純。

上圖中的X的化學式為 _______ 。由于BaCl2溶液的用量不易控制,會使溶液b的溶質有多種情況,導致蒸發(fā)后得到的固體可能不純。

(3)同學們對乙組方案中溶液b的溶質成分進行探究。

【作出猜想】猜想一:NaCl、BaCl2 猜想二:NaCl 猜想三:

【設計方案】經討論,大家認為只有一種試劑就能作出判斷。

各組依據上述設計方案進行了實驗,驗證了反應后溶質的確有三種情況。

(4)同學們對甲乙兩組提純方法的效果進行了研討。

【反思評價】大家認為用物理方法和化學方法都可以實現物質的提純。用化學方法提純還要考慮到反應物用量對提純效果的影響。

【拓展提升】老師說:“合理選擇試劑,用化學方法可以從NaCl和Na2CO3的混合物中提純NaCl,方法是向混合物中加入過量的 ______ ,充分反應后,經蒸發(fā)結晶就能得到NaCl!

【答案】(1)①能; ②過濾; ③小于; ④不行,根據溶解度曲線判斷,降溫過程中無法得到KNO3的飽和溶液

(2)BaCO3;

(3)①NaCl和Na2CO3;②稀硫酸; ③白色沉淀;

(4)稀鹽酸。

【解析】(1)①20℃時NaCl的溶解度為36g,KNO3的溶解度約在30g,所以兩種固體都能全部溶解;②操作m是將固體、液體的分離的操作,名稱是過濾;③蒸發(fā)結晶并未將NaCl全部析出,所以質量小于開始加入的質量。④降溫結晶要冷卻熱的飽和溶液,但是根據溶解度曲線判斷,降溫過程中無法得到硝酸鉀的飽和溶液,所以不行。

(2)向NaCl、Na2CO3的混合溶液中加入一定量的BaCl2溶液,發(fā)生反應:Na2CO3+BaCl2 =BaCO3↓+2NaCl,將產生的BaCO3沉淀過濾除去,得到的濾液就是NaCl;反應后過濾得到的固體X是BaCO3。

(3)①對乙組反應后的溶液b的溶質成分進行猜想,NaCl是既是生成物,又是反應前就有的,所以它肯定有,而Na2CO3和BaCl2是反應物,可能有,但是不能同時有,所以猜想三是NaCl和Na2CO3;②③實驗時根據看到有氣泡冒出,證明猜想三正確,說明加入的物質為酸,根據結論猜想一正確,驗證是否有BaCl2 ,用稀硫酸,可以看到白色沉淀,確定加入的物質為稀硫酸。

(4)將Na2CO3轉化為NaCl,可以利用過量的稀鹽酸,Na2CO3+2HCl=2NaCl+CO2↑+H2O。再加熱,過量的HCl及反應產生的CO2氣體會溢出,因此可以得到純凈的NaCl溶液。

練習冊系列答案
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