实验活动8 粗盐中难溶性杂质的去除
1.在“粗盐中难溶性杂质的去除”实验中,不需要进行的操作是 ( )
A.溶解 B.过滤 C.蒸发 D.蒸馏
2.[2020·宁夏] 有关“粗盐中难溶性杂质的去除”实验的说法不正确的是 ( )
A.多加水,让粗盐加速溶解
B.玻璃棒用了4次,但作用各不相同
C.粗盐经过溶解、过滤、蒸发、结晶可以得到初步提纯
D.当蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用余热使滤液蒸干
3.[2020·广州] 已知室温下NaCl的溶解度约为36 g。现称取3.6 g粗盐,经过溶解、过滤、蒸发、转移等步骤,除去泥沙得到精盐。下列操作正确且合理的是 ( )
4.粗盐中难溶性杂质的去除过程中,涉及称量、溶解、过滤、蒸发等过程。下列说法不正确的是 ( )
A.称量时粗盐放在天平左盘的称量纸上
B.粗盐溶解时,要用玻璃棒不断搅拌
C.蒸发时,在恰好蒸干时停止加热
D.过滤时漏斗下端尖嘴处紧靠烧杯内壁
5.下列情形中可导致粗盐提纯实验中精盐产率偏低的有 。
①溶解时未充分搅拌 ②蒸发时液体溅出
③转移固体时撒落 ④蒸发时水分未蒸干
⑤盐粒溅出蒸发皿 ⑥过滤时液体洒出
6.[2020·自贡] “粗盐中难溶性杂质的去除”实验的主要操作如图。
(1)操作A的名称为 。
(2)操作C中玻璃棒的作用是 。
(3)正确的操作顺序为 (填字母)。
7.图是“粗盐中难溶性杂质的去除”的实验操作示意图。
(1)仪器a的名称为 。
(2)操作A中托盘两边各放一张大小相同的纸片,其作用是 。
(3)操作B中还需要用到的仪器是 。
(4)操作C中倒入液体的液面要低于滤纸边缘,主要是为了防止 (填字母)。
A.过滤速率慢 B.滤纸破损
C.杂质未经过滤就进入滤液
(5)图中部分操作有错误,其中有的错误会导致精盐产率明显偏低,原因是 。
8.结合图中仪器,完成粗盐提纯实验中的有关问题。
(1)仪器①的名称是 。
(2)在过滤粗盐水时,除用到⑤⑥⑦⑧外,还需要用到图中的一种玻璃仪器是 (填名称)。
(3)蒸发结晶时,除用到①②⑧⑨外,还需用到图中的仪器是 (填序号)。
(4)下列有关蒸发结晶操作的叙述正确的是 。
A.当加热至有晶体析出时,即停止加热
B.当蒸发皿中出现较多固体时,即停止加热
C.当水分完全蒸干时,即停止加热
D.蒸发皿应放在石棉网上加热,防止破损
9.[2020·淄博] 小明同学要除去粗盐样品中的少量泥沙(已知:20 ℃时氯化钠的溶解度是36.0 g),实验过程如图所示。请回答:
20 ℃时,小明要溶解10.0 g粗盐样品,需要量取 (填“15”“30”或“45”)mL的水较为恰当,充分溶解后形成 (填“饱和”或“不饱和”)溶液,操作Ⅱ的名称是 。下列说法正确的是 (填字母)。
a.蒸发需要的仪器是酒精灯、蒸发皿、温度计
b.溶解和蒸发需要搅拌的目的均是防止液体飞溅
c.蒸发过程就是通过加热的方法将水汽化除去
10.[2020·广东] 实验室对含有MgCl2的粗盐进行提纯,步骤如图所示,回答下列问题。
(1)步骤①中,称量5.0 g粗盐需补充的主要仪器是 。
(2)步骤②中,玻璃棒的作用是 。
(3)步骤③中,滴加过量NaOH溶液除去MgCl2,反应的化学方程式是 。
(4)步骤⑤中,为中和过量的NaOH,应滴加的“试剂a”是 (填字母)。
A.稀盐酸 B.稀硫酸 C.稀硝酸
(5)步骤⑥的操作名称是 ,当 时,停止加热。
11. [2021·福建] 图为我国古代“布灰种盐”生产海盐的部分场景,其过程为“烧草为灰,布在滩场,然后以海水渍之,俟晒结浮白,扫而复淋”。
(1)“晒结浮白”是指海水浸渍的草灰经日晒后出现白色海盐颗粒的过程,化学上称之为 。
(2)经过多次“扫而复淋”,提高卤水浓度获得“上等卤水”(氯化钠的质量分数为15%),用于煎炼海盐。
①1000 g“上等卤水”蒸干后,可得到氯化钠的质量约为 g。
②从燃料利用角度分析,用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的原因是 。
③将“上等卤水”在100 ℃恒温蒸发至刚有晶体析出,所得溶液的组成为150 g溶液中含H2O 100 g、NaCl 39.8 g、MgCl2 7.65 g及其他成分2.55 g。将150 g此溶液降温至20 ℃,有 g NaCl析出(溶解度见下表)。此时, (填“有”或“没有”)MgCl2析出,原因是 。
温度/℃ 20 60 100
溶解度/g NaCl 36.0 37.3 39.8
MgCl2 54.8 61.3 73.0
12.[2021·眉山改编] 有一包从海水中获得的粗盐,已经经过初步提纯。课外活动小组对它的成分进行探究,并将粗盐进一步提纯。
一些物质的溶解性
OH- Cl- S C
H+ 溶、挥 溶 溶、挥
Na+ 溶 溶 溶 溶
Ca2+ 微 溶 微 不
Ba2+ 溶 溶 不 不
Mg2+ 不 溶 溶 微
探究过程:
探究一:这包粗盐中可能有的杂质是CaCl2和MgCl2。
现用实验验证这种假设:取样品并溶解,加入数滴NaOH溶液,无明显现象,说明粗盐中无 ;
另取样品并溶解,加入数滴碳酸钠溶液,有白色沉淀生成。
实验证明:这包粗盐中含有的杂质是 。
探究二:这包粗盐中NaCl的质量分数。
按下列步骤进行实验:
①称取a g样品;
②将样品加水溶解,制成粗盐溶液;
③向粗盐溶液中加入过量的某种试剂,过滤,得到沉淀和滤液;
④将③中所得沉淀洗涤后小心烘干,称量得到b g纯净固体M;
⑤向③中所得滤液逐滴滴入稀盐酸,直到不再产生气泡为止,将所得溶液移入蒸发皿蒸发,称量得到c g纯净固体N。
(1)步骤②③⑤中,都使用到的同一种仪器是 ;它在步骤②和⑤中的操作方法相同,但目的不同,在步骤②中的目的是 。
(2)步骤③中加入的试剂是 ;目的是 。
(3)根据以上实验可知粗盐中NaCl的质量分数为 (用含字母的代数式表示)。
答案
1.D 粗盐的主要成分是氯化钠,粗盐提纯是通过溶解(把不溶物与食盐初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(把食盐从溶液中分离出来)得到精盐的过程,不需要进行蒸馏。
2.A
3.B 室温下,氯化钠的溶解度是36 g,即该温度下,100 g水中最多能溶解36 g氯化钠,故10 mL水就能溶解3.6 g氯化钠,加入50 mL水,会使蒸发的时间过长,故加水应适量;过滤时,应遵循“一贴、二低、三靠”的原则;蒸发时,应用蒸发皿;转移时,应用玻璃棒进行转移。
4.C 蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,停止加热,利用余热将剩余液体蒸干。
5.①②③⑤⑥
粗盐提纯实验可能出现误差的原因:
(1)两次称量数据不准确。
(2)对粗盐的溶解程度判断不准确。
(3)过滤中存在失误,比如粗盐溶液的损失、过滤不充分、滤渣的洗涤不充分、滤液倾倒不彻底等。
(4)蒸发滤液未全部蒸干,局部过热造成液滴飞溅等。
(5)蒸发后固体转移不彻底等。
6.(1)过滤
(2)搅拌,防止因局部温度过高,造成液滴飞溅
(3)BAC
(3)粗盐的主要成分是氯化钠,氯化钠易溶于水,粗盐提纯的步骤为溶解(把不溶物与氯化钠初步分离)、过滤(把不溶物彻底除去)、蒸发(把氯化钠从溶液中分离出来)。
7.(1)铁架台
(2)防止药品污染或腐蚀托盘,并使天平保持平衡
(3)胶头滴管 (4)C
(5)操作D中未使用玻璃棒搅拌,可能导致液滴飞溅,从而使精盐的质量减少,产率偏低
8.(1)酒精灯 (2)漏斗 (3)⑥ (4)B
(2)过滤是把不溶于液体的固体与液体分离的一种操作,过滤操作的装置由铁架台、烧杯、玻璃棒、漏斗四种仪器组成。除用到⑤⑥⑦⑧外,还需要用到图中的一种玻璃仪器是漏斗。(3)蒸发结晶时,除用到①②⑧⑨外,还需用到图中的仪器是玻璃棒,其作用是搅拌,以防止局部温度过高,造成液滴飞溅。(4)蒸发时,待蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干。
9.30 不饱和 过滤 c
20 ℃时氯化钠的溶解度是36.0 g,含义是20 ℃时,100 g 水中最多溶解36 g氯化钠,溶液达到饱和状态,则20 ℃时,小明要溶解10.0 g粗盐样品,需水的质量为100 g×=27.8 g(合27.8 mL),量取30 mL的水较为恰当,充分溶解后形成不饱和溶液。操作Ⅱ是将泥沙与食盐水分离,是过滤操作。
a.蒸发需要的仪器是酒精灯、蒸发皿、玻璃棒、铁架台;b.溶解需要搅拌的目的是加快溶解速率,蒸发需要搅拌的目的是防止液滴飞溅;c.蒸发过程就是通过加热的方法将水汽化除去。
10.(1)托盘天平
(2)搅拌,加快溶解速率
(3)2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl
(4)A
(5)蒸发 蒸发皿中出现较多固体
(3)步骤③中,滴加过量NaOH溶液除去MgCl2,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl。(4)步骤⑤中,为中和过量的NaOH,不生成新的杂质,应滴加的“试剂a”是稀盐酸,选用稀硝酸和稀硫酸,分别会生成新的杂质硝酸钠、硫酸钠。(5)步骤⑥的操作名称是蒸发,当蒸发皿中出现较多固体时,应停止加热,利用余热将剩余液体蒸干。
11.(1)蒸发结晶
(2)①150
②海水中氯化钠浓度低,浪费燃料
③3.8 没有 20 ℃时,100 g水中最多能溶解54.8 g氯化镁,而该溶液中氯化镁只有7.65 g,能全部溶解
(2)①可得到氯化钠的质量约为1000 g×15%=150 g。②用获得的“上等卤水”而不直接用海水煎炼海盐的原因是海水中氯化钠浓度低,从燃料利用角度分析,会浪费燃料。③“上等卤水”在100 ℃恒温蒸发至刚有晶体析出,说明此时溶液是饱和溶液,20 ℃时NaCl的溶解度为36.0 g,降温至20 ℃,析出晶体的质量为39.8 g-36.0 g=3.8 g;20 ℃时MgCl2的溶解度为54.8 g,而该溶液中氯化镁只有7.65 g,形成的是20 ℃时MgCl2的不饱和溶液,因此没有MgCl2析出。
12.探究一:MgCl2 CaCl2
探究二:(1)玻璃棒 加速粗盐的溶解
(2)Na2CO3溶液 将杂质CaCl2完全转化为CaCO3沉淀
(3)%
探究二:(2)粗盐溶液中含有钙离子,因此加入碳酸钠溶液可将杂质CaCl2完全转化为CaCO3沉淀。(3)称取a g样品,将③中所得沉淀洗涤后小心烘干,称量得到b g纯净固体CaCO3,因此可得,原溶液中含钙离子的质量为b g×=b g,则a g样品中含氯化钙杂质的质量为b g÷=1.11b g,所以粗盐中NaCl的质量分数为×100%=%。