某化学课外活动小组欲从含少量泥沙、氯化镁、氯化钙等杂质的粗盐中得到精盐,设计了如下方案: 方案l:溶解→过滤→加入过量Na2CO3→过滤→加入适量HCl,调节pH→蒸发 方案2:溶解→过滤→加入过量NaOH→加入过量Na2CO3→过滤→加入适量HCl,调节pH→蒸发 方案3:溶解→过滤→加入过量石灰乳→加入过量Na2CO3→过滤→加入适量HCl,调节pH→蒸发 相关信息 信息一:石灰乳中含有较多未溶解的Ca(OH)2 信息二:部分物质溶解性:MgCO3微溶、CaCO3难溶、Mg(OH)2难溶、Ca(OH)2微溶 信息三:部分化学试剂的市场价格
(1)上述每个方案都设计了两次过滤,第一次过滤的作用是______;每个方案中都设计要调节pH,其值为______. (2)通过分析,活动小组的同学认为上述方案3设计是最合理的.那么方案3优于方案2的理由是______, 方案l的不足之处是______. 方案3中发生反应的化学方程式为______;______.(写出其中两个) (3)方案3中选用石灰乳而不选用澄清石灰水的原因是______. A.澄清石灰水中含Ca(OH)2较少,石灰乳中含Ca(OH)2较多 B.澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度较小,选用澄清石灰水稀释了原溶液,使蒸发时间延长 C.石灰乳中溶解了的Ca(OH)2不断参与反应,未溶解的Ca(OH)2不会溶解补充 D.石灰乳中溶解了的Ca(OH)2不断参与反应,未溶解的Ca(OH)2不断溶解补充. |
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(2)氢氧化钙的价格比氢氧化钠便宜,而方案l中生成的MgCO3的微溶于水,所以上述方案3设计是最合理的;方案3中加入石灰乳,和氯化镁反应氢氧化镁沉淀和氯化钙,反应的化学方程式为MgCl2+Ca(OH)2═CaCl2+Mg(OH)2↓;在加入过量过量碳酸钠会和氯化钙反应生成碳酸钙沉淀和氯化钠,反应的化学方程式为Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl,和过量的氢氧化钙反应生成氢氧化钠和碳酸钙,反应的化学方程式为Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;加入适量盐酸,目的是除去碳酸钠和氢氧化钠,反应的化学方程式为HCl+NaOH═NaCl+H2O、Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑;
(3)石灰乳是氢氧化钙的过饱和溶液,方案3中选用石灰乳而不选用澄清石灰水的原因是澄清石灰水中含Ca(OH)2较少,石灰乳中含Ca(OH)2较多;澄清石灰水中Ca(OH)2的浓度较小,选用澄清石灰水稀释了原溶液,使蒸发时间延长;石灰乳中溶解了的Ca(OH)2不断参与反应,未溶解的Ca(OH)2不断溶解补充.
故为:(1)除去泥沙,7;
(2)方案3中选用的原料Ca(OH)2经济廉价,方案l中对MgCO3的微溶考虑不充分,将使MgCl2不能很好的被除去(或MgCl2不能很好的被除去);
MgCl2+Ca(OH)2═CaCl2+Mg(OH)2↓;Na2CO3+CaCl2═CaCO3↓+2NaCl;Na2CO3+Ca(OH)2═CaCO3↓+2NaOH;HCl+NaOH═NaCl+H2O;Na2CO3+2HCl═2NaCl+H2O+CO2↑(任写两个即可);
(3)A、B、D.
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