12.某化學興趣小組在學校實驗室進行酸堿中和反應(yīng)和粗鹽的提純實驗,邀請你一起完成。
探究一:在研究酸堿中和反應(yīng)時,小組同學想證明稀鹽酸與氫氧化鈉溶液混合后是否發(fā)生化學反應(yīng),并進行如下探究:
(1)如圖所示,在盛有氫氧化鈉溶液的燒杯中加入幾滴酚酞溶液,再逐滴加入稀鹽酸,并不斷攪拌。用數(shù)字化傳感器測得鹽酸與氫氧化鈉溶液混合前后的溫度變化情況。
分析可知,鹽酸和氫氧化鈉溶液發(fā)生反應(yīng)并
(填“吸收”或“放出”)熱量。該反應(yīng)的化學方程式為
。
(2)從微觀角度分析,鹽酸與氫氧化鈉溶液反應(yīng)的實質(zhì)是
。
探究二:在探究粗鹽提純的實驗過程中,小組同學完成了粗鹽溶解、過濾后,有同學認為濾液中的溶質(zhì)只有NaCl,但也有同學認為濾液中還可能含有其他可溶性雜質(zhì)。
【查閱資料】
①粗鹽除去泥沙等難溶性雜質(zhì)外,還含有CaCl
2、MgCl
2、Na
2SO
4等可溶性雜質(zhì)。
②BaSO
4不溶于水、也不溶于酸。
【設(shè)計實驗方案并進行實驗】為確認濾液中有CaCl
2、MgCl
2、Na
2SO
4存在,利用實驗臺上的NaOH溶液、BaCl
2溶液、Na
2CO
3溶液進行以下實驗探究。
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
實驗結(jié)論 |
Ⅰ.取一定量上述濾液,加入足量的NaOH溶液,充分反應(yīng),過濾。 |
有白色沉淀生成 |
濾液中含有 |
Ⅱ.往上述Ⅰ的濾液中滴加過量的 ,充分反應(yīng),過濾。 |
濾液中含有CaCl2 |
Ⅲ.往上述Ⅱ的濾液中加入過量的 ,充分反應(yīng),過濾。 |
濾液中含有 |
【實驗反思】有同學認為實驗Ⅲ不夠嚴謹,理由是
。在實驗Ⅲ所得的沉淀中加入足量的
(填“鹽酸”或“稀硫酸”),觀察到有氣泡產(chǎn)生且有部分沉淀未溶解,則可驗證Na
2SO
4的存在。
【實驗結(jié)論】小組同學在老師的幫助下將上述雜質(zhì)除去,然后將除雜后的濾液置于蒸發(fā)皿進行蒸發(fā)結(jié)晶,當觀察到出現(xiàn)大量固體,就停止加熱,利用余熱蒸干,得到更純凈的氯化鈉。
【實驗拓展】小組同學欲通過計算檢驗除去泥沙后所得的精鹽樣品中是否含有氯化鎂和氯化鈣。取樣品ag,充分溶解,滴加硝酸銀溶液至不再產(chǎn)生沉淀為止。若沉淀質(zhì)量大于
g(用含a的代數(shù)式表示)時,則可能含有氯化鎂或氯化鈣或二者均有。