食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含有少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液饱和K2CO3溶液 NaOH溶液 BaCl2溶液 Ba(NO3)2溶液 75%乙醇 四氯化碳
①欲除去溶液Ⅰ中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次为______________(只填化学式)。
②洗涤除去NaCl晶体表面附带的少量KCl,选用的试剂为______________。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒外还有______________(填仪器名称)。
(3)电解饱和食盐水的装置如图所示,若收集的H2为2 L,则同样条件下收集的Cl2_______(填“>”“=”或“<”)2 L,原因是______________。装置改进后,可用于制备NaOH溶液,若测定溶液中NaOH的浓度,常用的方法为______________。
(4)实验室制备H2和Cl2通常采用下列反应:
Zn+H2SO4====ZnSO4+H2↑
MnO2+4HCl(浓)MnCl2+Cl2↑+2H2O。
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集H2的装置________(填代号)和制备并收集干燥、纯净Cl2的装置________(填代号)。
可选用制备气体的装置:
已知铁离子,氯气、溴均为常见的氧化剂,某化学兴趣小组设计了如下实验探究其强弱:
(1)①装置A中发生反应的离子方程式是。
②整套实验装置存在一处明显的不足,请指出。
(2)用改正后的装置进行实验,实验过程如下:
实验操作 |
实验现象 |
结论 |
打开活塞a,向圆底烧瓶中滴入适量浓盐酸;然后 。 (填具体实验操作) |
D装置中:溶液变红 E装置中:水层溶液变黄, 振荡后,下层CCl4层无明显变化。一段时间后。(填实验现象) |
Cl2、Br2、Fe3+的氧化性由强到弱的顺序为: Cl2>Br2>Fe3+ |
(3)因忙于观察和记录,没有及时停止反应,D、E中均发生了新的变化。
D装置中:红色慢慢褪去。
E装置中:CCl4层颜色逐渐加深,直至变成红色。
为探究上述实验现象的本质,小组同学查得资料如下:
ⅰ.Fe3+ +3SCN-![]() ⅱ.(SCN)2性质与卤素单质类似。氧化性:Cl2 > (SCN)2。 |
①请用平衡移动原理(结合上述资料)解释Cl2过量时D中溶液红色褪去的原因。
现设计简单实验证明上述解释:取少量褪色后的溶液,滴加溶液,若溶液颜色。则上述解释是合理的。
小组同学另查得资料如下:
ⅲ.Cl2和Br2反应生成BrCl,BrCl呈红色(略带黄色),沸点约5℃,它与水能发生水解反应,且该反应为非氧化还原反应。 ⅳ.AgClO、AgBrO均可溶于水。 |
②欲探究E中颜色变化的原因,设计实验如下:
用分液漏斗分离出E的下层溶液,蒸馏、收集红色物质,取少量,加入AgNO3溶液,结果观察到仅有白色沉淀产生。请结合上述资料用两步离子方程式解释仅产生白色沉淀原因、。
实验室里用加热正丁醇、溴化钠和浓硫酸的混合物的方法来制备1—溴丁烷时,还会有溴、烯和醚等产物生成。反应结束后将反应混合物蒸馏,分离得到1—溴丁烷。已知有关物质的性质如下:
熔点/℃ |
沸点/℃ |
密度/g·cm-3 |
|
正丁醇 |
-89.53 |
117.25 |
0.81 |
1—溴丁烷 |
-112.4 |
101.6 |
1.28 |
丁醚 |
95.3 |
142 |
0.76 |
1—丁烯 |
-185.3 |
-6.5 |
0.59 |
(1)生成1—溴丁烷的反应装置应选用上图中的 (填序号),反应加热时温度t1应控制在 100℃。
(2)生成1—溴丁烷的化学方程式为 。
(3)反应中由于发生副反应而生成副产物的反应类型依次有(按生成溴、烯、醚的先后顺序) 。
(4)反应结束后,将反应混合物中1—溴丁烷分离出,应采用方法是 ,该操作应控制温度t2的范围是 。
(5)在最后得到的1—溴丁烷的产物中,可能含有的杂质主要是 ,进一步除去的方法是 。
(6)在分液漏斗中用一种有机溶剂提取水溶液里的某物质时,静置分层后,欲知哪一层液体是“水层”,其简便的判断方法是 。
某实验小组模拟“侯氏制碱法”制纯碱,并进行以下探究:
(1)检验纯碱样品中是否混有NaHCO3,请选择下列装置设计实验,并完成下表:
选择的装置 (填编号) |
实验现象 |
实验结论 |
样品含 NaHCO3 |
(2)测定该纯碱样品的纯度:称取m1g样品,置于小烧杯中,加水溶解,滴加足量CaCl2溶液。将反应 混和物过滤、(填操作)、干燥、称量为m2g。该纯碱样品的纯度为。
(3)该小组同学在0.1mol/LNaHCO3溶液中滴加酚酞溶液1滴,溶液没有什么变化,但加热后显淡红色,加热较长时间后冷却,红色不褪去。为探究原因,进行了下列实验:
实验1:加热0.1mol/LNaHCO3溶液,测得溶液pH变化如下表
温度(℃) |
10 |
20 |
30 |
50 |
70 |
80 |
100 |
pH |
8.3 |
8.4 |
8.5 |
8.9 |
9.4 |
9.6 |
10.1 |
但当温度恢复到10℃,测得溶液pH=9.8。
实验2:加热0.1mol/LNaHCO3溶液,将产生的气体通入澄清石灰水,澄清石灰水变浑浊。
①用离子方程式表示0.1mol/LNaHCO3溶液中存在的平衡(除水电离平衡外)、_________。这两个平衡以__________为主。
②结合实验1、2分析,加热0.1mol/LNaHCO3溶液,pH增大的原因可能是________________(答一条)。
氧化剂H2O2在反应时不产生污染物被称为绿色氧化剂,因而受到人们越来越多的关注。
I.某实验小组以H2O2分解为例,探究浓度、催化剂、溶液酸碱性对反应速率的影响。在常温下按照如下表所示的方案完成实验。
实验编号 |
反应物 |
催化剂 |
① |
10 mL 2% H2O2溶液 |
无 |
② |
10 mL 5% H2O2溶液 |
无 |
③ |
10 mL 5% H2O2溶液 |
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
④ |
10 mL 5% H2O2溶液+少量HCl溶液 |
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
⑤ |
10 mL 5% H2O2溶液+少量NaOH溶液 |
1 mL 0.1 mol·L-1 FeCl3溶液 |
(1)实验①和②的目的是______________________________________________________。
同学们进行实验时没有观察到明显现象而无法得出结论。资料显示,通常条件下H2O2稳定,不易分解。为了达到实验目的,你对原实验方案的改进方法是_________________________(填一种方法即可)。
(2)实验③④⑤中,测得生成氧气的体积随时间变化的关系如图所示。
分析该图能够得出的实验结论是_________________________________________________。
II.资料显示,某些金属离子或金属氧化物对H2O2的分解起催化作用。为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,该实验小组的同学设计了如下图所示的实验装置进行实验。
(1)某同学通过测定O2的体积来比较H2O2的分解速率快慢,实验时可以通过测量_______或______来比较。
(2)0.1 g MnO2粉末加入50 mL H2O2溶液中,在标准状况下放出气体的体积和时间的关系如图所示。请解释化学反应速率变化的原因:_____________。
请计算H2O2的初始物质的量浓度为________________(保留两位有效数字)。
为探究MnO2在此实验中对H2O2的分解起催化作用,需补做下列实验(无需写出具体操作):
a.;b.。
钼酸钠晶体(Na2MoO4·2H2O)是无公害型冷却水系统的金属缓蚀剂,由钼精矿(主要成 分是MoS2,含少量PbS等)制备钼酸钠晶体的部分流程如下:
(1)焙烧的过程中采用的是“逆流焙烧”的措施,则该措施的优点是:。
(2)写出焙烧时生成MoO3的化学方程式为:。
(3)写出“碱浸”反应的离子方程式:。
(4)碱浸液结晶前需加入Ba(OH)2固体以除去SO42-。当BaMoO4开始沉淀时,求SO42-的去除率(写出计算过程)。已知:碱浸液中c(MoO42-)=0.40mol·L-1,c(SO42-)=0.040mol·L-1,Ksp(BaSO4)= 1.0×10-10、Ksp(BaMoO4)= 4.0×10=8,加入Ba(OH)2固体引起的溶液体积变化可忽略。
(5)下图是碳钢在3种不同介质中的腐蚀速率实验结果:
①碳钢在盐酸和硫酸中腐蚀速率随酸的浓度变化有明显差异,其原因可能是。
②空气中钼酸盐对碳钢的缓蚀原理是在钢铁表面形成FeMoO4~Fe2O3保护膜。密闭式循环冷却水系统中的碳钢管道缓蚀,除需加入钼酸盐外还需加入NaNO2,则NaNO2的作用。