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  4. 粗盐的提纯二氧化碳的性质溶液的酸碱性与pH值

下列一些化学常识与我们的生活息息相关,其中叙述错误的是()A.成年人在正常情况下每天要摄人食盐3-5克B.正常的雨水的PH值约为5.6C.医用生理盐水是0.5%的氯化钠溶液D.当空气

一、题文

下列一些化学常识与我们的生活息息相关,其中叙述错误的是(  )
A.成年人在正常情况下每天要摄人食盐3-5克
B.正常的雨水的PH值约为5.6
C.医用生理盐水是0.5%的氯化钠溶液
D.当空气中二氧化碳的体积分数达到1%时,对人体就有害处

考点提示:粗盐的提纯,二氧化碳的性质,溶液的酸碱性与pH值

二、答案

C

三、考点梳理

知名教师分析,《下列一些化学常识与我们的生活息息相关,其中叙述错误的是()A.成年人在正常情况下每天要摄人食盐3-5克B.正常的雨水的PH值约为5.6C.医用生理盐水是0.5%的氯化钠溶液D.当空气》这道题主要考你对 粗盐的提纯二氧化碳的性质溶液的酸碱性与pH值 等知识点的理解。

关于这些知识点的“解析掌握知识”如下:

知识点名称:粗盐的提纯,二氧化碳的性质,溶液的酸碱性与pH值

考点名称:粗盐的提纯
  • 粗盐提纯:

          粗盐中含有泥沙等不溶性杂质,以及可溶性杂质如:Ca2+,Mg2+,SO42-等。不溶性杂质可以用过滤的方法除去,可溶性杂质中的Ca2+,Mg2+,SO42-则可通过加入BaCl2、NaOH和Na2CO3溶液,生成沉淀而除去,也可加入BaCO3固体和NaOH溶液来除去。然后蒸发水分得到较纯净的精盐。
  • 粗盐提纯实验:

    1. 实验过程
    (1)溶解
    (2)在天平上称量剩下的粗盐,计算在10毫升水中大约溶解了多少克粗盐。
    (3)加入过量BaCl2(去除硫酸根离子)BaCl2+Na2SO4==BaSO4↓+2NaCl
    (4)加入过量NaOH(去除镁离子)MgCl2+2NaOH==Mg(OH)2↓+2NaCl
    (5)加入过量Na2CO3(去除钙离子及BaCl2中的钡离子)Na2CO3+CaCl2==CaCO3↓+2NaCl
    (6)Na2CO3+BaCl2==BaCO3↓+2NaCl
    (注:3,4两步可互换。)
    (7)过滤
    向滤液中加入适量HCl(除去过量NaOH,Na2CO3,可选择用pH试纸控制加入的量,或是直接蒸发)
    (8)蒸发结晶

    2. 实验步骤:
    (1)溶解:
    用托盘天平称取5克粗盐(精确到0.1克),用量筒量取10毫升水倒入烧杯里,
    用药匙取一匙粗盐加入水中,观察发生的现象,用玻璃棒搅拌,并观察发生的现象。
    接着再加入粗盐,边加边用玻璃棒搅拌,一直加到粗盐不再溶解时为止,观察溶液是否浑浊。
    (2)过滤:
    将滤纸折叠后用水润湿使其紧贴漏斗内壁并使滤纸上沿低于漏斗口,溶液液面低于滤纸上沿,
    倾倒液体的烧杯口要紧靠玻璃棒,玻璃棒的末端紧靠有三层滤纸的一边,漏斗末端紧靠承接
    滤液的烧杯的内壁。慢慢倾倒液体,待滤纸内无水时,仔细观察滤纸上的剩余物及滤液的颜色,
    滤液仍浑浊时,应该再过滤一次。
    (3)蒸发:
    把得到的澄清滤液倒入蒸发皿,把蒸发皿放在铁架台的铁圈上,用酒精灯加热同时用玻璃棒
    不断搅拌滤液,等到蒸发皿中出现较多量固体时,停止加热,利用蒸发皿的余热使滤液蒸干。
    (4)用玻璃棒把固体转移到纸上,称量后,回收到教师指定的容器,比较提纯前后食盐的状态
    并计算精盐的产率。
    (5)去除可溶性杂质:溶解,依次加入过BaCl2,NaOH,Na2CO3过滤。向滤液中加入适量HCl,
    蒸发,结晶。
  • 产率计算:

    将提纯后的氯化钠与粗盐作比较,计算精盐的产率。
    (误差分析:明显偏低:A.溶解时将粗盐一次全部倒入水中,立即过滤B.蒸发时,有一些液体、固体溅出。
    偏高:提纯后的精盐尚未完全干燥就称其质量.粗盐中含有其他可溶性固体。)

    元素变化:
    反应前:NaCl、MgCl2、CaCl2、Na2SO4
    加入BaCl2(过量)产生BaSO4沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、CaCl2、BaCl2
    加入Na2CO3(过量)产生CaCO3沉淀和BaCO3沉淀溶液内还剩:NaCl、MgCl2、Na2CO3
    加入NaOH(过量)产生Mg(OH)2沉淀溶液内还剩:NaCl、Na2CO3、NaOH
    加入HCl(过量)产生CO2、H2O溶液内还剩:HCl、NaCl
    蒸发后:NaCl

    实验现象:
    溶解:粗盐固体为灰色,加入水中所得液体呈浑浊状。
    过滤:滤液是无色透明液体,滤纸上的残留物呈黑色。
    蒸发:随着加热,蒸发皿中液体的量减少;当蒸发到一定程度时,蒸发皿底部有固体析出。蒸发得到的固体为白色。

    过程中玻璃棒的作用:
    (1)溶解时:搅拌,加速溶解
    (2)过滤时:引流
    (3)蒸发时:搅拌,使液体均匀受热,防止液体飞溅
考点名称:二氧化碳的性质
  • 概述:
        二氧化碳是空气中常见的化合物,其分子式为CO?,由两个氧原子与一个碳原子通过共价键连接而成,常温下是一种无色无味气体,密度比空气略大,能溶于水,与水反应生成碳酸。固态二氧化碳俗称干冰。二氧化碳被认为是造成温室效应的主要来源。
  • 物理性质:
    常温下,二氧化碳是一种无色无味的气体,密度比空气大,能溶于水。
    固态的二氧化碳叫做干冰。

    化学性质:
    (1)一般情况下,二氧化碳不能燃烧,也不支持燃烧,不供给呼吸,因此当我们进入
    干枯的深井,深洞或久未开启的菜窖时,应先做一个灯火实验,以防止二氧化碳浓度
    过高而造成危险
    (2)二氧化碳和水反应生成碳酸,使紫色石蕊试液变红:CO2 + H2O===H2CO3
    碳酸不稳定,很容易分解成水和二氧化碳,所以红色石蕊试液又变回紫色:
    H2CO3===H2O + CO2
    (3)二氧化碳和石灰水反应:Ca(OH)2 + CO2====CaCO3↓+ H2O
    (4)二氧化碳可促进植物的光合作用:6CO2+6H2OC6H12O6+6O2
  • 一氧化碳和二氧化碳性质的比较:

     

     

    一氧化碳

    二氧化碳

    物理性质

    状态

    无色,无味气体

    无色,无味气体

    密度

    1.250g/l(略小于空气)

    1.977g/l(大于空气)

    溶解性

    1体积水中约溶解0.02体积

    1体积中约溶解1体积

    化学性质

    可燃性

    有可燃性
    2CO+O22CO2

    一般情况下,既不能燃烧,也不能支持燃烧

    还原性

    有还原性:
    CuO+COCu+CO2

    没有还原性

    跟水反应

    不能

    能:CO2+H2O==H2CO3

    跟澄清石灰水反应

    不能

    CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O

    毒性

    有毒

    无毒

    主要用途

    作气体燃料,用于高炉炼铁

    灭火,人工降雨,干冰制冷剂等,作化工原料和温室肥料

    相互转化

    C+O2CO2
    C+CO22CO
  • 干冰:
    一定条件下,二氧化碳气体会变成固体,固体二氧化碳叫“干冰”。干冰升华时,吸收大量的热,因此可作制冷剂。如果用飞机向云层中撤干冰,由于干冰升华吸热,空气中的水蒸气迅速冷凝变成水滴,就可以形成降雨。 

    二氧化碳不一定能灭火:
    二氧化碳一般不支持燃烧,但在一定条件下,某些物质也可以在二氧化碳中燃烧,如将点燃的镁条伸入盛有二氧化碳的集气瓶中,镁条能继续燃烧,反应的化学方程式为:2Mg+CO22MgO+C,所以活泼金属着火不能用二氧化碳来灭火

    二氧化碳与一氧化碳的鉴别方法:
    (1)澄清石灰水:将气体分别通入澄清石灰水中,能使澄清石灰水变浑浊的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
    (2)燃着的木条:将气体分别在空气中点燃,能燃烧的是一氧化碳,不能燃烧的是二氧化碳。
    (3)紫色石蕊试液:将气体分别通入紫色石蕊试液中,能使石蕊试液变红的是二氧化碳,无明显现象的是一氧化碳。
    (4)还原金属氧化物:将气体分别通过灼热的氧化铜,出现黑色粉末变红这一现象的是一氧化碳,没有明显现象的是二氧化碳。

    二氧化碳与一氧化碳的除杂方法:
    1.CO(CO2)(括号内的物质为杂质):通常将气体通人过量的碱溶液(一般用氢氧化钠溶液而不用澄清石灰水)中,二氧化碳与碱溶液反应,从而达到除杂的目的。
    2.CO2(CO)(括号内的物质为杂质):通常将气体通过灼热的氧化铜,一氧化碳与氧化铜反应生成铜和二氧化碳,从而达到除杂的目的。不能用点燃的方法,因为CO2不支持燃烧,也不能燃烧。
  • 二氧化碳与石灰石的应用:
    二氧化碳与石灰水反应出现白色沉淀,反应的方程式为:CO2+Ca(OH)2==CaCO3↓+H2O。
    该反应及现象有以下儿方面的应用:
    (1)检验二氧化碳气体;
    (2)鉴别NaOH溶液和澄清石灰水:将CO2气体通入待测溶液中,生成白色沉淀的溶液为澄清石灰水,无明显现象的为NaOH溶液;
    (3)除去某些气体中的杂质:如除去CO中的CO2 气体,可将混合气体通过澄清石灰水;
    (4)解释澄清石灰水为什么要密封保存:敞口放置的澄清石灰水会吸收空气中的CO2而使澄清石灰水表面生成一层白膜或变浑浊,其成分是CaCO3;
    (5)用石灰砂浆砌砖抹墙不久后变白变硬:石灰砂浆的主要成分是Ca(OH)2,吸收空气中的CO2发生反应Ca(OH)2声称白色固体CaCO3固体。
    (6)保存鸡蛋:将鸡蛋浸泡在澄清石灰水中,取出来后CO2与石灰水反应封闭鸡蛋壳上的小孔,可以延长鸡蛋的保存时间。

    二氧化碳肥料:
    二氧化碳是光合作用的原料之一,因而现在在温室大棚内种植蔬菜水果时,经常人为提高温室内CO2 浓度,以增加农作物产员,增大CO2浓度的方法通常有以下几种:
    (1)在温室内放置干冰,干冰升华增大CO2浓度。
    (2)在温室内放置通过化学反应产生CO2气体的物质,如在塑料大棚顶部的容器内放置石灰石和稀盐酸。

    灯火实验:
    (1)二氧化碳本身无毒,但它不供给呼吸,当空气中二氧化碳含量超过常量时,也会对人体健康产生不良影响。

    空气中二氧化碳的体积分数/%对人体健康的影响
    1感到气闷,头昏,心悸
    4—5气喘,头痛,眩晕
    10神志不清,呼吸停止,死亡
     由于二氧化碳的密度大于空气,因而在低洼的地方浓度会增大。在进人久未开启的菜窖或干涸的深井前,应先点燃一支蜡烛用绳放到下面,观察蜡烛能否正常燃烧,若不能正常燃烧,应开启菜窖或深井一段时间后再检验,直到蜡烛能正常燃烧时,才能下去。

考点名称:溶液的酸碱性与pH值
  • 溶液的酸碱度及表示方法
    1. 溶液的酸碱性:溶液呈酸性、碱性或中性,通常用指示剂来测定。
    2. 溶液的酸碱度:指溶液酸碱性的强弱程度,即酸碱度是定量表示溶液酸碱性强弱的一种方法.溶液的酸碱度通常用pH表示。
    3. pH的范围:0—14
       溶液酸碱度和pH值的关系
     溶液的pH值 溶液的酸碱度
     <7 酸性溶液(pH越小,酸性越强)
     =7 中性溶液
     >7 碱性溶液(pH越大,碱性越大)
    (1)呈酸性的溶液不一定是酸溶液,如NaHSO4溶液呈酸性,但属于盐溶液;呈碱性的溶液不一定是碱溶液,如Na2CO3溶液呈碱性,但它也是盐溶液。
    (2)粗略测定溶液的酸碱度常用pH试纸。
  • pH的测定方法:
    测定溶液pH通常用pH试纸和pH计。其中用pH试纸测定溶液pH的具体操作为:测定时,将pH试纸放在表面皿上,用干净的玻璃棒蘸取被测溶液并滴在pH试纸上,半分钟后把试纸显示的颜色与标准比色卡对照,读出溶液的pH,简记为:“一放、二蘸、三滴、四比”。

    改变溶液pH的方法:
    溶液的pH实质是溶液中H+浓度或OH-浓度大小的外在表现。改变溶液中H+浓度或OH-浓度,溶液的pH就会发生改变。

    方法一加水:只能改变溶液的酸碱度,不能改变溶液的酸碱性,即溶液的pH只能无限地接近于7。
    ①向酸性溶液中加水,pH由小变大并接近7,但不会等于7,更不会大于7(如下图所示)。

    ②向碱性溶液中加水,pH由大变小并接近于7,但不会等于7,更不会小于7(如下图所示)。
     

    方法二加酸碱性相同,pH不同的溶液:原溶液酸碱性不会发生变化,但混合后溶液的pH介于两种溶液之间:

    方法三加酸碱性相反的溶液:混合后发生中和反应,溶液的pH可能等于7,若加入的溶液过量,原溶液的酸碱性就会与原来相反(如下图所示)。
  • pH值测定时的注意事项:
    ①不能直接把pH试纸浸入待测的溶液中,以免带入杂质,同时还可能溶解pH试纸上的一部分指示剂,致使比色时产生较大误差。

    ②不能先用水将pH试纸润湿再进行测定。因为将待测溶液滴到用水润湿后的pH试纸上,其溶质质量分数将变小。

    ③用pH试纸测得溶液的pH一般为整数。
  • 了解溶液的酸碱度的重要意义:
    ①化工生产中许多反应必须在一定pH溶液里才能进行;
    ②在农业生产中.农作物一般适宜在pH为7或接近于7的土壤中生长;
    ③测定雨水的pH(因溶解有二氧化碳,正常雨水的pH约为5.6,酸雨的pH小于5.6),可以了解空气的污染情况;
    ④测定人体内或排出的液体的pH,可以了解人体的健康状况。

    身边一些物质的pH:

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