4．某工廠的廢渣中含NaCl、Mg （ OH）2、CaCO3、BaCO3等，為實現(xiàn)變廢為寶，設計了以下工藝流程制備七水硫酸鎂．
在廢渣中加入過量的稀硫酸，控制 pH為5.0，溫度在52℃左右，用攪拌器持續(xù)攪拌．
（1）攪拌的作用是為使反應充分進行，其化學原理為使Mg（OH）2、BaCO3轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，且攪拌過程中CO2不斷逸出，使平衡CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2CO3右移；
（2）經(jīng)過分析，過濾所得濾液中含有的離子的主要為 Na+、Mg2+、H+、SO42-、Cl-，為了除去H+，最好加入適量的MgO、MgCO3或Mg（OH）2 （填化學式）．
（3）蒸發(fā)濃縮器的溶液中主要含有氯化鈉和硫酸鎂，通入高溫水蒸汽并控制溫度在100～110℃，蒸發(fā)濃縮結晶，此時析出的晶體主要是氯化鈉，說明此溫度下硫酸鎂的溶解度比氯化鈉大 （“大”或“小”）． 結晶槽中硫酸鎂結晶的方法為冷卻結晶．
（4）為了檢驗所得 MgSO4•7H2O 是否純凈，具體的操作為用洗凈的鉑絲蘸取洗凈槽中的最后清液，在酒精燈上灼燒，如果顯黃色，則所得MgSO4•7H2O不純凈，如果不顯黃色，則所得MgSO4•7H2O純凈．

分析 某工廠的廢渣中含NaCl、Mg （ OH）2、CaCO3、BaCO3等，加入過量的稀硫酸溶解NaCl、Mg（OH）2、CaCO3溶于硫酸生成硫酸鈣和硫酸鎂，過濾后得濾渣為BaSO4、SiO2，對濾液進行蒸發(fā)濃縮，使部分氯化鈉析出，過濾后將濾液冷卻結晶使硫酸鎂晶體析出，再經(jīng)過濾、洗滌、干燥可得MgSO4•7H2O，
（1）實驗過程中攪拌可使二氧碳析出，促使碳酸鈣轉(zhuǎn)化為硫酸鈣；
（2）除去濾液中含有H+，要不引入新的雜質(zhì)，據(jù)此選擇；
（3）根據(jù)溶液中溶解度小的物質(zhì)先析出判斷，因為硫酸鎂晶體中含有結晶水，所以要從溶液中獲得硫酸鎂晶體可以用降溫結晶的方法；
（4）所得 MgSO4•7H2O 如果不純，可能含有的雜質(zhì)為氯化鈉，所以可以通過檢驗鈉離子的方法判斷MgSO4•7H2O 是否純凈．

解答 解：（1）在廢渣中加入過量的稀硫酸，發(fā)生反應CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2CO3，攪拌可使 Mg（OH）2、BaCO3轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，且攪拌過程中CO2不斷逸出，使平衡CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2CO3右移，
故答案為：使 Mg（OH）2、BaCO3轉(zhuǎn)化為硫酸鹽，且攪拌過程中CO2不斷逸出，使平衡CaCO3+H2SO4=CaSO4+H2CO3右移；
（2）除去濾液中含有H+，要不引入新的雜質(zhì)，所以可以加入MgO、MgCO3或Mg（OH）2，
故答案為：MgO、MgCO3或Mg（OH）2；
（3）根據(jù)溶液中溶解度小的物質(zhì)先析出，所以此溫度下硫酸鎂的溶解度比氯化鈉大，因為硫酸鎂晶體中含有結晶水，所以要從溶液中獲得硫酸鎂晶體可以用冷卻結晶的方法，
故答案為：大；冷卻結晶；
（4）所得 MgSO4•7H2O 如果不純，可能含有的雜質(zhì)為氯化鈉，所以可以通過檢驗鈉離子的方法判斷MgSO4•7H2O 是否純凈，其操作為用洗凈的鉑絲蘸取洗凈槽中的最后清液，在酒精燈上灼燒，如果顯黃色，則所得MgSO4•7H2O不純凈，如果不顯黃色，則所得MgSO4•7H2O純凈，
故答案為：用洗凈的鉑絲蘸取洗凈槽中的最后清液，在酒精燈上灼燒，如果顯黃色，則所得MgSO4•7H2O不純凈，如果不顯黃色，則所得MgSO4•7H2O純凈．

點評 本題考查物質(zhì)的制備實驗，是一道物質(zhì)的分離和提純的方法和基本操作的綜合應用題，充分考查學生的分析、理解能力，難度中等．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

8．某學生發(fā)現(xiàn)某試劑瓶中的溶液有渾濁物，用如圖所示操作進行，此操作中錯誤的地方有（　�。�
A．1處B．2處C．3處D．4處

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科目：高中化學 來源： 題型：選擇題

9．下列離子方程式表達正確的是（　�。�
A．向Al2（SO4）3溶液中加入過量氨水：Al3++4NH3•H2O═AlO2-+4NH4++2H2O
B．向漂白粉稀溶液中通入過量CO2：ClO-+CO2+H2O═HClO+HCO3-
C．向NH4Al（SO4）2溶液中滴加Ba（OH）2溶液使SO42-完全沉淀：NH4++Al3++SO42-+Ba2++4OH-═NH3•H2O+Al（OH）3↓+BaSO4↓
D．酸性溶液中KIO3與KI反應：I-+IO3-+6H+═I2+3H2O

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

12．硝酸銨鈣晶體[5Ca（NO3）2•NH4NO3•10H2O]極易溶于水，是一種綠色的復合肥料．
（1）硝酸銨鈣晶體的溶液顯酸性，原因是NH4++H2O?NH3•H2O+H+（用離子方程式表示）．
（2）已知磷酸鈣是一種難溶物，常溫下，其Ksp=2.0×10-33，$\sqrt{2}$≈1.414．工業(yè)上生產(chǎn)硝酸銨鈣的方法是以硝酸浸取磷礦石得到的粗硝酸鈣（含硝酸鈣、磷酸鈣及硝酸）為原料制備，其生產(chǎn)流程如下：

①在粗硝酸鈣濁液中，c（Ca2+）≈0.1mol/L，則其中c（PO43-）約為1.414×10-15mol/L．
②加入適量的碳酸鈣后發(fā)生反應的離子方程式為CaCO3+2H+═Ca2++CO2↑+H2O．
③硝酸銨是一種易分解的物質(zhì)，保存和利用時，需控制在較低溫度．230～400℃時，它會分解成空氣中含量最大的兩種氣體，其反應的化學方程式為2NH4NO3$\frac{\underline{\;230～400℃\;}}{\;}$2N2↑+O2↑+4H2O．
（3）生產(chǎn)硝酸銨鈣工廠的廢水中常含有硝酸銨，凈化方法有反硝化凈化法和電解法．
①NO3-在酸性條件下可轉(zhuǎn)化為N2，該反硝化方法可用半反應（同電極反應式）表示2NO3-+10e-+12H+═6H2O+N2↑．
②目前常用電解法凈化，工作原理如圖所示（陽膜和陰膜分別只允許陽離子、陰離子通過）；

Ⅰ．陽極的電極反應為2H2O-4e-═4H++O2↑，
Ⅰ室可回收的產(chǎn)品為硝酸（填名稱）．
Ⅱ．Ⅲ室可回收到氨氣，請結合方程式和文字解  釋其原因電解時Ⅲ室氫離子得電子發(fā)生還原反應（或2H++2e-=H2），使堿性增強，同時NH4+通過陽離子膜進入III室，發(fā)生反應：NH4++OH-=NH3+H2O，生成氨氣．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

19．碳酸鈉的用途很廣，可用做冶金、紡織、漂染等工業(yè)的基本原料．請根據(jù)題意回答下列問題：
Ⅰ．世界最早工業(yè)生產(chǎn)碳酸鈉的方法是路布蘭（N．Leblanc）法．其流程如下：

（1）流程I的另一產(chǎn)物是HCl，流程Ⅱ的反應分步進行：a．Na2SO4+4C $\frac{\underline{\;1000℃\;}}{\;}$Na2S+4CO↑；
b．Na2S與石灰石發(fā)生復分解反應，總反應方程式可表示為Na2SO4+4C+CaCO3$\frac{\underline{\;1000℃\;}}{\;}$Na2CO3+CaS+4CO↑．
Ⅱ．1862年，比利時人索爾維（Ernest Solvay）用氨堿法生產(chǎn)碳酸鈉．反應原理如下：

20℃時一些物質(zhì)在水中的溶解度/g•（100gH2O）-1
NaClNH4ClNaHCO3NH4HCO3Na2CO3
35.937.29.621.721.5
（2）氨堿法生成純堿的原料是食鹽、水、氨氣和CO2，可循環(huán)利用的物質(zhì)有CaO、CO2、NH4Cl、NH3．
（3）飽和NaCl溶液通NH3和CO2能生成NaHCO3的原因有：反應體系中NaHCO3溶解度最小、反應消耗水、NaHCO3相對分子質(zhì)量最大．
Ⅲ．我國化工專家侯德榜研究出聯(lián)合制堿法，其反應原理和氨堿法類似，但將制氨和制堿聯(lián)合，提高了原料利用率．
（4）生產(chǎn)中需向分離出NaHCO3后所得的溶液中加入NaCl固體并通入NH3，在0～10℃（填溫度范圍）下析出NH4Cl．（填化學式）

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科目：高中化學 來源： 題型：實驗題

9．某探究小組設計如圖所示裝置（夾持、加熱儀器略），模擬工業(yè)生產(chǎn)進行制備三氯乙醛（CCl3CHO）的實驗．查閱資料，有關信息如下：

①制備反應原理：C2H5OH+4Cl2→CCl3CHO+5HCl，可能發(fā)生的副反應：C2H5OH+HCl→C2H5Cl+H2O；CCl3CHO+HClO→CCl3COOH（三氯乙酸）+HCl
②相關物質(zhì)的相對分子質(zhì)量及部分物理性質(zhì)：
  C2H5OH CCl3CHO CCl3COOH C2H5Cl
 相對分子質(zhì)量 46 147.5 163.5 64.5
 熔點/℃-114.1-57.5 58-138.7
 沸點/℃ 78.3 97.8 198 12.3
 溶解性 與水互溶 可溶于水，乙醇 可溶于水，乙醇，三氯乙醛 微溶于水，可溶于乙醇
（1）儀器a的名稱是恒壓分液漏斗，球形冷凝管的水流方向是下口進上口出．
（2）裝置B中的試劑是飽和食鹽水，若撤去裝置B，可能導致裝置D中副產(chǎn)物CCl3COOH、C2H5Cl（填化學式）的量增加．
（3）寫出E中所有可能發(fā)生的無機反應的離子方程式Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O、H++OH-=H2O．
（4）反應結束后，有人提出先將D中的混合物冷卻到室溫，再用過濾的方法分離出CCl3COOH．你認為此方案是否可行及其原因不可行，三氯乙酸可溶于乙醇、三氯乙醛．
（5）測定產(chǎn)品純度：稱取產(chǎn)品0.40g配成待測溶液，加入0.1000mol•L-1碘標準溶液20.00mL，再加入適量Na2CO3溶液，反應完全后，加鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，立即用0.02000mol/LNa2S2O3溶液滴定至終點．進行三次平行實驗，測得消耗Na2S2O3溶液20.00mL．則產(chǎn)品的純度為66.4%．（計算結果保留三位有效數(shù)字）
滴定的反應原理：CCl3CHO+OH-=CHCl3+HCOO-；HCOO-+I2=H++2I-+CO2↑；I2+2S2O32-═2I-+S4O62-
（6）為證明三氯乙酸的酸性比乙酸強，某學習小組的同學設計了以下三種方案，你認為能夠達到實驗目的是ABC
A．分別測定0.1mol/L兩種酸溶液的pH，三氯乙酸的pH較小
B．用儀器測量濃度均為0.1mol/L的三氯乙酸和乙酸溶液的導電性，測得乙酸溶液的導電性弱
C．測定等物質(zhì)的量濃度的兩種酸的鈉鹽溶液的pH，乙酸鈉溶液的pH較大．

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

16．用硝酸氧化淀粉水解的產(chǎn)物（C6H12O6）可制得少量草酸，
裝置如圖A所示（加熱、攪拌和儀器固定裝置均已略去）：
已知硝酸氧化淀粉水解液過程中可發(fā)生下列反應：
C6H12O6+12HNO3→3H2C2O4+9NO2↑+3NO↑+9H2O
C6H12O6+8HNO3→6CO2+8NO↑+10H2O
3H2C2O4+2HNO3→6CO2+2NO↑+4H2O
實驗過程如下：

①將1：1的淀粉水乳液與少許硫酸（98%）加入燒杯中，
水浴加熱至85℃～90℃，保持30min，然后逐漸將溫度降至60℃左右；
②將一定量的淀粉水解液加入容器X中；
③控制反應液溫度在55～60℃條件下，邊攪拌邊緩慢滴加一定量含有適量催化劑的混酸（65%HNO3與98%H2SO4的質(zhì)量比為2：1.5）溶液；
④反應3h左右，冷卻，減壓過濾后再重結晶得草酸晶體．
請回答下列問題：
（1）容器X的名稱：三頸燒瓶．
（2）冷凝管水的進口是a（填a或b）；冷凝管冷凝回流的主要物質(zhì)是硝酸．
（3）實驗中若混酸滴加過快，將導致草酸產(chǎn)量下降，其原因是由于溫度過高、硝酸濃度過大，導致C6H12O6和H2C2O4進一步被氧化．
（4）該裝置最大的一個缺點是缺少尾氣處理裝置．
（5）草酸重結晶的減壓過濾裝置如圖B．儀器Y接在水龍頭上，其作用是起抽氣作用，使吸濾瓶、安全瓶中的壓強減小．減壓過濾的操作有：①將含晶體的溶液倒入漏斗；②將濾紙放入漏斗并用水濕潤；③打開水龍頭；④關閉水龍頭；⑤拆下橡皮管．正確的順序是②③①⑤④．
（6）將產(chǎn)品在恒溫箱內(nèi)約90℃以下烘干至恒重，得到二水合草酸．用KMnO4標準溶液滴定，該反應的離子方程式為：
2MnO4-+5H2C2O4+6H+═2Mn2++10CO2↑+8H2O
稱取該樣品0.12g，加適量水完全溶解，然后用0.020mol•L-1的酸性KMnO4溶液滴定至終點（雜質(zhì)不參與反應），此時溶液顏色由無色變?yōu)樽霞t色（或淡紫色）．滴定前后滴定管中的液面讀數(shù)如圖C所示，則該草酸晶體樣品中二水合草酸的質(zhì)量分數(shù)為84%．

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科目：高中化學 來源： 題型：填空題

13． 以乙烯為原料，可以制備乙酸乙酯
乙烯$\stackrel{①}{→}$乙醇$\stackrel{②}{→}$乙酸$\stackrel{③}{→}$乙酸乙酯
（1）③的反應類型是酯化反應；
（2）乙醇分子中官能團的名稱是羥基；
（3）利用圖示裝置制取乙酸乙酯．寫出生成乙酸乙酯的化學方程式：CH3CH2OH+CH3COOH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O；
（4）實驗操作中，為了加快反應速率，采取的措施是加熱、加入濃硫酸；出于對實驗安全的考慮，采取的措施是濃硫酸在乙醇之后加入；在左邊的試管中加入沸石；導管口不能插入飽和碳酸鈉溶液中．（上述措施各舉兩個例子即可）

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科目：高中化學 來源： 題型：解答題

14．由氧化物經(jīng)氯化作用生成氯化物是工業(yè)生產(chǎn)氯化物的常用方法，Cl2、CCl4是常用的氯化劑．如：
Na2O+Cl2=2NaCl+O2
CaO+Cl2=CaCl2+O2
SiO2+2CCl4=SiCl4+2COCl2      
Cr2O3+3CCl4=2CrCl3+3COCl2
請回答下列問題：

（1）寫出鉻的原子結構示意圖為與鉻同周期的所有元素的基態(tài)原子中最外層電子數(shù)與鉻原子相同的元素有K、Cu（填元素符號），其中一種金屬的晶胞結構如圖1所示，該晶胞中含有金屬原子的數(shù)目為4．
（2）CCl4分子中C原子采取sp3雜化成鍵．
（3）COCl2俗稱光氣，分子中C原子采取sp2雜化成鍵．光氣分子的結構式是，其中碳氧原子之間共價鍵是c（填序號）
a．2個σ鍵      b．2個π鍵      c．1個σ鍵、1個π鍵
（4）CaO晶胞如圖2所示，CaO晶體中Ca2+的配位數(shù)為6．CaO晶體和NaCl晶體中離子排列方式相同，其晶格能分別為：CaO-3401kJ•mol-1、NaCl-786kJ•mol-1．導致兩者晶格能差異的主要原因是CaO晶體中離子的電荷數(shù)大于NaCl晶體中離子的電荷．

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