Question

18．一名學(xué)生設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方法分離NaCl和CaCl₂兩種固體混合物．填空回答下列問(wèn)題：

（1）操作①的名稱(chēng)是過(guò)濾．
（2）寫(xiě)出沉淀B轉(zhuǎn)化為C溶液的反應(yīng)的離子方程式CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O．實(shí)驗(yàn)中若獲得5.0g純凈的沉淀B，則該反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下1.12L氣體
（3）按此實(shí)驗(yàn)方案分離得到的NaCl，經(jīng)分析含有雜質(zhì)，是因?yàn)樯鲜龇桨钢心骋徊皆O(shè)計(jì)有毛病，這一步的正確設(shè)計(jì)方案應(yīng)是在操作①后的濾液中加入鹽酸至無(wú)氣體產(chǎn)生（或溶液pH值為7），再進(jìn)行操作③．
（4）操作②蒸發(fā)時(shí)，過(guò)多的HCl揮發(fā)會(huì)污染空氣，可以通過(guò)檢測(cè)C溶液pH的辦法來(lái)控制鹽酸的適量，用pH試紙測(cè)C溶液的pH值的方法是將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取C溶液點(diǎn)在pH試紙中央，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀取pH．
（5）若要測(cè)定該樣品中NaCl和CaCl₂的質(zhì)量比，可稱(chēng)量D的質(zhì)量xg和A（填A(yù)、B等字母）物質(zhì)的質(zhì)量yg． 則NaCl和CaCl₂的質(zhì)量比可表示為$\frac{y-x}{x}$（用含x、y的代數(shù)式表示）．

Answer 1

分析 分離NaCl和CaCl₂兩種固體混合物，溶解后加入過(guò)量碳酸鈉溶液，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，碳酸鈣和鹽酸發(fā)生：CaCO₃+2H⁺=Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，得到氯化鈣溶液，經(jīng)蒸發(fā)可得到氯化鈣固體；
由于碳酸鈉過(guò)量，所以濾液中的物質(zhì)有氯化鈉和碳酸鈉，因此要得到純凈的氯化鈉就需要除去碳酸鈉，加入稀鹽酸最合適，碳酸鈉和稀鹽酸生成氯化鈉和水和二氧化碳，蒸發(fā)后最后的固體物質(zhì)是氯化鈉，
（1）溶解后加入過(guò)量碳酸鈉溶液，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過(guò)濾得到沉淀B和濾液；
（2）沉淀加入鹽酸溶液溶解得到氯化鈣溶液，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w；
（3）流程分析可知，操作①是加入了過(guò)量碳酸鈉溶液，溶液中除氯化鈉外含有碳酸鈉，應(yīng)加入鹽酸除去；
（4）依據(jù)溶液PH測(cè)定方法和步驟回答；
（5）若要測(cè)定該樣品中NaCl和CaCl₂的質(zhì)量比需要知道氯化鈣和氯化鈉的質(zhì)量分析．

解答 解：（1）溶解后加入過(guò)量碳酸鈉溶液，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過(guò)濾得到沉淀B和濾液，操作①的名稱(chēng)是過(guò)濾，
故答案為：過(guò)濾；
（2）沉淀加入鹽酸溶液溶解得到氯化鈣溶液，碳酸鈣和鹽酸反應(yīng)生成二氧化碳?xì)怏w，沉淀B轉(zhuǎn)化為C溶液的反應(yīng)的離子方程式：CaCO₃+2 H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，實(shí)驗(yàn)中若獲得5.0g純凈的沉淀B為CaCO₃，則該反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體二氧化碳體積=$\frac{5.0g}{100g/mol}$×22.4L/mol=1.12L，
故答案為：CaCO₃+2 H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，1.12；
（3）流程分析可知，操作①是加入了過(guò)量碳酸鈉溶液，溶液中除氯化鈉外含有碳酸鈉，應(yīng)加入鹽酸除去，正確設(shè)計(jì)方案應(yīng)是：在操作①后的濾液中加入鹽酸至無(wú)氣體產(chǎn)生（或溶液pH值為7），再進(jìn)行操作③，
故答案為：在操作①后的濾液中加入鹽酸至無(wú)氣體產(chǎn)生（或溶液pH值為7），再進(jìn)行操作③；
（4）用pH試紙測(cè)C溶液的pH值的方法是：將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取C溶液點(diǎn)在pH試紙中央，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀取pH．
故答案為：將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取C溶液點(diǎn)在pH試紙中央，然后與標(biāo)準(zhǔn)比色卡對(duì)照，讀取pH；
（5）若要測(cè)定該樣品中NaCl和CaCl₂的質(zhì)量比需要知道氯化鈣和氯化鈉的質(zhì)量分析，稱(chēng)量D的質(zhì)量xg為氯化鈣的質(zhì)量，稱(chēng)量混合物A的質(zhì)量計(jì)算得到氯化鈉的質(zhì)量yg，則NaCl和CaCl₂的質(zhì)量比可表示為$\frac{y-x}{x}$，
故答案為：$\frac{y-x}{x}$．

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的分離、提純知識(shí)，為高頻考點(diǎn)，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握�?shí)驗(yàn)的原理和操作方法，為解答該題的關(guān)鍵，難度中等．