Question

【題目】Ⅰ．為了將混有K2SO4、MgSO4的KNO3固體提純，并制得純凈的KNO3溶液，某學(xué)生設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)方案：

（1）操作①為_____________________。

（2）操作②～④加入的試劑依次可以為：__________________________

（3）如何判斷SO42－已除盡？

（4）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中產(chǎn)生的多次沉淀________（填“需要”或“不需要”）多次過(guò)濾，其理由是______________

（5）該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案是否嚴(yán)密？請(qǐng)說(shuō)明理由：_________________。

Ⅱ．實(shí)驗(yàn)室需要 0.1mol/L的 H2SO4溶液980mL，欲用 98%、密度為1.84g/cm3的濃硫酸配制。

（1）需要的玻璃儀器除了量筒、燒杯、玻璃棒外還需要________________

（2）應(yīng)用量取的濃硫酸體積為 mL。

（3）試分析下列操作對(duì)所配溶液的濃度有何影響（填： 偏高、偏低、或無(wú)影響，下同）

①量取濃硫酸時(shí)眼睛俯視量筒刻度線，會(huì)導(dǎo)致所配溶液濃度會(huì) ；

②未冷卻到室溫就移液、定容 。

③移液前容量瓶中有水 。

④定容時(shí)，眼睛仰視刻度線，所配溶液濃度會(huì) 。

Answer 1

【答案】(共17分)

Ⅰ．（共9分）

（1）加水溶解；(1分)

（2）KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或者Ba(NO3)2、KOH、K2CO3

或者Ba(NO3)2、K2CO3、KOH；（2分順序錯(cuò)不給分）

（3）取上層清液于試管中，滴入Ba(NO3)2溶液，若溶液仍澄清，則證明SO42－已除盡；（2分）

（4）不需要（1分），幾個(gè)沉淀反應(yīng)不干擾，只需最后過(guò)濾一次，從而減少實(shí)驗(yàn)步驟；（1分）

（5）不嚴(yán)密（1分），因?yàn)榧尤臌}酸調(diào)節(jié)pH值，會(huì)引入Cl－。（1分）

Ⅱ．（共8分）

（1）1000mL容量瓶，膠頭滴管（各1分，不寫(xiě)容積不給分）

（2）5.4mL（2分）

（3）①偏低②偏高③無(wú)影響④偏低；（每空1分）

【解析】Ⅱ(3)無(wú)

試題分析：

Ⅰ．沉淀反應(yīng)必須在溶液中進(jìn)行，以便充分反應(yīng)，并使雜質(zhì)完全沉淀，所以首先應(yīng)當(dāng)將固體配制成溶液．除去SO42-、Mg2+離子的方法一般是使它們分別形成BaSO4和Mg(OH)2沉淀，所以需要加入稍過(guò)量的Ba(NO3)2和KOH溶液，過(guò)量的Ba2+可用K2CO3溶液除去，因此實(shí)驗(yàn)時(shí)必須先加入Ba(NO3)2溶液，后加入K2CO3溶液，同時(shí)要注意不可加入BaCl2、Na2CO3和NaOH溶液進(jìn)行除雜，也不可用稀鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH，否則會(huì)引進(jìn)Na+和Cl-雜質(zhì)。

（1）后續(xù)實(shí)驗(yàn)是在溶液中進(jìn)行的，需要加水溶解，操作①需要配制成溶液，需要加水溶解，故答案為：加水溶解；

（2）先加硝酸鋇，除去硫酸根，再加氫氧化鈉，除去鎂離子，再加碳酸鈉，除去多余的鋇離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀；先加氫氧化鉀，除去鎂離子，再加氯化鋇，除去硫酸根，再加碳酸鉀，除去多余的鋇離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀；先加入硝酸鋇，除去硫酸根，再加碳酸鉀，能把鈣離子和多余鋇離子除去，再加氫氧化鉀，除去鎂離子，最后加硝酸，除去多余的碳酸鉀和氫氧化鉀，故答案為：Ba(NO3)2、K2CO3、KOH或KOH、Ba(NO3)2、K2CO3或Ba(NO3)2、KOH、K2CO3；

（3）加入過(guò)量硝酸鋇溶液除去硫酸根離子，檢驗(yàn)硫酸根離子已除盡，可靜止片刻在上層清液處，滴加一滴Ba(NO3)2溶液，不出現(xiàn)渾濁就說(shuō)明硫酸根離子已經(jīng)除盡，故答案為：靜置，取少量上層澄清溶液，再加入少量Ba(NO3)2溶液，若不變渾濁，表明SO42-已除盡；

（4）幾個(gè)沉淀分別為BaSO4、BaCO3、Mg(OH)2，這幾個(gè)沉淀反應(yīng)互不干擾，因此只過(guò)濾一次，可減少操作程序，故答案為：不需要；因?yàn)閹讉�(gè)沉淀反應(yīng)互不干擾，因此只過(guò)濾一次，可減少操作程序；

（5）因加入鹽酸調(diào)節(jié)溶液的pH會(huì)引進(jìn)Cl-，制不到純凈的KNO3溶液(E)，所以該同學(xué)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案中該步并不嚴(yán)密，故答案為：不嚴(yán)密，因?yàn)榧尤臌}酸調(diào)節(jié)溶液的pH會(huì)引進(jìn)Cl-。

Ⅱ．（1）用濃硫酸稀釋配制稀溶液，需要的儀器有量筒、燒杯、玻璃棒、1000mL容量瓶、膠頭滴管，故還需要的是1000ml容量瓶，膠頭滴管；

（2）①配制980mL溶液需要1000mL的容量瓶根據(jù)稀釋前后溶質(zhì)的質(zhì)量不變，v×1.84×98%=1L×0.1mol/L×98g/mol；V＝5.4mL；

（3）①量取濃硫酸時(shí)眼睛俯視量筒刻度線，則所取的濃硫酸偏少，導(dǎo)致所配溶液濃度偏低；②未冷卻到室溫就移液、定容，則溶液體積偏小，導(dǎo)致所配溶液濃度偏高；③移液前容量瓶中有水，對(duì)所配溶液濃度無(wú)影響；④定容時(shí)，眼睛仰視刻度線，則溶液體積偏大，導(dǎo)致所配溶液濃度偏低。