Question

18．一名學生設計了如下實驗方法分離NaCl和CaCl₂兩種固體混合物．填空回答下列問題：

（1）操作①的名稱是過濾．
（2）寫出沉淀B轉(zhuǎn)化為C溶液的反應的離子方程式CaCO₃+2H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O．實驗中若獲得5.0g純凈的沉淀B，則該反應會產(chǎn)生標準狀況下1.12L氣體
（3）按此實驗方案分離得到的NaCl，經(jīng)分析含有雜質(zhì)，是因為上述方案中某一步設計有毛病，這一步的正確設計方案應是在操作①后的濾液中加入鹽酸至無氣體產(chǎn)生（或溶液pH值為7），再進行操作③．
（4）操作②蒸發(fā)時，過多的HCl揮發(fā)會污染空氣，可以通過檢測C溶液pH的辦法來控制鹽酸的適量，用pH試紙測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溶液點在pH試紙中央，然后與標準比色卡對照，讀取pH．
（5）若要測定該樣品中NaCl和CaCl₂的質(zhì)量比，可稱量D的質(zhì)量xg和A（填A、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）溶解后加入過量碳酸鈉溶液，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾得到沉淀B和濾液；
（2）沉淀加入鹽酸溶液溶解得到氯化鈣溶液，碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳氣體；
（3）流程分析可知，操作①是加入了過量碳酸鈉溶液，溶液中除氯化鈉外含有碳酸鈉，應加入鹽酸除去；
（4）依據(jù)溶液PH測定方法和步驟回答；
（5）若要測定該樣品中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）溶解后加入過量碳酸鈉溶液，生成碳酸鈣沉淀和氯化鈉，過濾得到沉淀B和濾液，操作①的名稱是過濾，
故答案為：過濾；
（2）沉淀加入鹽酸溶液溶解得到氯化鈣溶液，碳酸鈣和鹽酸反應生成二氧化碳氣體，沉淀B轉(zhuǎn)化為C溶液的反應的離子方程式：CaCO₃+2 H⁺═Ca²⁺+CO₂↑+H₂O，實驗中若獲得5.0g純凈的沉淀B為CaCO₃，則該反應會產(chǎn)生標準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是加入了過量碳酸鈉溶液，溶液中除氯化鈉外含有碳酸鈉，應加入鹽酸除去，正確設計方案應是：在操作①后的濾液中加入鹽酸至無氣體產(chǎn)生（或溶液pH值為7），再進行操作③，
故答案為：在操作①后的濾液中加入鹽酸至無氣體產(chǎn)生（或溶液pH值為7），再進行操作③；
（4）用pH試紙測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溶液點在pH試紙中央，然后與標準比色卡對照，讀取pH．
故答案為：將pH試紙放在玻璃片上，用玻璃棒蘸取C溶液點在pH試紙中央，然后與標準比色卡對照，讀取pH；
（5）若要測定該樣品中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，稱量D的質(zhì)量xg為氯化鈣的質(zhì)量，稱量混合物A的質(zhì)量計算得到氯化鈉的質(zhì)量yg，則NaCl和CaCl₂的質(zhì)量比可表示為$\frac{y-x}{x}$，
故答案為：$\frac{y-x}{x}$．

點評 本題考查物質(zhì)的分離、提純知識，為高頻考點，側(cè)重于學生的分析能力和實驗能力的考查，注意把握實驗的原理和操作方法，為解答該題的關(guān)鍵，難度中等．