通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分得到粗盐.粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等).
[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)除去,从而获得较纯的食盐晶体?
[资料准备]
20℃时,一些物质的溶解度 |
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OH﹣ |
CO32﹣ |
Na+ |
溶 |
溶 |
Ca2+ |
微 |
不 |
Mg2+ |
不 |
微 |
[实验方案]某同学为了提纯粗盐,设计了如下实验方案并进行实验.
[交流与表达]
(1)实验步骤①和②的目的是 ;实验步骤③和④的目的是 .
(2)实验操作X的名称是 ,该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 .
(3)实验步骤③的主要目的是 (用化学方程式回答);判断氢氧化钠溶液已过量的方法是 .
(4)实验步骤④中生成的沉淀D是 .
(5)实验步骤⑤用蒸发溶剂的方法而不用降低溶液温度的方法获取食盐晶体,原因是 ;在蒸发食盐溶液的过程中要使用玻璃棒,作用是
[反思与评价]
(6)有同学认为只需要用氢氧化钠溶液和碳酸钠溶液中任意一种试剂就能将两种可溶性杂质出去,你认为这种方法 (选填“可行”或“不可行”),理由是 MgCO3、Ca(OH)2均为微溶物,只用任意一种试剂就会有一种杂质生成微溶物而不能全部除去 .
(7)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是 .
[实验方案设计]
(8)为了完善原实验方案,你设计的实验是 (仅写出补充部分的实验操作和现象)
科学兴趣小组的同学做粗盐(只含有难溶性杂质)提纯实验,并用所得的精盐配制50g 6%的氯化钠溶液。回答下列问题:
实验一:粗盐提纯
(1)如图中操作有错误的是 (填数字序号)。
(2)操作⑥中,当观察到蒸发皿中 时,停止加热。
(3)海水晒盐采用如图操作⑥的原理,不采用冷却氯化钠浓溶液的方法,原因是氯化钠的溶解度 。
实验二:用提纯得到的精盐配制50g 6%的氯化钠溶液
(1)计算。需要氯化钠 g,蒸馏水 mL。
(2)称量、量取。量取水的体积时,若仰视读数,所配溶液的溶质质量分数会 6%(填">""<"或"=")。
(3)溶解。用玻璃棒搅拌的目的是 。
(4)装瓶、贴标签。
化学小组的同学利用如图仪器和装置完成以下实验。
(1)制取氧气。
①指出图中标号仪器的名称:X 。
②高锰酸钾和过氧化氢溶液均可用于实验室制取氧气。加热高锰酸钾制取氧气,可选用的发生装置是 (填字母序号,下同),收集装置是 。
③选用B作为发生装置,用过氧化氢和二氧化锰制取氧气。该反应的化学方程式是 。实验时的主要操作步骤有:a.向分液漏斗中加入过氧化氢溶液;b.收集气体;c.检查装置的气密性;d.向锥形瓶中加入二氧化锰;e.组装仪器。以上步骤正确的操作顺序是 (填字母序号)。
(2)制取二氧化碳。用大理石与稀盐酸反应制取二氧化碳的化学方程式是 。反应后的废液中如果含有稀盐酸不能直接排放,以免污染环境。请你选择下列试剂设计一种实验方案,检验废液中是否含有稀盐酸。
可供选择的试剂;石灰石、硝酸银溶液、紫色石蕊试液、氢氧化钠溶液
实验操作 |
现象与结论 |
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如图A~H是实验室制取某些常见气体的装置示意图。请完成下列相关问题。
(1)写出图中仪器②的名称 ;
(2)实验室要制取一瓶干燥的氧气所选择的装置是 (填序号);
(3)实验室制备CO 2的化学方程式为 ,若用装置H收集CO 2气体,产生的气体应从 (填"a"或"b")端通入;
(4)用石灰石和稀盐酸制取二氧化碳,选取装置C或D相对于装置B在操作方面的优势为 ;若选择装置D用双氧水和二氧化锰制备氧气,能否体现该优点 (填"能"或"否");
(5)用排水法与排空气法收集CO 2及相关性质的比较(分别用体积相同的2个集气瓶收集)。
已知:向收集满CO 2的集气瓶内倒入等体积适量澄清石灰水,并振荡。二氧化碳纯度越高,澄清石灰水先变浑浊后变澄清的时间越短。
比较项目 |
排水法 |
向上排空气法 |
收集方法可行性分析 |
CO 2气体生成和从水面逸出的速率远大于其溶解和与水反应的速率。 |
,且不与空气发生反应。 |
收集过程分析 |
集满现象: 。 |
"验满"分析:因气体无色,是否集满难确定,即便用燃着的木条移近容器口熄灭,也难以证明空气完全排尽。 |
石灰水变浑浊又变澄清所需时间分析 |
时间较短。 |
时间较长。 |
由上述实验可得结论:①二氧化碳可用排水法或向上排空气法收集;
②与排空气法相比,排水法的优点是 。
航空航天技术是一个国家科技、工业和国防实力的重要体现。南京理工大学陈光教授团队研究成功的"PST高温TiAl合金单晶"大幅度提高了耐高温性能,显著改善了材料塑性,对于新型轻质高温结构材料的发展和应用具有非常重要的意义。"PST TiAl单晶"实现了高强高塑的优异结合,持久寿命优于已经成功应用于GEnx发动机的4822合金1~2个数量级,有望将目前TiAl合金的使用温度从650~750℃提高到900℃以上,其抗压能力是第四代单晶合金的3倍,有了这种材料技术,中国也能够制造出世界一流的航空发动机。
(1)关于TiAl合金单晶的说法错误的是 。
A.TiAl合金属于单质
B."PST TiAl单晶"密度小、耐高温、强度大、可塑性强
C."PST TiAl单晶"持久寿命明显优于4822合金
D.钛和钛合金被认为是21世纪的重要金属材料,医疗上可用来制造人造骨等
(2)工业上常用铝土矿(主要成分为Al 2O 3,含Fe 2O 3杂质)为原料冶炼铝,工艺流程如图。请回答下列问题。
已知:氧化铝与酸、碱都能发生反应;
氧化铝与氢氧化钠溶液反应的化学方程式为Al 2O 3+2NaOH═2NaAlO 2+H 2O。
①试剂X是 (填"氢氧化钠溶液"或"盐酸"),反应Ⅰ后过滤所得的沉淀是 。
②Ⅱ中反应的化学方程式是 ;
③列举产物NaHCO 3的一种用途 ;
④电解氧化铝的化学方程式是 。
现有含杂质氯化镁的氯化钾,欲除去杂质,配制氯化钾溶液,操作流程见图1。
请回答下列问题:
(1)加入氢氧化钾溶液,反应的化学方程式是 。
(2)过滤。有关过滤操作的叙述不正确的是 (填写字母标号)。
A.用少量水润湿滤纸,并使滤纸与漏斗壁之间留有气泡
B.漏斗下端的管口要紧靠烧杯内壁
C.玻璃棒要靠在三层滤纸的一边
D.滤纸边缘要低于漏斗口,液面要低于滤纸边缘
(3)蒸发。把液体倒入蒸发皿,进行加热,在加热过程中,用玻璃棒不断搅拌,目的是 。
(4)天平调零。如图2示,先把游码移至零刻度线处,如果指针静止时偏向右侧,则应该把右端的平衡螺母往 旋动(填写"左"或"右")。
(5)配制溶液。称量氯化钾固体的质量和量取水的体积时,天平示数(单位:克)和量筒读数(单位:毫升)分别如图4示,则所配氯化钾溶液中溶质的质量分数是 。(水的密度可近似看做1g/cm 3)