Question

下表是四種鹽在不同溫度下的溶解度（g/100g水）：

	NaNO3	KNO3	NaCl	KCl
10℃	80.5	21.2	35.7	31.0
100℃	175	246	39.1	56.6

 

（假設(shè)：鹽類共存時(shí)不影響各自的溶解度，分離晶體時(shí)，溶劑的損耗忽略不計(jì)）

某同學(xué)設(shè)計(jì)用物質(zhì)的量之比為1∶1的硝酸鈉和氯化鉀為原料，加入一定量的水制取硝酸鉀的實(shí)驗(yàn)，其流程如下圖所示：

（1）在①和②的實(shí)驗(yàn)過程中，需要控制的關(guān)鍵的實(shí)驗(yàn)條件是______________________，在上述晶體中，______（填“A”或“C”）應(yīng)為硝酸鉀晶體。

（2）在①的實(shí)驗(yàn)過程中，需要進(jìn)行的操作依次是________________、________________、_____________。

（3）粗產(chǎn)品中可能含有雜質(zhì)離子_______________________，檢驗(yàn)其中一種離子的方法是________________________________________________________________________。

（4）為了洗滌所得的硝酸鉀晶體，下列溶劑可用作洗滌劑的是___________（填編號(hào)）。

a．熱水         b．冰水        c．95%的酒精        d．四氯化碳

（5）如取34.0g硝酸鈉和29.8g氯化鉀，加入70g水，在100℃蒸發(fā)掉50g水，維持該溫度，過濾，析出晶體的質(zhì)量為_______________。

 

Answer 1

【答案】

（1）溫度；  C （1分）

（2）加水溶解、蒸發(fā)濃縮、趁熱過濾

（3）Na⁺、Cl¯；  用潔凈的鉑絲或鐵絲蘸取粗產(chǎn)品在火焰上灼燒，若火焰呈黃色，證明有Na⁺；或 取粗產(chǎn)品少許，加水配成溶液，加入硝酸酸化的硝酸銀溶液，若有白色沉淀產(chǎn)生，證明有Cl¯。（2分）

（4）bc （2分）

（5）15.6g （2分）

【解析】

試題分析：（1）往水中加入等量的NaNO₃ 、KCl，溶液中有等量的Na⁺、NO₃^— 、K⁺、Cl^—，任意兩兩組合可得到表中的4中鹽類，根據(jù)表中數(shù)據(jù)，表中四種鹽類在水中的溶解度隨著溫度的升高而升高，尤其是KNO₃ 隨溫度升高溶解度急劇增大，因此要從溶液中分離出KNO₃ 應(yīng)該控制溫度來實(shí)現(xiàn)分離，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)?zāi)康氖堑玫较跛徕浘�體，因此晶體C才是目標(biāo)產(chǎn)物。

（2）要得到硝酸鉀晶體，應(yīng)該利用NaCl隨溫度變化溶解度變化不大，而KNO₃ 隨溫度升高溶解度急劇增大的特點(diǎn)，在實(shí)驗(yàn)步驟1中先把固體溶解，然后蒸發(fā)濃縮，此時(shí)NaCl隨溫度變化溶解度變化不大以晶體形式析出，所以趁熱過濾，分離后KNO₃ 留在了濾液B中，然后再對(duì)濾液B蒸發(fā)濃縮冷卻結(jié)晶，KNO₃ 溶解度急劇減小析出晶體，再過濾可得KNO₃ 晶體。

（3）由于改變溫度必然有少量雜質(zhì)NaCl也會(huì)混在粗產(chǎn)品KNO₃ 晶體中，因此含有Na⁺、Cl¯雜質(zhì)離子，檢驗(yàn)的方法是用焰色反應(yīng)檢驗(yàn)鈉離子，用硝酸銀試劑檢驗(yàn)氯離子。

（4）洗滌產(chǎn)品原則是能夠起到洗滌雜質(zhì)離子的作用同時(shí)盡量減少產(chǎn)品的損失，所以應(yīng)盡可能用溫度低的洗滌劑或者產(chǎn)品難溶但雜質(zhì)可溶的洗滌劑，所以綜合考慮應(yīng)選bc。

（5）根據(jù)100℃蒸發(fā)后的溶液中NaCl為飽和溶液，KNO₃為不飽和溶液，所以根據(jù)溶解度定義

100℃蒸發(fā)掉50.0克H₂O后溶液中NaCl的質(zhì)量為，又初始加入的物質(zhì)為，所以相當(dāng)于n(NaCl)=0.4mol,即m_總(NaCl)=0.4mol×58.5g/mol=23.4g，所以析出的NaCl有23.4g－7.82g=15.6g。

考點(diǎn)：本題考查的是物質(zhì)的分離方法重結(jié)晶以及溶解度的理解。