【特色专题专训】专题三 粗盐中可溶性杂质的去除 2025年中考化学总复习（河南专版）（含解析）

专题三　粗盐中可溶性杂质的去除
题型分析 —— 河南中考特色题型分析
　　粗盐中可溶性杂质的去除在我省近五年的中考题中均有出现,主要是粗盐中含有的杂质MgCl2 、CaCl2、Na2SO4的去除。主要的解题思路是加入除杂试剂与可溶性杂质反应,生成沉淀,将沉淀过滤去除后,调节pH、蒸发滤液即可得到精盐。此类题常以填空题或解答题的形式进行考查,所占分值为1~3分;常考的知识点有溶解、过滤、蒸发操作中用到的玻璃仪器、除杂试剂的选择及添加顺序、加入盐酸的作用及最终得到的粗盐中氯化钠的质量增加的原因等;涉及实验的操作、化学方程式的书写等知识要点,综合性强、变化多样,要求学生学以致用,善于观察分析。
举例精讲 ——河南中考特色题型突破
类型1 实验操作及仪器作用
下列是粗盐提纯的流程图,请回答下列问题。
(1)操作①②③的名称分别是什么
(2)三步操作中都用到的同一种玻璃仪器是　　　　　,该仪器在操作③中的作用是什么
(3)Na2CO3溶液、稀盐酸的作用分别是什么
(4)能否用硝酸钡溶液代替氯化钡溶液
(5)能否用氢氧化钡溶液代替氢氧化钠溶液和氯化钡溶液 若能,写出反应的化学方程式。
[思维破冰]　(1)粗盐中杂质分为可溶性杂质和不溶性杂质,不溶性杂质通过过滤即可除去,可溶性杂质则需要通过除杂试剂将其转化为沉淀,然后再过滤除去。从氯化钠溶液中得到精盐,则需进行蒸发溶剂的操作。
(2)其中在溶解、过滤和蒸发操作中都要用到玻璃棒。
(3)在除杂过程中,为将杂质除尽,每一种除杂试剂都是过量的,因此在除完杂质后除杂试剂都有剩余,过量的氯化钡需要用碳酸钠溶液除去,而过量的碳酸钠和氢氧化钠则需要用稀盐酸除去。
(4)除杂的目的之一是不引入新的杂质,在粗盐的除杂过程中,若用硝酸钡溶液代替氯化钡溶液则会生成新的杂质NaNO3,达不到除杂的目的。
(5)可以用氢氧化钡溶液代替氢氧化钠溶液和氯化钡溶液,钡离子可以与硫酸根离子形成沉淀,氢氧根离子可以与镁离子形成沉淀,过量的氢氧根离子和钡离子则可以被除去。
类型2 除杂试剂的选择及添加顺序
除去食盐水中CaCl2和Na2SO4杂质的操作有①加过量BaCl2溶液;②过滤;③加过量Na2CO3溶液;④蒸发结晶;⑤加适量盐酸。下列操作顺序正确的是 (　　)
　A.③①②⑤④　　　　 B.①⑤③②④
　C.①③⑤④② D.①③②⑤④
[思维破冰]　除去食盐水中的CaCl2和Na2SO4杂质,可依次加入过量的氯化钡溶液除去硫酸钠,加入过量的Na2CO3溶液除去氯化钙以及剩余的氯化钡,该顺序非常关键,不能颠倒,否则剩余的氯化钡不能除去;过滤分离出沉淀后,再向滤液中加入适量盐酸,其作用是除去过量的Na2CO3,该顺序也不能颠倒,否则生成的固体又进入了溶液中;最后再蒸发结晶得到精盐固体。
类型3 粗盐中氯化钠质量增加的原因
某兴趣小组同学去盐场参观,带回了部分粗盐样品,并对其进行了如下探究。查阅资料得知:粗盐中除含少量泥沙等不溶性杂质外,还含有少量的可溶性杂质(假定可溶性杂质只有MgCl2一种),为了得到较纯净的氯化钠,小组同学将所得的精盐又做了如下处理:
(1)往溶液Ⅰ中加入过量的NaOH溶液的目的是　　　　　　　　　　,生成白色沉淀反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)在得到的滤液中加入足量的稀盐酸的目的是　　　　　　　　　　　。
(3)若实验过程中不考虑损耗,最终得到的NaCl固体的质量将　　　　　(选填“大于”“小于”或“等于”)原精盐中NaCl的质量。
[思维破冰]　(1)氢氧化钠能与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,往溶液Ⅰ中加入过量NaOH溶液的目的是将氯化镁全部除去,反应的化学方程式为2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl。
(2)氢氧化钠溶液过量,在得到的滤液中加入足量的稀盐酸,其目的是除去过量的氢氧化钠。
(3)反应生成氯化钠,若实验过程中不考虑损耗,最终得到的NaCl固体的质量将大于原精盐中NaCl的质量。
题型专训
【基础作业】
1.为除去粗盐水中的MgCl2杂质,某同学设计的实验方案如下:在该粗盐水中加入过量的氢氧化钠溶液,充分反应后过滤,向滤液中加入适量盐酸。
(1)过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和　　　　。
(2)写出加入NaOH溶液后所发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)若将滤液在空气中敞口放置一段时间,则所得滤液中一定含有的溶质是　　　　　　　　　　　。
2.除去NaCl溶液中CaCl2、MgSO4杂质,得到NaCl晶体的操作有①加过量Ba(OH)2溶液;②加过量Na2CO3溶液;③过滤;④加适量稀盐酸;⑤蒸发结晶。
(1)操作③中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和　　　　　。
(2)写出加入Na2CO3溶液发生反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(写一个化学方程式即可)。
(3)加适量稀盐酸的目的是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
3.某实验小组为了除去粗盐中含有的CaCl2、MgCl2杂质,将粗盐加水溶解后,依次加入过量的Ca(OH)2溶液和Na2CO3溶液,充分反应后过滤,再向滤液中加入适量稀盐酸,蒸发、结晶得到氯化钠晶体。
(1)蒸发操作中玻璃棒的作用　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出除去氯化镁的反应的化学方程式:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(3)在对实验结果无影响的前提下,Ca(OH)2还可以换成的其他物质是　　　　　　。
4.氯碱工业以粗盐(主要成分是NaCl,含少量泥沙、氯化钙、氯化镁、硫酸钠)为原料,生产氯气和氢氧化钠。实验室模拟流程如图所示:
(1)操作a为　　　　。
(2)固体乙中所含物质除BaSO4、CaCO3外,还有　　　　　　　　　　　　　(写化学式,微溶物不形成沉淀)。
(3)写出电解饱和氯化钠溶液的化学方程式:　 　。
5.欲将粗盐中的杂质Na2SO4除去,某兴趣小组向该粗盐水中依次加入了过量的氯化钡溶液、　　　　　溶液,过滤后向滤液中加入了适量的盐酸,最后蒸发结晶得到精盐。该过程中盐酸的作用是　　　　　　　　　　　　　;蒸发时使用玻璃棒的原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
6.某化学学习小组欲除去KCl晶体中的杂质MgSO4和CaCl2得到纯净的KCl晶体。设计主要实验步骤有①加水溶解;②依次加入过量的Ba(OH)2溶液和K2CO3溶液;③过滤;④加入适量的稀盐酸;⑤蒸发结晶。
(1)写出加入过量Ba(OH)2溶液时发生反应的化学方程式:　 　。
(2)写出蒸发过程中玻璃棒的作用:　 　。
(3)上述步骤中,若将步骤③和④的顺序颠倒,所得KCl晶体中含有的杂质为　　　　　　　　　　　　　　　(填名称)。
7.(2024·安阳二模)实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有:溶解、　　　　、蒸发;除去粗盐水中的杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4,可依次加入过量的NaOH、　　　　　　、Na2CO3溶液,分离出沉淀后,再加入适量盐酸,其作用是　　 　。
8.(2024·平顶山三模)实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有　　　　、过滤、蒸发;除去粗盐水中可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4),可依次加入过量的 BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH 溶液,则该过程中发生主要反应的化学方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　(任写一个);分离出沉淀后再加入适量稀盐酸,其作用是　　 　。
9.由于粗盐中含有少量的MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质,不能满足化工生产的要求。因此必须将粗盐进行精制。其流程如图所示:
(1)加入稍过量的Na2CO3溶液除了能除去粗盐中的CaCl2外,它还有一个作用是什么 (用化学方程式表示)
(2)通过操作Ⅱ所得滤液中的溶质有哪些
(3)最后所得到的氯化钠比原粗盐中的氯化钠更多,请说明原因。
10.为除去粗盐水中的可溶性杂质CaCl2、MgCl2,某化学小组设计了以下方案:
(1)步骤③中操作a的名称是　　　　。
(2)写出加入Ca(OH)2时发生反应的化学方程式:　 　。
(3)为什么不能将步骤①和步骤②的顺序颠倒
11.食盐是一种重要的化工原料。粗盐中常含有不溶性杂质和少量的CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质。将粗盐进行精制的流程如图所示:
(1)过量X溶液中的溶质是　　　　　　　　。
(2)加入过量的碳酸钠溶液,写出此过程中发生反应的化学方程式。(写一个即可)
(3)在操作Ⅲ中玻璃棒的作用是什么
12.工业上利用海水蒸发结晶获得的粗盐中含有CaCl2和MgCl2等杂质,从粗盐中获得精制食盐的过程如图所示。回答下列问题:
(1)试剂X为　　　　　　　(填化学式)。
(2)操作Y需要用到的玻璃仪器有　　　　　　　　　　　。
(3)该流程中共涉及　　　个复分解反应。
13.某金属冶炼厂的废渣中含有ZnO、Cu、S等物质,现欲从该废渣中回收铜,并制备硫酸锌晶体,其主要流程如下:
已知:ZnO不与氧气反应:假定步骤②和步骤③中所有反应物均恰好完全反应;ZnSO4的溶解度随温度升高而增大。
(1)与二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原理相似,步骤①产生的废气也可以使澄清石灰水变浑浊,请写出其使澄清石灰水变浑浊的反应的化学方程式:　 。
(2)乙的化学式为　　　　。
(3)操作Ⅰ的名称是　　　　。
14.为除去NaCl中混有的少量Na2SO4,某探究小组将固体混合物加水充分溶解,并设计下图所示方案进行实验:
(1)步骤Ⅰ中玻璃棒的作用是　　　　。
(2)步骤Ⅱ中发生反应的化学方程式为　 。
(3)步骤Ⅲ中试剂Y的名称是　　　　　。
15.“粗盐提纯”是指除去粗盐中的泥沙和MgCl2、CaCl2、Na2SO4等杂质。根据下图所示实验流程回答下列问题。
粗盐
氯化钠固体
(1)溶解和蒸发操作中都用到了一种玻璃仪器,该玻璃仪器在蒸发操作中的作用是　 　。
(2)加入过量Na2CO3溶液的目的是　 。
(3)以上方案最终得到的氯化钠不纯,请你完善实验流程并说明原因:　 。
16.从海水得到的粗盐中往往含有泥沙和氯化钙、氯化镁、硫酸钠等杂质,某化学兴趣小组进行了如下操作:
(1)操作②的名称是　　　　。
(2)加入过量Na2CO3溶液的目的是　　　　　　　　　　　　　　。
(3)最后所得精盐中NaCl的质量大于原粗盐中NaCl的质量,写出一个可使NaCl质量增加的化学方程式:　 　。
【素养作业】
17.(2024·洛阳二模)为除去某粗盐水中的MgCl2、CaCl2杂质,得到纯净的NaCl晶体,某化学小组设计如下的实验方案:①加入过量的NaOH溶液;②加入过量的Na2CO3溶液;③加入适量的稀盐酸;④过滤;⑤蒸发结晶。
(1)找出该方案不合理之处并加以改正:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
(2)写出步骤②中发生反应的化学方程式　 。
(3)小组成员在步骤⑤中采用蒸发溶剂法,而不是降温结晶法,请分析他们这样做的理由:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　。
18.为除去粗食盐样品中含有的不溶性杂质(泥沙)和可溶性杂质(CaCl2、MgCl2、Na2SO4),某化学小组在实验室先将样品中不溶性杂质去除,得到粗盐水后,再按以下实验步骤去除可溶性杂质:①向粗盐水中依次加入过量的 BaCl2、NaOH、Na2CO3溶液;②过滤;③向滤液中加入适量的盐酸;④蒸发、结晶。
(1)实验过程中多次用到玻璃棒,它在蒸发操作中的作用是什么
(2)步骤①中加入过量 Na2CO3溶液的目的是什么
(3)步骤③中有气体产生,写出该反应的化学方程式。
19.某粗盐水中可能含有少量的CaCl2、MgCl2、Na2SO4中的一种或几种,为了检测该粗盐水中含有的杂质并将所含杂质除去,某化学小组设计了以下实验:
(1)请分析该粗盐水中含有的杂质。(提示:微溶物不形成沉淀)
(2)加入适量X的作用是什么
(3)请写出一个上述实验中一定会发生的反应的化学方程式。
20.海水晒盐得到的粗盐的主要成分是NaCl,除去粗盐中MgCl2、Na2SO4、CaCl2 等杂质的流程图如图所示。
(1)写出操作②中发生的反应的化学方程式:　 　。
(2)操作④的作用是什么
(3)某同学向操作⑥后所得的溶液中滴加无色酚酞溶液,无明显现象,请设计实验方案证明该溶液中所含溶质的成分。(写出实验步骤、现象和结论)
21.已知粗盐中可能含有氯化钙、硫酸钠、氯化镁等杂质。为制得纯净的氯化钠固体,某化学兴趣小组进行了下图所示操作:
(1)若X溶液中只含有一种溶质,固体A中含四种物质,写出加入X溶液时发生反应的化学方程式。(写一个)
(2)若向固体A中逐滴加入稀盐酸,刚开始固体逐渐溶解,无气泡产生,一段时间后产生气泡直至固体最后全部溶解,请分析粗盐中所含杂质的成分。
(3)简述溶解、过滤和蒸发的实验操作中玻璃棒的作用分别是什么
22.某粗盐中可能含有杂质氯化镁、氯化钙、硫酸钠中的一种或几种,为了确定其成分,并对其提纯,某同学设计了如下实验步骤:
(1)步骤⑥中玻璃棒的作用是什么
(2)根据以上实验现象,请你分析该粗盐中可溶性杂质的成分。
(3)写出步骤⑤中发生反应的化学方程式。(任写其中一个)
答案
例题1
(1)①溶解;②过滤;③蒸发
(2)玻璃棒　不断搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(3)Na2CO3的作用是除去氯化钙和过量的氯化钡;稀盐酸的作用是除去过量的碳酸钠和氢氧化钠
(4)不能,会生成新的杂质NaNO3
(5)可以,反应的化学方程式为Ba(OH) 2+MgCl2BaCl2+Mg(OH) 2↓ 、 Ba(OH) 2+Na2SO4BaSO4↓+2NaOH
例题2
D
例题3
(1)将氯化镁全部除去　2NaOH+MgCl2Mg(OH)2↓+2NaCl
(2)除去过量的氢氧化钠
(3)大于
题型专训
1.(1)漏斗
(2)MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl
(3)NaCl、Na2CO3
【解析】(1)过滤操作中使用的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和漏斗。
(2)NaOH溶液与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,所以加入NaOH溶液后所发生反应的化学方程式为MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl。
(3)因为在该粗盐水中加入过量的氢氧化钠溶液,所以滤液中含有NaOH,NaOH能与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钠、水,故所得滤液中一定含有的溶质是Na2CO3及生成的NaCl。
2.(1)玻璃棒
(2)CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl[或Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH]
(3)除去反应生成的氢氧化钠以及过量的碳酸钠
【解析】(1)操作③为过滤,过滤中用到的玻璃仪器有烧杯、漏斗和玻璃棒(引流)。
(2)加入Na2CO3溶液的目的是除去过量的氢氧化钡和溶液中原有的氯化钙,发生反应的化学方程式分别为CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl、Ba(OH)2+BaCO3↓+2NaOH。
(3)操作①中氢氧化钡与碳酸钠反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠杂质,操作②中加入过量的碳酸钠也是杂质,所以加适量稀盐酸的目的是除去反应生成的氢氧化钠以及过量的碳酸钠。
3.(1)搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(2)Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+CaCl2
(3)氢氧化钠(或NaOH)
【解析】(1)蒸发结晶时出现晶体后容易使液体受热不均匀,从而造成液滴飞溅,故应使用玻璃棒不断搅拌。
(2)根据复分解反应条件可知,氯化镁会与氢氧化钙反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钙,化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+CaCl2。
(3)题意是除去氯化钠中的氯化镁,因此可加入氢氧化钠溶液,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,没有新杂质产生,符合题意。
4.(1)过滤
(2)BaCO3、Mg(OH)2
(3)2NaCl+2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑
【解析】(1)由流程图可知,操作a能将固体和液体分离,故操作a是过滤。
(2)由流程图可知,溶液甲中含有氯化钠、氯化钙、氯化镁、硫酸钠,向溶液甲中依次加入过量的氢氧化钡溶液、碳酸钠溶液,氢氧化钡与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,与硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,碳酸钠与氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,与过量的氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,所以固体乙中除硫酸钡和碳酸钙外,还有氢氧化镁和碳酸钡,化学式为BaCO3、Mg(OH)2。　
(3)由流程图可知,电解饱和氯化钠溶液生成氢氧化钠、氢气和氯气,反应的化学方程式为2NaCl+ 2H2O2NaOH+H2↑+Cl2↑。
5.碳酸钠(或Na2CO3)　除去溶液中的碳酸根离子　搅拌,防止局部温度过高,导致液滴飞溅
【解析】加入足量的氯化钡溶液,氯化钡溶液与硫酸钠溶液反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠;此时过量的氯化钡成了新的杂质,为了除去溶液中剩余的BaCl2,所以加入足量的碳酸钠溶液,碳酸钠溶液与氯化钡溶液反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠;过滤后溶液还有没有反应完的碳酸钠,为了除去碳酸钠而又不引入新的杂质,因此向滤液中加入适量的盐酸,盐酸与碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳;蒸发时,如果液体受热不均匀会导致液滴向四周飞溅,所以蒸发时要用玻璃棒不断地搅拌,防止局部温度过高,导致液滴飞溅。
6.(1)Ba(OH)2+MgSO4BaSO4↓+Mg(OH)2↓
(2)搅拌、防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(3)氯化钙、氯化镁、氯化钡
【解析】(1)加入氢氧化钡溶液,氢氧化钡和硫酸镁反应生成氢氧化镁和硫酸钡,该反应的化学方程式为Ba(OH)2+MgSO4BaSO4↓+Mg(OH)2↓。
(2)蒸发时,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
(3)上述步骤中,硫酸镁和氢氧化钡反应生成硫酸钡和氢氧化镁,氯化钙和碳酸钾反应生成碳酸钙和氯化钾,氢氧化钡和碳酸钾反应生成碳酸钡和氢氧化钾,加入稀盐酸,氢氧化镁和稀盐酸反应生成氯化镁和水,碳酸钾和稀盐酸反应生成氯化钾、二氧化碳和水,氢氧化钾和稀盐酸反应生成氯化钾和水,碳酸钙和稀盐酸反应生成氯化钙、二氧化碳和水,碳酸钡和稀盐酸反应生成氯化钡、二氧化碳和水,故所得氯化钾晶体中含有氯化钡、氯化钙、氯化镁杂质。
7.过滤　BaCl2　除去溶液中的过量NaOH和Na2CO3
【解析】实验室除去粗盐中难溶性杂质的主要实验步骤有溶解、过滤、蒸发,除去粗盐水中的杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4,氢氧化钠与氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀,氯化钡和硫酸钠生成硫酸钡沉淀,碳酸钠和氯化钙产生碳酸钙沉淀,可依次加入过量的NaOH、BaCl2、Na2CO3溶液,分离出沉淀后,再加入适量盐酸,盐酸和溶液中的氢氧化钠和碳酸钠反应,其作用是除去溶液中的过量NaOH和Na2CO3。
8.溶解　BaCl2+Na2SO42NaCl+BaSO4↓[或BaCl2+Na2CO32NaCl+BaCO3↓、CaCl2+Na2CO32NaCl+CaCO3↓,或MgCl2+2NaOH2NaCl+Mg(OH)2↓]　除去过量的Na2CO3和NaOH(或除去C、OH-)
【解析】除去粗盐中难溶性杂质的主要步骤有溶解、过滤、蒸发;除去粗盐水中的可溶性杂质CaCl2、MgCl2、Na2SO4,可依次加入过量的 BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH 溶液,加入过量的氯化钡溶液可以将硫酸根离子沉淀生成硫酸钡沉淀;加入Na2CO3溶液的目的是除去氯化钙和过量的氯化钡而生成碳酸钙沉淀、碳酸钡沉淀;镁离子用氢氧根离子沉淀,加入过量的氢氧化钠溶液可以将镁离子沉淀生成氢氧化镁沉淀,该过程中发生主要反应的化学方程式为BaCl2+Na2SO42NaCl+BaSO4↓、BaCl2+Na2CO32NaCl+BaCO3↓、CaCl2+Na2CO32NaCl+CaCO3↓、MgCl2+2NaOH2NaCl+Mg(OH)2↓;分离出沉淀后溶液中含有碳酸钠、氢氧化钠和氯化钠,再加入适量稀盐酸除去反应剩余的氢氧根离子和碳酸根离子,即除去过量的氢氧化钠和碳酸钠。
9.(1)Na2CO3+ BaCl2 BaCO3↓+ 2NaCl
(2)氯化钠、氢氧化钠、碳酸钠
(3)最后所得到的氯化钠包括粗盐中的氯化钠以及过程中各种反应生成的氯化钠,比如,氢氧化钠与氯化镁反应产生氯化钠;氯化钡与硫酸钠反应产生氯化钠;碳酸钠与氯化钙、氯化钡反应产生氯化钠;盐酸与氢氧化钠、碳酸钠反应产生氯化钠。所以最后所得到的氯化钠比原粗盐中的氯化钠更多
【解析】(1)加入稍过量的氢氧化钠是为了除去氯化镁;加入稍过量的氯化钡是为了除去硫酸钠;加入稍过量的碳酸钠是为了除去氯化钙和氯化钡。碳酸钠与氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,化学方程式为Na2CO3+BaCl2BaCO3↓+2NaCl。
(2)操作Ⅱ是过滤,所得滤液中的溶质含有粗盐中的氯化钠和反应生成的氯化钠,以及加入的过量的氢氧化钠和碳酸钠。
(3)最后所得到的氯化钠包括粗盐中的氯化钠以及过程中各种反应生成的氯化钠,比如,氢氧化钠与氯化镁反应产生氯化钠;氯化钡与硫酸钠反应产生氯化钠;碳酸钠与氯化钙、氯化钡反应产生氯化钠;盐酸与氢氧化钠、碳酸钠反应产生氯化钠。所以最后所得到的氯化钠比原粗盐中的氯化钠更多。
10.(1)过滤
(2)Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+CaCl2
(3)若将步骤①和步骤②的顺序颠倒,则所制得的精盐水中含有CaCl2
【解析】(1)步骤③中操作a实现了固液分离,其名称是过滤。
(2)加入氢氧化钙,氢氧化钙和氯化镁反应生成氢氧化镁和氯化钙,该反应的化学方程式为Ca(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+CaCl2。
(3)如果将步骤①和步骤②的顺序颠倒,先加入碳酸钠溶液,过量的碳酸钠可以除去氯化钙和氯化镁,再加入氢氧化钙,可以除去剩余的碳酸钠,但是过量的氢氧化钙与后面加入的稀盐酸反应生成的氯化钙无法除去,会导致所制得的精盐水中含有氯化钙。
11.(1)Ba(OH)2
(2)CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl[或Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH,或BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl]
(3)搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
【解析】(1)根据复分解反应原理,镁离子用氢氧根离子沉淀,硫酸根离子用钡离子沉淀,钙离子用碳酸根离子沉淀,由题目可知,过量X能除去镁离子和硫酸根离子,则过量X溶液中的溶质是氢氧化钡,其化学式为Ba(OH)2。
(2)根据题目可知,加入过量的碳酸钠溶液的作用为除去氯化钙、过量的氢氧化钡、反应生成的氯化钡,此过程中发生的化学反应为碳酸钠和氯化钙在常温下反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,其化学方程式为CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl[或碳酸钠和氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,其化学方程式为Ba(OH)2+Na2CO3BaCO3↓+2NaOH,或碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,其化学方程式为BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl]。
(3)由题目可知,操作Ⅲ中将氯化钠溶液转化为氯化钠晶体,则操作Ⅲ为蒸发操作,在蒸发操作中,玻璃棒主要起搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅的作用。
12.(1)NaOH
(2)烧杯、漏斗、玻璃棒
(3)4
【解析】(1)加入X可以除去镁离子,则X中有氢氧根离子,氢氧根和镁离子结合生成氢氧化镁沉淀。为不引入新杂质,则加入的是NaOH。
(2)操作Y将难溶物和溶液分离,是过滤操作。使用的玻璃仪器有烧杯、漏斗、玻璃棒。
(3)复分解反应是两种化合物相互交换成分,生成两种新的化合物的反应。加入碳酸钠,碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠;加入氢氧化钠,氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠。过滤后盐酸和过量的碳酸钠反应生成氯化钠、水和二氧化碳,盐酸和过量的氢氧化钠反应生成氯化钠和水,都是复分解反应。则涉及4个复分解反应。
13.(1)SO2+Ca(OH)2CaSO3↓+H2O
(2)Zn
(3)过滤
【解析】(1)废渣中含有ZnO、Cu、S等物质,硫和氧气在点燃的条件下反应生成二氧化硫,与二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原理相似,步骤①产生的废气也可以使澄清石灰水变浑浊,二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水,则二氧化硫与氢氧化钙反应生成亚硫酸钙沉淀和水,该反应的化学方程式为SO2+Ca(OH)2↓+H2O。
(2)废渣中含有ZnO、Cu、S等物质,铜和氧气加热生成氧化铜,ZnO不与氧气反应,即步骤①后固体含有氧化铜和氧化锌,所以步骤②中的反应是氧化锌和硫酸反应生成硫酸锌和水,氧化铜和硫酸反应生成硫酸铜和水,步骤③中生成物是铜和硫酸锌,则该步骤中是锌与硫酸铜发生置换反应生成铜和硫酸锌,故乙的化学式为Zn。
(3)操作Ⅰ将固体和溶液分开,名称为过滤。
14.(1)引流
(2)BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl
(3)稀盐酸
【解析】(1)步骤Ⅰ是过滤,将固体与液体分离,玻璃棒的作用是引流。
(2)步骤Ⅱ是加入过量的碳酸钠溶液,碳酸钠与过量的氯化钡溶液发生反应生成碳酸钡和氯化钠,反应的化学方程式为BaCl2+Na2CO3BaCO3↓+2NaCl。
(3)步骤Ⅲ加入试剂Y的目的是与过量的碳酸钠反应,故加入的试剂Y的名称是稀盐酸,充分反应后,得到氯化钠、水和二氧化碳。
15.(1)搅拌,使液体受热均匀,防止液滴飞溅
(2)完全除去氯化钙和过量的氯化钡
(3)在加入适量稀盐酸之前进行过滤,将反应生成的沉淀和泥沙除去,这样可以得到纯净的氯化钠
【解析】(1)溶解和蒸发操作中都用到的一种玻璃仪器是玻璃棒,在蒸发过程中玻璃棒的作用是搅拌,使液体受热均匀。
(2)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,故加入过量Na2CO3溶液的目的是完全除去氯化钙和过量的氯化钡。
(3)以上方案最终得到的氯化钠不纯的原因是没有进行过滤,生成的沉淀和泥沙没有除去,故应该在加入适量稀盐酸之前进行过滤,将反应生成的沉淀和泥沙除去,这样可以得到纯净的氯化钠。
16.(1)过滤
(2)除去杂质氯化钙和过量的氯化钡
(3)Na2CO3O+CO2↑(或HCl+NaOHNaCl+H2O)
【解析】该流程为粗盐加水溶解,然后加入氯化钡除去硫酸钠、加入氢氧化钠除去氯化镁、加入碳酸钠除去氯化钙和多余的氯化钡,之后进行过滤,滤液中含有氯化钠、过量的氢氧化钠和碳酸钠,加入适量稀盐酸除去多余的氢氧化钠和碳酸钠,进行蒸发后得到纯净的氯化钠晶体。
(1)操作②是将固体和液体分离,为过滤操作。
(2)溶液中先加入过量的氯化钡用于除去硫酸钠,溶液中含有过量的氯化钡需要除去,同时溶液中还含有氯化钙,所以加入碳酸钠是为了除去氯化钙以及多余的氯化钡。
(3)最后所得精盐中NaCl的质量大于原粗盐中NaCl的质量,是由于加入稀盐酸时,溶液中的氢氧化钠和盐酸反应、碳酸钠和盐酸反应均会产生氯化钠,使得氯化钠质量增大。
17.(1)步骤①和步骤②生成的氢氧化镁沉淀和碳酸钙沉淀未经过滤除去,就继续加入稀盐酸;将步骤③和步骤④调换顺序
(2)CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl
(3)氯化钠的溶解度受温度变化影响不大
【解析】(1)步骤①和步骤②生成的氢氧化镁沉淀和碳酸钙沉淀未经过滤除去,若继续加入稀盐酸会导致沉淀溶解,最终得到的氯化钠晶体中含有杂质氯化镁和氯化钙;改正方法为将步骤③和步骤④调换顺序。
(2)步骤②中氯化钙与碳酸钠溶液反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为CaCl2+Na2CO3CaCO3↓+2NaCl。
(3)氯化钠的溶解度受温度变化影响不大,采用降温结晶法时析出的固体较少,因此应采用蒸发溶剂法。
18.(1)搅拌,防止局部过热,造成液滴飞溅
(2)除去氯化钙和过量的氯化钡
(3)Na2CO3+ 2HCl 2NaCl+ CO2↑+H2O
19.(1)硫酸钠
(2)除去杂质碳酸钠和氢氧化钠
(3)BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl
【解析】(1)向粗盐水中加入过量的氢氧化钠溶液无明显现象,说明粗盐水中不含氯化镁,加入过量氯化钡溶液,过滤得到固体和滤液,说明固体应为硫酸钡,则粗盐水中含有硫酸钠,再加入过量碳酸钠得到固体和滤液,得到的固体中一定含有碳酸钡,不一定含有碳酸钙,因此粗盐水中含有硫酸钠。
(2)由加入适量X得到氯化钠溶液可知,X可将溶液中的杂质转化为氯化钠,因此X为盐酸,其作用是除去杂质碳酸钠和氢氧化钠。
(3)硫酸钠和氯化钡反应生成硫酸钡沉淀和氯化钠,该反应的化学方程式为BaCl2+Na2SO4BaSO4↓+2NaCl。
20.(1)MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl
(2)除去氯化钙和过量的氢氧化钡溶液
(3)取少量溶液于试管中,滴加碳酸钠溶液,如果产生气泡,则溶液中的溶质是氯化钠和氯化氢,如果无明显现象,则溶液中的溶质是氯化钠
【解析】(1)操作②中氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钠,发生的反应的化学方程式为MgCl2+2NaOHMg(OH)2↓+2NaCl。
(2)碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠和过量氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,加入过量Na2CO3溶液的目的是除去氯化钙和过量的氢氧化钡溶液。
(3)实验步骤:取少量溶液于试管中,滴加碳酸钠溶液。实验现象:产生气泡,或无明显现象。实验结论:溶质是氯化钠和氯化氢,或溶质是氯化钠。
21.(1)Ba(OH)2+Na2SO4BaSO4↓+2NaOH[或Ba(OH)2+MgCl2↓+BaCl2]
(2)一定含氯化镁,可能含氯化钙,一定不含硫酸钠
(3)溶解:搅拌,加速溶解;过滤:引流;蒸发:搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅
【解析】(1)由题可知,过量的X是用于除去硫酸钠和氯化镁,若X溶液中只含有一种溶质,则选用氢氧化钡,氢氧化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡沉淀和氢氧化钠,氢氧化钡和氯化镁反应生成氢氧化镁沉淀和氯化钡,而加入的碳酸钠和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,碳酸钠还和剩余的氢氧化钡反应生成碳酸钡沉淀和氢氧化钠,和生成的氯化钡反应生成碳酸钡沉淀和氯化钠,则固体A中的沉淀是氢氧化镁、硫酸钡、碳酸钙、碳酸钡四种物质,故化学方程式为Ba(OH)2+Na2SO4BaSO4↓+2NaOH或Ba(OH)2+MgCl2Mg(OH)2↓+BaCl2。
(2)根据分析可知,沉淀A中可能含有的沉淀是氯化钙转化的碳酸钙、硫酸钠转化的硫酸钡、氯化镁转化的氢氧化镁、氢氧化钡转化的碳酸钡。若向固体A中逐滴加入稀盐酸,刚开始固体逐渐溶解,无气泡产生,而一段时间后又产生气泡,说明氢氧化镁先与盐酸反应生成氯化镁和水,后碳酸钡或碳酸钙与盐酸反应生成二氧化碳气体,最终固体完全溶解,说明A中不含硫酸钡沉淀,则说明粗盐中一定含有氯化镁,可能含有氯化钙,一定不含硫酸钠。
(3)溶解、过滤和蒸发的实验操作中玻璃棒的作用分别是溶解:搅拌,加速溶解;过滤:引流;蒸发:搅拌,使溶液受热均匀,防止液滴飞溅。
22.(1)搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅
(2)氯化镁和硫酸钠
(3)HCl+NaOHNaCl+H2O(或Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑)
【解析】(1)步骤⑥是蒸发,玻璃棒的作用是搅拌,防止局部温度过高,造成液滴飞溅。
(2)氢氧化钠和氯化镁反应生成氢氧化镁白色沉淀,说明含有氯化镁;氯化钡和硫酸钠反应生成硫酸钡白色沉淀,说明含有硫酸钠;③中加入了过量的氯化钡,还需要加入过量的碳酸钠溶液除去剩余的氯化钡,但不能说明一定含有氯化钙,所以粗盐中可溶性杂质是氯化镁、硫酸钠。
(3)步骤⑤中是盐酸和氢氧化钠反应生成氯化钠和水;盐酸和碳酸钠反应生成氯化钠、二氧化碳和水。反应的化学方程式分别为HCl+NaOHNaCl+H2O、Na2CO3+2HCl2NaCl+H2O+CO2↑。