Question

食鹽是日常生活的必需品，也是重要的化工原料。

（1）粗食鹽常含有少量K⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、等雜質(zhì)離子，實驗室提純NaCl的流程如下：

提供的試劑：飽和Na₂CO₃溶液 飽和K₂CO₃溶液 NaOH溶液 BaCl₂溶液 Ba（NO₃）₂溶液 75%乙醇  四氯化碳

①欲除去溶液Ⅰ中的Ca²⁺、Mg²⁺、Fe³⁺、離子，選出a所代表的試劑，按滴加順序依次為______________（只填化學式）。

②洗滌除去NaCl晶體表面附帶的少量KCl，選用的試劑為______________。

（2）用提純的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L^-1 NaCl溶液，所用儀器除藥匙、玻璃棒外還有______________（填儀器名稱）。

（3）電解飽和食鹽水的裝置如圖所示，若收集的H₂為2 L，則同樣條件下收集的Cl_{2_______}（填“＞”“=”或“＜”）2 L，原因是______________。裝置改進后，可用于制備NaOH溶液，若測定溶液中NaOH的濃度，常用的方法為______________。

（4）實驗室制備H₂和Cl₂通常采用下列反應：

Zn+H₂SO₄====ZnSO₄+H₂↑

MnO₂+4HCl（濃）MnCl₂+Cl₂↑+2H₂O。

據(jù)此，從下列所給儀器裝置中選擇制備并收集H₂的裝置________（填代號）和制備并收集干燥、純凈Cl₂的裝置________（填代號）。

可選用制備氣體的裝置：

Answer 1

(1)①BaCl₂、NaOH、Na₂CO₃（錯選或多選本小題不得分。NaOH溶液的加入順序及是否答NaOH不影響得分） ②75%乙醇

(2)天平、燒杯、500 mL容量瓶、膠頭滴管

(3)＜ 電解生成的氯氣與電解生成的NaOH發(fā)生了反應 酸堿中和滴定

(4)e d

解析:

本題是一道綜合性的實驗題目，涉及了粗鹽的提純、一定物質(zhì)的量濃度溶液的配制、電解飽和食鹽水、氫氣和氯氣的實驗制備，所涉及實驗都是中學化學要求掌握的常見的重要實驗。（1）①用NaOH溶液與Mg²⁺、Fe³⁺反應生成Mg(OH)₂、Fe(OH)₃而除去Mg²⁺、Fe³⁺；用BaCl₂溶液與反應生成BaSO₄而除去，最后用飽和Na₂CO₃溶液除去Ca²⁺及后加入的Ba²⁺，NaOH溶液和BaCl₂溶液的加入順序可以顛倒，但Na₂CO₃溶液一定最后加入。②排除法，四氯化碳屬于有機溶劑，KCl難溶于四氯化碳之中，故選用試劑為75％乙醇。（2）此題的解題技巧是根據(jù)一定物質(zhì)的量濃度溶液配制實驗的步驟進行。除了題中所提供的儀器外，還需要托盤天平、燒杯、500 mL容量瓶、膠頭滴管。（3）由電解化學方程式為2NaCl+2H₂O====2NaOH+Cl₂↑+H₂↑或電路中的電量守恒可知，V(H₂)＝V(Cl₂)＝2 L，但由于生成的氯氣易與電解產(chǎn)物NaOH發(fā)生反應，故V(Cl₂)＜2 L。（4）選擇制備并收集H₂、Cl₂的裝置，應從它們的制備原理及氣體的物理性質(zhì)入手。實驗室制取氫氣不需要加熱，故裝置中不用酒精燈加熱；又因氫氣密度比空氣小且難溶于水，故不宜采用向上排空氣法收集而宜采用排水法收集，綜合以上特點得出答案選e。制備并收集干燥、純凈Cl₂的裝置，由制取氯氣的反應原理可知，制取氯氣須加熱，且制取過程中易產(chǎn)生雜質(zhì)氣體HCl，同時多余的氯氣也有毒，因此須考慮除雜、尾氣的吸收問題，故答案選d。