題目內容

【題目】某同學設計如下實驗方案,以分離KNO3Ba(NO3)2兩種固體混合物試回答下列問題

供選試劑:Na2SO4溶液、Na2CO3溶液、K2CO3溶液、K2SO4溶液、硫酸、硝酸

(1)試劑a_______加入試劑b所發生反應的離子方程式為___________________________

(2)該方案能否達到實驗目的:__________________________(填能或不能)若不能,應如何改進?__________________________(若能此問不用回答)

(3)若要測定原混合物中Ba(NO3)2的質量分數,除了要準確稱量混合物的質量外至少還要獲得的數據是__________的質量

(4)用所制備的KNO3固體配制0.1 mol/L KNO3溶液450mL,回答下列問題:

①配制過程中需要用到的玻璃儀器有燒杯、量筒、膠頭滴管、______________

②需要用托盤天平稱量_______g KNO3固體)

③下列情況會使所配溶液濃度偏低的是________

A.稱量固體時,砝碼與藥品的位置放反了,即“左碼右物”

B.使用有少量蒸餾水的容量瓶

C.定容時俯視刻度線觀察液面

D.洗滌和轉移時有液體外濺

【答案】K2CO3溶液 不能 應在操作②的濾液中加入稍過量(或適量)硝酸后再蒸發結晶 干燥的沉淀A1,或固體B 500mL容量瓶、玻璃棒 5.1 AD

【解析】

分離KNO3Ba(NO3)2兩種固體混合物,可先溶于水,然后加入過量K2CO3使Ba(NO3)2轉化為沉淀,過濾后沉淀加入硝酸可生成Ba(NO3)2溶液,經蒸發、結晶、干燥后可得固體Ba(NO3)2,操作②所得濾液為KNO3K2CO3的混合物,蒸發結晶得到固體CKNO3K2CO3,應加入過量硝酸可得KNO3,A為不純的BaCO3沉淀,經過洗滌干燥得到A1為純凈的BaCO3沉淀,加硝酸,蒸發得到固體BBa(NO3)2,以此解答該題。

(1)由以上分析可知試劑aK2CO3溶液,試劑b為硝酸,加入試劑b,BaCO3沉淀加入硝酸可生成Ba(NO3)2溶液,反應的化學方程式為

故答案為:K2CO3溶液;;

(2) 操作②所得濾液為KNO3K2CO3的混合物,蒸發結晶得到固體CKNO3K2CO3,蒸發結晶前應加入適量稀硝酸,將過量的碳酸鉀轉化成硝酸鉀,否則晶體不純,所以該方案不能達到實驗目的,

故答案為:應在操作②的濾液中加入過量硝酸后再蒸發結晶;

(3)固體溶解后加入過量K2CO3使Ba(NO3)2,轉化為碳酸鋇沉淀,過濾后沉淀加入試劑b硝酸可將碳酸鋇轉化成Ba(NO3)2溶液,然后經蒸發、結晶、干燥后可得固體Ba(NO3)2,若要測定原混合物中KNO3Ba(NO3)2的質量分數,除了要準確稱量混合物的質量外,至少還要獲得的數據是固體B或干燥的沉淀A1的質量,依據BBa(NO3)2計算得到質量分數,A1為碳酸鋇,結合鋇元素守恒計算氯化鋇質量得到,

故答案為:干燥的沉淀A1,或固體B;

(4) ①配制0.1 mol/L KNO3溶液450mL需要500mL容量瓶,配制溶液一般步驟:計算、稱量、溶解、冷卻、移液、洗滌、定容、搖勻等,用到的儀器:托盤天平、藥匙、燒杯、玻璃棒、500mL容量瓶、膠頭滴管,還缺少的玻璃儀器:500mL容量瓶、玻璃棒;

故答案為:500mL容量瓶、玻璃棒;

②用固體KNO3配制0.1 mol/L KNO3溶液450mL,應選擇500mL容量瓶,實際配制500mL溶液,需要KNO3質量為:0.1mol/L×0.5L×101g/mol=5.05g;由于托盤天平的精確度為0.1g,故用天平稱量的質量為5.1g,

故答案為:5.1g;

A. 稱量固體時,砝碼與藥品的位置放反了,即“左碼右物”,會使稱量藥品的質量偏小, 根據c=,導致所得溶質的物質的量濃度偏小,故A符合題意;

B. 使用有少量蒸餾水的容量瓶,定容時還要加水,故對濃度無影響,故B不符合題意;

C. 定容時俯視刻度線觀察液面會使v偏小,根據c=,故濃度偏大,故C不符合題意;

D. 洗滌和轉移時有液體外濺會使n減小,根據c=,故濃度偏小,故D符合題意;

故答案為AD。

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