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第五章
化工生产中的重要非金属元素
第一节 硫及其化合物
课题3 硫酸(二)
内容索引
学习目标
活动方案
课堂反馈
学 习 目 标
1. 能设计鉴别浓、稀硫酸的实验方案。
2. 能设计检验硫酸根离子的实验方案。
3. 学习粗盐提纯的实验方法。
活 动 方 案
实验室有两瓶失去标签的试剂,其中一瓶是稀硫酸,一瓶是浓硫酸,利用所学知识,设计出至少五种鉴别浓、稀硫酸的实验方案。
【答案】 方法:可以通过测密度、稀释后的热效应、胆矾、纸片、蔗糖、铁片、与铜片加热等方法来鉴别
活动一:设计实验方案鉴别浓、稀硫酸
1. 依据所给情境,设计实验方案
活动二:设计检验硫酸根离子的实验方案
【答案】 不一定。还可能含有Ag+。
1. 粗盐中含有泥沙、CaCl2、MgCl2、Na2SO4等杂质,请你设计一个采用物理方法获取精盐的实验方案,并完成实验。
(1) 简要描述该实验方案,并指出所需要的实验用品。
【答案】 将粗盐溶于适量水中,过滤,将所得滤液蒸发结晶,当有较多固体析出时,停止加热,过滤。所需仪器:烧杯、玻璃棒、铁架台(带铁圈)、漏斗、蒸发皿、酒精灯、滤纸等。
(2) 如何检验所得精盐是否已经纯净?精盐表面的杂质离子,通常可用热水洗涤,其理由是什么?
【答案】 取少量精盐溶于水,滴加BaCl2溶液(或Na2CO3溶液等),观察是否有沉淀生成。杂质在热水中溶解度较大,而氯化钠在热水中的溶解度相对较小。
活动三:设计粗盐提纯的实验方法
2. 设计一个采用化学方法提纯粗盐的实验方案,注意加入除杂试剂的顺序与相对用量,且不能引入新的杂质。
(1) 实验中使用的试剂有哪些,它们使用的先后顺序是什么?
【答案】 NaOH溶液、BaCl2溶液、Na2CO3溶液、盐酸或BaCl2溶液、NaOH溶液、Na2CO3溶液、盐酸或BaCl2溶液、Na2CO3溶液、NaOH溶液、盐酸
课 堂 反 馈
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1. 下列相关描述体现了浓硫酸的哪些性质?
(1) 能用铝、铁制容器盛放、运输冷的浓硫酸。____________
(2) 可用浓硫酸在竹木制品上“烙”字画。__________
(3) 浓硫酸可用来干燥氢气、氯气、CO2等气体。__________
(4) 将KI晶体与浓硫酸混合,有紫色蒸气(I2)生成。_______________
强氧化性
脱水性
吸水性
酸性和强氧化性
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取少量待测液于试管中,先滴入足
2H2O
2FeCl2
2HCl
H2SO4
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Fe2+、H2SO3
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②设计方案,进行实验,验证假设。请写出实验步骤以及预期现象和结论(可不填满)。限选实验试剂和仪器:试管、滴管、0.1 mol/L KMnO4溶液、0.1 mol/L KSCN溶液、品红溶液。
实验步骤 预期现象和结论
步骤1:用试管取样品溶液2~3 mL,并滴入________________________ 若出现红色,则假设2成立,1、3不成立;若未出现红色,则假设2不成立,假设1或3成立
步骤2:_______________________ ______________________________ ______________________________________________________________
步骤3:_______________________ ______________________________ ______________________________________________________________
1~2滴0.1 mol/L KSCN溶液
另取2~3 mL样品溶液于试管中,滴入1~2 mL品红溶液
若品红溶液褪色,则假设3成立;若品红溶液不褪色,则假设3不成立
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3. 某小组同学咨询老师,准备用Na2SO3溶液与浓硫酸反应来制备一定量的SO2[Na2SO3+H2SO4(浓)===Na2SO4+SO2↑+H2O]。老师给他们提供了一瓶Na2SO3溶液并告知该瓶溶液放置时间较长,不知是否变质,小组的同学分成甲、乙两小组对该瓶Na2SO3溶液成分进行实验探究。
【提出问题】该瓶溶液中溶质成分是什么?该瓶溶液中Na2SO3的质量分数是多少?
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【作出猜想】猜想1:没有变质,成分是Na2SO3;
猜想2:完全变质,成分是Na2SO4;
猜想3:部分变质,成分是Na2SO3和Na2SO4。
【实验探究Ⅰ】甲组设计实验探究溶液是否变质
甲组 实验操作 现象 结论
步骤1 取少量样品于试管中加入过量稀盐酸 产生气泡 溶液中含有__________
步骤2 __________________________________________________________________ _________________________________________________________ 溶液中含有Na2SO4
实验结论是________________。
Na2SO3
取少量样品于试管中,滴加足量BaCl2溶液,再滴加足量稀盐酸
先产生白色沉淀,后白色沉淀部分溶解(答案合理即可)
样品部分变质
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【实验探究Ⅱ】乙组设计如下实验测定Na2SO3溶液的溶质质量分数
(1) 连好装置并检查装置气密性,在锥形瓶中放入126 g该样品,通入N2,其目的是____________________________________。
(2) 称量C装置的质量为128.8 g。
(3) 关闭活塞K,用注射器推入浓硫酸至不再产生气泡,注射器可以换为_________,也能控制液体试剂的滴加速率。
(4) 打开活塞K,再缓缓鼓入一定量的N2,继续通入N2的作用是____
____________________________。
排出装置中的空气,防止影响实验结果
分液漏斗
使反
应生成的SO2全部被C装置吸收
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(5) 再次称量C装置的质量为135.2 g。
(6) 计算出该溶液中Na2SO3的质量分数为10%,若没有D装置,实验结果将______(填“偏大”“不变”或“偏小”)。
【反思】由此可知,保存Na2SO3时应_________。
偏大
密封保存
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4. 某市濒江临海,有较长的海岸线,海洋资源十分丰富。
(1) 海水晒盐可获得粗盐,在实验室中粗盐经过_______、_______、_________可得精盐。
(2) 晒盐后得到的卤水中含有MgCl2、KCl和MgSO4等物质(溶解度曲线如图)。为了使MgSO4晶体从卤水中析出,你将采用的方法是________
_____________。
溶解
过滤
蒸发结晶
将卤水加
热到t2 ℃以上
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(3) 目前世界上60%的镁是从海水中提取的。其主要步骤如下:
①提取Mg的过程中,试剂A选用________,试剂B选用______。
②分离出Mg(OH)2后的NaCl溶液中还含有CaCl2、Na2SO4等杂质,为了获得NaCl溶液,在分离后的溶液中应依次加入过量的___________、___________,过滤,再向滤液中加入适量______。
石灰乳
盐酸
BaCl2溶液
Na2CO3溶液
盐酸
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5. 硝土中含硝酸钙、氯化钠等物质,草木灰的主要成分是碳酸钾。民间曾用硝土和草木灰作原料来制取硝酸钾(相关溶解度曲线如图)。其主要生产流程如下:
(1) 步骤①所得滤渣的主要成分是__________;步骤②中采用蒸发结晶分离出NaCl晶体的原因是___________________________________,趁热过滤的目的是_________________________。
(2) 步骤③中操作X为_________________;步骤④中循环利用的物质是______。
CaCO3
NaCl的溶解度受温度变化的影响较小
减少过滤时KNO3的损失
冷却结晶,过滤
KNO3
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