Question

【題目】Ⅰ．為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純，并制得純凈的KNO3溶液，某學生設計如下實驗方案：

（1）操作①為_____________________。

（2）操作②～④加入的試劑依次可以為：__________________________

（3）如何判斷SO42－已除盡？

（4）實驗過程中產生的多次沉淀________（填“需要”或“不需要”）多次過濾，其理由是______________

（5）該同學的實驗設計方案是否嚴密？請說明理由：_________________。

Ⅱ．實驗室需要 0.1mol/L的 H2SO4溶液980mL，欲用 98%、密度為1.84g/cm3的濃硫酸配制。

（1）需要的玻璃儀器除了量筒、燒杯、玻璃棒外還需要________________

（2）應用量取的濃硫酸體積為 mL。

（3）試分析下列操作對所配溶液的濃度有何影響（填： 偏高、偏低、或無影響，下同）

①量取濃硫酸時眼睛俯視量筒刻度線，會導致所配溶液濃度會 ；

②未冷卻到室溫就移液、定容 。

③移液前容量瓶中有水 。

④定容時，眼睛仰視刻度線，所配溶液濃度會 。

Answer 1

【答案】(共17分)

Ⅰ．（共9分）

（1）加水溶解；(1分)

（2）KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或者Ba(NO3)2、KOH、K2CO3

或者Ba(NO3)2、K2CO3、KOH；（2分順序錯不給分）

（3）取上層清液于試管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若溶液仍澄清，則證明SO42－已除盡；（2分）

（4）不需要（1分），幾個沉淀反應不干擾，只需最后過濾一次，從而減少實驗步驟；（1分）

（5）不嚴密（1分），因為加入鹽酸調節pH值，會引入Cl－。（1分）

Ⅱ．（共8分）

（1）1000mL容量瓶，膠頭滴管（各1分，不寫容積不給分）

（2）5.4mL（2分）

（3）①偏低②偏高③無影響④偏低；（每空1分）

【解析】Ⅱ(3)無

試題分析：

Ⅰ．沉淀反應必須在溶液中進行，以便充分反應，并使雜質完全沉淀，所以首先應當將固體配制成溶液．除去SO42-、Mg2+離子的方法一般是使它們分別形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀，所以需要加入稍過量的Ba(NO3)2和KOH溶液，過量的Ba2+可用K2CO3溶液除去，因此實驗時必須先加入Ba(NO3)2溶液，后加入K2CO3溶液，同時要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液進行除雜，也不可用稀鹽酸調節溶液的pH，否則會引進Na+和Cl-雜質。

（1）后續實驗是在溶液中進行的，需要加水溶解，操作①需要配制成溶液，需要加水溶解，故答案為：加水溶解；

（2）先加硝酸鋇，除去硫酸根，再加氫氧化鈉，除去鎂離子，再加碳酸鈉，除去多余的鋇離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀；先加氫氧化鉀，除去鎂離子，再加氯化鋇，除去硫酸根，再加碳酸鉀，除去多余的鋇離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀；先加入硝酸鋇，除去硫酸根，再加碳酸鉀，能把鈣離子和多余鋇離子除去，再加氫氧化鉀，除去鎂離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀，故答案為：Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3；

（3）加入過量硝酸鋇溶液除去硫酸根離子，檢驗硫酸根離子已除盡，可靜止片刻在上層清液處，滴加一滴Ba(NO3)2溶液，不出現渾濁就說明硫酸根離子已經除盡，故答案為：靜置，取少量上層澄清溶液，再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不變渾濁，表明SO42-已除盡；

（4）幾個沉淀分別為BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2，這幾個沉淀反應互不干擾，因此只過濾一次，可減少操作程序，故答案為：不需要；因為幾個沉淀反應互不干擾，因此只過濾一次，可減少操作程序；

（5）因加入鹽酸調節溶液的pH會引進Cl-，制不到純凈的KNO3溶液(E)，所以該同學的實驗設計方案中該步并不嚴密，故答案為：不嚴密，因為加入鹽酸調節溶液的pH會引進Cl-。

Ⅱ．（1）用濃硫酸稀釋配制稀溶液，需要的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、膠頭滴管，故還需要的是1000ml容量瓶，膠頭滴管；

（2）①配制980mL溶液需要1000mL的容量瓶根據稀釋前后溶質的質量不變，v×1.84×98%=1L×0.1mol/L×98g/mol；V＝5.4mL；

（3）①量取濃硫酸時眼睛俯視量筒刻度線，則所取的濃硫酸偏少，導致所配溶液濃度偏低；②未冷卻到室溫就移液、定容，則溶液體積偏小，導致所配溶液濃度偏高；③移液前容量瓶中有水，對所配溶液濃度無影響；④定容時，眼睛仰視刻度線，則溶液體積偏大，導致所配溶液濃度偏低。