Question

Ⅰ实验室里需要纯净的氯化钠溶液,但实验室只有混有硫酸钠、碳酸氢铵的氯化钠.某学生设计了如下方案进行提纯:

(1)操作②能否改为加硝酸钡溶液，______(填“能”或“否”) ，理由_____________________________。

(2)进行操作②后,如何判断SO₄^2- 已除尽,方法是___________________。

(3)操作④的目的是_______________________________。

Ⅱ硫酸亚铁铵(NH₄)₂SO₄·FeSO₄·6H₂O为浅绿色晶体，实验室中常以废铁屑为原料来制备，其步骤如下：

步骤1 将废铁屑放入碳酸钠溶液中煮沸除油污，分离出液体，用水洗净铁屑。

步骤2 向处理过的铁屑中加入过量的3mol/L H₂SO₄溶液，在60℃左右使其反应到不再产生气体，趁热过滤，得FeSO₄溶液。

步骤3 向所得FeSO₄溶液中加入饱和(NH₄)₂SO₄溶液，经过“一系列操作”后得到硫酸亚铁铵晶体。

请回答下列问题：

(1)在步骤1中，分离操作，所用到的玻璃仪器有___________________________。（填仪器编号）

①漏斗    ②分液漏斗    ③烧杯    ④广口瓶    ⑤铁架台    ⑥玻璃棒    ⑦酒精灯

(2)在步骤3中，“一系列操作”依次为_____________________、_______________________和过滤。

(3)实验室欲用18mol/L H₂SO₄来配制240mL 3mol/L H₂SO₄溶液，需要量取________mL浓硫酸，实验时，下列操作会造成所配溶液浓度偏低的是__________________。(填字母)

a.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理                    b.未冷却至室温直接转移至容量瓶中

c.加水时超过刻度线后又倒出                            d.定容时仰视刻度线

Answer

否 改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO3- 静置，向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，溶液不变浑浊，则已除尽 除去滤液中溶解的CO2和多余的盐酸 ①③⑥ 蒸发浓缩 降温结晶 41.7 c d

【解析】

Ⅰ(1) 操作②改为加硝酸钡溶液，会引入新的杂质离子NO3-，得不到纯的氯化钠；

(2) 用氯化钡溶液来判断SO42- 是否已除尽；

（3）操作④进行加热煮沸，可以除去滤液中溶解的CO2和多余的盐酸；

Ⅱ(1)根据过滤操作中所用到的玻璃仪器选用所需的仪器；

(2)由溶液制晶体时，要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤；

(3)根据溶液稀释前后溶质的量不变，计算出所需浓硫酸的体积；根据c=n/V进行分析，凡是引起n偏小或V偏大，所测定的结果都会使所配溶液浓度偏低。

Ⅰ(1)本实验的目的最终得到纯净的氯化钠溶液，因此操作②中改为加硝酸钡溶液，会引入新的杂质离子NO3-，得不到纯的氯化钠，因此不能用Ba(NO3)2溶液代替BaCl2溶液；综上所述，本题答案是：否，改用Ba(NO3)2会使溶液中引入新的杂质离子NO3-。

(2) 操作②，加入氯化钡溶液，目的是除去硫酸根离子，因此判断SO42- 已除尽方法是：静置，向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，溶液不变浑浊，则已除尽；综上所述，本题答案是：静置，向上层清液中继续滴加BaCl2溶液，溶液不变浑浊，则已除尽。

(3)滤液中剩余的碳酸钠与过量的盐酸反应生成二氧化碳、氯化钠，因此操作④进行的加热煮沸，其目的是除去滤液中溶解的CO2和多余的盐酸；综上所述，本题答案是：除去滤液中溶解的CO2和多余的盐酸。

Ⅱ(1)进行过滤操作，所用到的玻璃仪器有①漏斗，③烧杯，⑥玻璃棒；综上所述，本题答案是：①③⑥。

(2)由溶液制晶体时，要经过加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤等步骤；本题中一系列操作”依次为加热浓缩、降温结晶和过滤；综上所述，本题答案是：蒸发浓缩 ；降温结晶。

(3)根据溶液稀释前后溶质的量不变规律，实验室没有240mL容量瓶，只能选用250mL容量瓶，因此18×V(浓H2SO4)=250×3， V(H2SO4)=41.7mL；实验时，下列操作会造成偏低的是：

a.容量瓶内壁附有水珠而未干燥处理，不影响溶质的量和溶液的体积，对无影响，不选；

b.未冷却至室温直接转移至容量瓶中，等溶液冷却到室温后，溶液的体积会偏小，所配溶液浓度偏大，不选；

c.加水时超过刻度线后又倒出，造成溶质的量减少，所配溶液浓度偏低，可选；

d.定容时仰视刻度线，造成溶液的体积偏高，所配溶液浓度偏低，可选；

综上所述，本题正确答案是：41.7 ，cd。