Question

【題目】Ⅰ實驗室里需要純凈的氯化鈉溶液,但實驗室只有混有硫酸鈉、碳酸氫銨的氯化鈉.某學生設計了如下方案進行提純:

(1)操作②能否改為加硝酸鋇溶液，______(填“能”或“否”) ，理由_____________________________。

(2)進行操作②后,如何判斷SO42- 已除盡,方法是___________________。

(3)操作④的目的是_______________________________。

Ⅱ硫酸亞鐵銨(NH4)2SO4·FeSO4·6H2O為淺綠色晶體，實驗室中常以廢鐵屑為原料來制備，其步驟如下：

步驟1 將廢鐵屑放入碳酸鈉溶液中煮沸除油污，分離出液體，用水洗凈鐵屑。

步驟2 向處理過的鐵屑中加入過量的3mol/L H2SO4溶液，在60℃左右使其反應到不再產生氣體，趁熱過濾，得FeSO4溶液。

步驟3 向所得FeSO4溶液中加入飽和(NH4)2SO4溶液，經過“一系列操作”后得到硫酸亞鐵銨晶體。

請回答下列問題：

(1)在步驟1中，分離操作，所用到的玻璃儀器有___________________________。（填儀器編號）

①漏斗 ②分液漏斗 ③燒杯 ④廣口瓶 ⑤鐵架臺 ⑥玻璃棒 ⑦酒精燈

(2)在步驟3中，“一系列操作”依次為_____________________、_______________________和過濾。

(3)實驗室欲用18mol/L H2SO4來配制240mL 3mol/L H2SO4溶液，需要量取________mL濃硫酸，實驗時，下列操作會造成所配溶液濃度偏低的是__________________。(填字母)

a.容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理 b.未冷卻至室溫直接轉移至容量瓶中

c.加水時超過刻度線后又倒出 d.定容時仰視刻度線

Answer 1

【答案】否 改用Ba(NO3)2會使溶液中引入新的雜質離子NO3- 靜置，向上層清液中繼續滴加BaCl2溶液，溶液不變渾濁，則已除盡 除去濾液中溶解的CO2和多余的鹽酸 ①③⑥ 蒸發濃縮 降溫結晶 41.7 c d

【解析】

Ⅰ(1) 操作②改為加硝酸鋇溶液，會引入新的雜質離子NO3-，得不到純的氯化鈉；

(2) 用氯化鋇溶液來判斷SO42- 是否已除盡；

（3）操作④進行加熱煮沸，可以除去濾液中溶解的CO2和多余的鹽酸；

Ⅱ(1)根據過濾操作中所用到的玻璃儀器選用所需的儀器；

(2)由溶液制晶體時，要經過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌等步驟；

(3)根據溶液稀釋前后溶質的量不變，計算出所需濃硫酸的體積；根據c=n/V進行分析，凡是引起n偏小或V偏大，所測定的結果都會使所配溶液濃度偏低。

Ⅰ(1)本實驗的目的最終得到純凈的氯化鈉溶液，因此操作②中改為加硝酸鋇溶液，會引入新的雜質離子NO3-，得不到純的氯化鈉，因此不能用Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液；綜上所述，本題答案是：否，改用Ba(NO3)2會使溶液中引入新的雜質離子NO3-。

(2) 操作②，加入氯化鋇溶液，目的是除去硫酸根離子，因此判斷SO42- 已除盡方法是：靜置，向上層清液中繼續滴加BaCl2溶液，溶液不變渾濁，則已除盡；綜上所述，本題答案是：靜置，向上層清液中繼續滴加BaCl2溶液，溶液不變渾濁，則已除盡。

(3)濾液中剩余的碳酸鈉與過量的鹽酸反應生成二氧化碳、氯化鈉，因此操作④進行的加熱煮沸，其目的是除去濾液中溶解的CO2和多余的鹽酸；綜上所述，本題答案是：除去濾液中溶解的CO2和多余的鹽酸。

Ⅱ(1)進行過濾操作，所用到的玻璃儀器有①漏斗，③燒杯，⑥玻璃棒；綜上所述，本題答案是：①③⑥。

(2)由溶液制晶體時，要經過加熱濃縮、冷卻結晶、過濾、洗滌等步驟；本題中一系列操作”依次為加熱濃縮、降溫結晶和過濾；綜上所述，本題答案是：蒸發濃縮 ；降溫結晶。

(3)根據溶液稀釋前后溶質的量不變規律，實驗室沒有240mL容量瓶，只能選用250mL容量瓶，因此18×V(濃H2SO4)=250×3， V(H2SO4)=41.7mL；實驗時，下列操作會造成偏低的是：

a.容量瓶內壁附有水珠而未干燥處理，不影響溶質的量和溶液的體積，對無影響，不選；

b.未冷卻至室溫直接轉移至容量瓶中，等溶液冷卻到室溫后，溶液的體積會偏小，所配溶液濃度偏大，不選；

c.加水時超過刻度線后又倒出，造成溶質的量減少，所配溶液濃度偏低，可選；

d.定容時仰視刻度線，造成溶液的體積偏高，所配溶液濃度偏低，可選；

綜上所述，本題正確答案是：41.7 ，cd。