食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料.(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-等杂质

2025-03-22 14:44:28
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(1)①加入过量的氢氧化钠可以除去镁离子和铁离子,加入适量的盐酸可以除去反应剩余的氢氧化钠和碳酸钠,加入适量的碳酸钠可以除去钙离子和反应剩余的氯化钡,加入氯化钡可以除去硫酸根离子,欲除去Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42-离子,先加入过量BaCl2溶液,与SO42-发生反应,生成BaSO4沉淀;再加过量NaOH溶液,与Mg2+和Fe3+发生反应,生成Mg(OH)2沉淀、Fe(OH)3沉淀,最后加入过量Na2CO3溶液,与Ca2+发生反应,生成CaCO3沉淀,与过量BaCl2的反应生成生成BaCO3沉淀;所以滴加的顺序为:BaCl2溶液,NaOH溶液,Na2CO3溶液;
②加适量盐酸,与①中过量NaOH溶液和过量Na2CO3溶液发生反应,生成氯化钠、水和二氧化碳气体,离子方程式为:H++OH-═H2O,CO32-+2H+═H2O+CO2↑;
(1)①在食盐水里氯化钠完全电离,水分子是微弱电离的,因而存在着Na+、H+、Cl-、OH-四种离子.
当接通直流电原后,带负电的OH-和Cl-移向阳极,带正电的Na+和H+移向阴极.
在这样的电解条件下,
在阳极,Cl-比OH-容易失去电子被氧化成氯原子,氯原子两两结合成氯分子放出.
2Cl--2e-=Cl2↑(氧化反应),
在阴极,H+比Na+容易得到电子,因而H+不断从阴极获得电子被还原为氢原子,氢原子两两结合成氢分子从阴极放出.
2H++2e-=H2↑ (还原反应),
由于H+在阴极上不断得到电子而生成氢气放出,破坏了附近的水的电离平衡,水分子继续电离成H+和OH-,H+又不断得到电子,结果溶液里OH-的数目相对地增多了,因而阴极附近形成了氢氧化钠的溶液.电解饱和食盐水的总的化学方程式可以表示如下:2NaCl+2H2O
 电解 
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
②A为阴极,产生的氢气中含有水蒸气,通入Y试剂中进行干燥,再通入CuO粉末来测定Cu的相对原子质量,减少误差;B为阳极,产生的氯气通入X试剂中验证氯气的氧化性;所以A连E,B连C;
③试剂X为了验证氯气的氧化性,可选择具有还原性的物质,且反应现象明显,可选择淀粉碘化钾溶液,通入氯气,溶液由无色变为蓝色,说明氯气与碘化钾反应生成碘,氯气为氧化剂,表现氧化性;电解饱和食盐水产生的氢气中含有水蒸气,会影响铜的相对原子质量的测定,需进行干燥,丙装置中Y试剂是为了吸收氢气中的水;
④如选方案一数据进行计算时,主要考虑两方面原因会导致测定Cu的相对原子质量偏大或偏小,U形管中的干燥剂也可能吸收空气中的水和CO2,导致测定结果偏大,得到Cu的相对原子质量偏低;
根据质量守恒定律和题给氧化铜质量及方案二所测数据,
设Cu的相对原子质量为x,由反应前后氧元素的质量是不变的,
得等式为:
16
16+x
=c-d
解得:x=
16(d+w?c)
c?d

所以按较佳方案计算,得到Cu的相对原子质量是
16(d+w?c)
c?d

故答案为:(1)①BaCl2、NaOH、Na2CO3
②H++OH-═H2O,CO32-+2H+═H2O+CO2↑;
(2)①2NaCl+2H2O
 电解 
 
2NaOH+H2↑+Cl2↑;
②E,C;
③淀粉KI溶液,吸收氢气中的水;
④二,偏低,
16(d+w?c)
c?d