高中化学试题解析458

高中化学试题解析458

1．实验探究。

(1)粗盐水的检验和精制。

①用洗净的铂丝蘸取粗盐水进行焰色试验，焰色为黄色，没有观察到(Ca²⁺)的砖红色，不能确定粗盐水中是否有Ca²⁺理由________。

②准确量取100mL Ca²⁺浓度约160mg/L的粗盐水置于锥形瓶中，调节至碱性，加入指示剂用EDTA(Na₂HY)标准溶液滴定至终点(Ca²⁺ + Y^4- = CaY^2-)，如图所示，用EDTA标准溶液浓度应选择__________。

A．0.0100 mol·L^-1

B．0.0200 mol·L^-1

③用CaO和Na₂CO₃作沉淀剂可将粗盐水中的Ca²⁺、Mg²⁺转化为CaCO­₃和Mg(OH)₂除去，粗盐水中，钙镁离子的物质的量浓度之比物1∶2，则沉淀剂中CaO和Na₂CO₃物质的量比为__________。

(2)离子膜法电解食盐水模拟氯碱工业生产进行的实验图如图。

①一段时间后，阴极室NaOH溶液浓度增大，从电解原理角度分析原因_______________。

②相同电压下，电解相同时间，饱和粗盐水溶液比精制食盐水的电流表读数下降更多，可能原因是___________。

(3)净化粗盐水和测定 SO₄^2-。用Na₂SO₃溶液除去电解后食盐水(pH≈3)中含有的Cl₂和HClO并测定处理后溶液中的 SO₄^2-，实现NaCl的循环使用。

①Na₂SO₃与HClO反应的离子方程式：_____________。

②请补充完实验方案：取100 mL电解后食盐水，边搅拌边缓慢滴加0.5mol/L稀Na₂SO₃溶液_________，冷却，恒重后标量质量，计算得到m( SO₄^2-)。已知：800℃灼烧定量滤纸不留任何残渣；BaSO₄不分解。(需使用的试剂：0.5mol/LbaCl₂溶液，KI-淀粉试纸，定量滤纸，已知质量的坩埚)

答案：

(1) 钠元素的黄色火焰会掩盖钙元素的砖红色火焰

B2：3

(2) H₂O分子在阴极得到电子发生还原反应生成H₂和OH^-，Na⁺从阳离子交换膜进入阴极区粗盐水中的Mg²⁺和Ca²⁺通过阳离子交换膜，与OH^- 反应生成Mg(OH)₂、Ca(OH)₂附着在阳离子交换膜表面，影响阳离子的移动

(3) 

用玻璃棒蘸取反应溶液滴在KI-淀粉试纸上，若不变色，停止滴加Na₂SO₃溶液；边搅拌边滴加0.5mol·L^-1 BaCl₂溶液有大量白色沉淀产生，静置，在上层清液中滴加BaCl₂溶液，若无沉淀产生；用定量滤纸过滤，用水洗净滤渣，将滤渣与滤纸移至坩埚，800℃灼烧完全

分析：

实验目的是设计实验完成粗盐水的检验和精制，并模拟氯碱工业生产电解食盐水。

⑴①类比钠元素的黄色焰色干扰钾元素的紫色焰色，粗盐水中含有钠离子，钠元素的黄色焰色也会掩盖钙元素的砖红色焰色，所以用洗净的铂丝蘸取粗盐水进行焰色试验时焰色为黄色，不能观察到钙元素的砖红色。

②由题意可知食盐水中钙离子的浓度为：

由化学方程式可知，EDTA与Ca²⁺按物质的量之比1：1反应。若100 mL溶液中钙离子与25.00 mLEDTA标准溶液完全反应，标准溶液的浓度为：

则滴定实验时EDTA标准溶液浓度应选择0.0200 mol/L

③向粗盐水中加入氧化钙、碳酸钠发生的反应为：

粗盐水中，钙、镁离子的物质的量浓度之比1：2，则沉淀剂中氧化钙和碳酸钠的物质的量之比为2∶(2+1)=2∶3。

⑵①水分子在阴极得到电子发生还原反应，生成氢气和氢氧根离子，阳极区的钠离子通过阳离子交换膜进入阴极区，生成NaOH，使得阴极区NaOH溶液的浓度增大。

②粗盐水中的Mg²⁺和Ca²⁺通过阳离子交换膜，与OH^- 反应生成难溶的Mg(OH)₂、Ca(OH)₂附着在阳离子交换膜表面，堵塞隔膜，阻碍或影响阳离子的移动，使得电阻变大，电流表读数迅速下降。

⑶①亚硫酸钠具有还原性，能与溶液中的次氯酸反应生成硫酸钠和盐酸，反应的离子方程式为：

②由题目信息可知，实验目的是测定 SO₄^2-的量，实验原理是食盐水中的氯气和次氯酸将Na₂SO₃氧化成 SO₄^2-，将其沉淀为BaSO₄并测定其质量。

将其细化则实验步骤为：取100 mL电解后食盐水，用玻璃棒蘸取反应溶液滴在KI-淀粉试纸上，若不变色，停止滴加Na₂SO₃溶液；边搅拌边滴加0.5 mol·L^-1 BaCl₂溶液有大量白色沉淀产生，静置，在上层清液中滴加BaCl₂溶液，若无沉淀产生；用定量滤纸过滤，用水洗净滤渣，将滤渣与滤纸移至坩埚，800℃灼烧完全，干燥、高温灼烧，冷却，恒重后称量质量，计算得到硫酸根离子的质量。

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