Question

（一）括號中的物質是雜質，寫出除去這些雜質的試劑：
（1）MgO （Al₂O₃）______（2）Cl₂（HCl）______
（3）FeCl₃（FeCl₂）______（4）NaHCO₃溶液（Na₂CO₃）______
（二）海水中含有大量的氯化鎂，從海水中提取鎂的生產流程如圖1所示：

回答下列問題：
寫出在海水中加入氧化鈣生成氫氧化鎂的化學方程式______；
操作①主要是指______；試劑①可選用______；操作②是指______；經操作③最終可得金屬鎂．
（三）實驗室配制480ml 0.1mol?L^-1的Na₂CO₃溶液，回答下列問題：
（1）應用托盤天平稱取十水碳酸鈉晶體______g．
（2）如圖2所示的儀器配制溶液肯定不需要的是______（填序號），本實驗所需玻璃儀器E規格為______mL．
（3）容量瓶上標有：①溫度、②濃度、③容量、④壓強、⑤刻度線、⑥酸式或堿式這六項中的______．（填數字符號）
（4）配制所需的主要儀器是：a容量瓶、b燒杯、c膠頭滴管、d托盤天平，它們在操作過程中使用的前后順序是______．（填寫字母，每種儀器只能選擇一次）
（5）玻璃棒是化學實驗中常用的一種玻璃工具，則在配制溶液的過程中玻璃棒共起到了______種用途．（填寫數字）
（6）若實驗時遇到下列情況，將使溶液的濃度偏低的是______．
A．配制前設有將容量瓶中的水除盡；　　　B．碳酸鈉失去了部分結晶水；
C．碳酸鈉晶體不純，其中混有氯化鈉；　　D．稱量碳酸鈉晶體時所用砝碼生銹；　 E．定容時仰視刻度線．

Answer 1

解：（一）（1）MgO （Al₂O₃）二者都難溶于水，根據分類和性質MgO是堿性氧化物，具有堿性氧化物的通性，溶于酸而不溶于堿；Al₂O₃是兩性氧化物，具有兩性氧化物的通性，溶于強酸強堿．所以可把混合物加入強堿溶液中，Al₂O₃能和氫氧化鈉溶液反應，Al₂O₃+2OH^-=2AIO₂^-+H₂O，然后過濾，可得較純的MgO，故答案為：NaOH溶液；
（2）Cl₂（HCl）氯化氫極易溶于水，氯氣能溶于水，且與水反應，Cl₂+H₂O=H⁺+Cl^-+HClO，食鹽水溶液中的氯離子抑制氯氣的溶解，降低氯氣的溶解度，所以可用飽和食鹽水除去氯氣中混有的氯化氫氣體，故答案為：飽和NaCl溶液；
（3）FeCl₃（FeCl₂） 除去FeCl₃溶液中的少量FeCl₂，選擇氯氣或氯水等，發生的離子反應為2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：氯氣或氯水；
（4）NaHCO₃溶液（Na₂CO₃） 除去NaHCO₃溶液中含有的Na₂CO₃溶質可在溶液中通入過量二氧化碳氣體，Na₂CO₃溶液可與二氧化碳反應生成NaHCO₃，反應的離子方程式為CO₃^2-+H₂O+CO₂=2HCO₃^-，故答案為：CO₂；
（二）在海水中加入氧化鈣，氧化鈣和水反應會生成氫氧化鈣，CaO+H₂O=Ca（OH）₂①，氫氧化鈣和氯化鎂反應會生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，Ca（OH）₂+MgCl₂=Mg（OH）₂↓+CaCl₂②，總的方程式①+②得：CaO+MgCl₂+H₂O=Mg（OH）₂+CaCl₂，氧化鈣和水會生成氫氧化鈣，氫氧化鈣和氯化鎂會生成氫氧化鎂沉淀，所以操作1的名稱是過濾，氫氧化鎂沉淀和鹽酸反應生成氯化鎂和水，Mg（OH）₂+2HCl=MgCl₂+2H₂O，所以試劑①可選用鹽酸，由氯化鎂溶解度受溫度的影響決定通過什么方法使溶質從它的飽和溶液中結晶析出，氯化鎂溶解度受溫度的影響變化不大，所以操作②的名稱是蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾，電解氯化鎂生成金屬鎂和氯氣，該反應的化學方程式：MgCl₂Mg+Cl₂↑，
故答案為：CaO+MgCl₂+H₂O=Mg（OH）₂+CaCl₂；過濾；HCl；蒸發濃縮，冷卻結晶，過濾；
（三）（1）沒有480mL的容量瓶，應選擇大于480mL且規格相近的容量瓶，故選擇500mL容量瓶；
配制500mL0.1mol?L^-1的Na₂CO₃溶液需要碳酸鈉的質量為：0.1mol?L^-1×0.5L=0.05mol，Na₂CO₃?10H₂O的物質的量等于Na₂CO₃的物質的量，所以Na₂CO₃?10H₂O的質量0.05mol×286g/mol=14.3g；
故答案為：14.3；
（2）配制順序是：計算→稱量→溶解、冷卻→移液→洗滌→定容→搖勻→裝瓶貼簽，一般用天平稱量（用到藥匙）稱量，在燒杯中溶解，冷卻后轉移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，轉移完畢，用少量蒸餾水洗滌燒杯及玻璃棒2～3次并將洗滌液全部轉移到容量瓶中，再加適量蒸餾水，當加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，使溶液的凹液面的最低點與刻線相平，塞好瓶塞，反復上下顛倒搖勻．所以需要的儀器為：托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管，不需要圓底燒瓶，分液漏斗，
故答案為：AC；500ml；
（3）根據容量瓶上標有溫度、容量、刻度線，故選：①③⑤；
（4）操作步驟有計算、稱量、溶解、移液、洗滌移液、定容、搖勻等操作，一般用托盤天平稱量，用藥匙取用藥品，在燒杯中溶解（可用量筒量取水加入燒杯），并用玻璃棒攪拌，加速溶解，冷卻后轉移到500mL容量瓶中，并用玻璃棒引流，洗滌燒杯、玻璃棒2-3次，并將洗滌液移入容量瓶中，加水至液面距離刻度線1～2cm時，改用膠頭滴管滴加，最后定容顛倒搖勻，故在操作過程中使用的前后順序是：d b a c；
故答案為：d b a c；
（5）溶解是玻璃棒用于攪拌加速溶解，移液時引流作用，故答案為：2；
（6）A．溶液配制需加水定容，配制前沒有將容量瓶中的水除盡，容量瓶未經干燥就使用不影響溶質的物質的量，也不影響溶液的體積，所以對配制的溶液濃度無影響，故A錯誤；
B．碳酸鈉失去了部分結晶水，導致稱量溶質的質量增大，所以溶質的物質的量偏大，配制溶液的濃度偏高，故B錯誤；
C．碳酸鈉晶體不純，其中混有氯化鈉，導致碳酸鈉的物質的量偏小，配制溶液的濃度偏低，故C正確；
D．稱量碳酸鈉晶體時所用砝碼生銹，導致稱量溶質的質量增大，所以溶質的物質的量偏大，配制溶液的濃度偏高，故D錯誤；
E．若定容時仰視刻度線，導致溶液的體積偏大，所以配制溶液的濃度偏低，故E正確；
故選CE．
分析：（一）（1）Al₂O₃能溶于可溶性的強堿，而MgO 不溶；
（2）Cl₂（HCl）氯化氫易溶于食鹽水，而氯氣難溶；
（3）FeCl₃（FeCl₂） 除去FeCl₃溶液中的少量FeCl₂，選擇氯氣或氯水等；
（4）NaHCO₃溶液（Na₂CO₃） Na₂CO₃溶液可與二氧化碳反應生成NaHCO₃；
（二）海水中含有大量的氯化鎂，從海水中提取鎂，利用氧化鈣與水反應得到氫氧化鈣，氫氧化鈣與海水中氯化鎂反應生成氫氧化鎂沉淀和氯化鈣，過濾出沉淀氫氧化鎂與稀鹽酸反應，生成氯化鎂和水；電解氯化鎂生成金屬鎂和氯氣，據此結合各小問即可解答；
（三）（1）利用n=cv計算碳酸鈉的物質的量，利用Na₂CO₃?10H₂O的物質的量等于Na₂CO₃的物質的量，根據m=nM計算Na₂CO₃?10H₂O的質量；
（2）根據實驗操作的步驟以及每步操作需要儀器確定反應所需儀器分析；沒有480mL的容量瓶，應選擇大于480mL且規格相近的容量瓶；
（3）根據容量瓶上標有溫度、容量、刻度線進行解答；
（4）根據配制溶液的實驗操作過程進行儀器使用排序；
（5）溶解是玻璃棒用于攪拌加速溶解，移液時引流；
（6）分析操作對溶質的物質的量或對溶液的體積的影響，根據C= 計算不當操作對n或V的影響，如果n偏小或V偏大，則所配制溶液濃度偏低．
點評：本題考查了物質的除雜、從海水中提煉金屬鎂、一定物質的量濃度溶液的配制等知識，比較基礎，平時注意相關知識的積累．