设计一个只用BaCl2溶液及试管鉴别Na2SO3溶液和稀H2SO4的实验步骤。简要写出操作和实验结论。
工业生产纯碱的过程如下:
完成下列填空:
(1)粗盐水(含杂质离子Mg2+、Ca2+),加入沉淀剂A、B除杂质(A来源于石灰窑厂),则沉淀剂B 的化学式为。
(2)实验室模拟由滤液制备滤渣的装置如下:
①图1中装置和图2中装置的连接方法为a接,b接,f接c。
②图2中试剂瓶内发生的化学反应方程式为。
③实验中要求通入的NH3过量之后再通入CO2气体,检验通入的NH3已过量的实验操作是。
(3)操作⑤煅烧后的纯碱中含有未分解的碳酸氢钠。某同学称取该纯碱样品m g,再充分加热至质量不再变化时称得剩余固体的质量为n g,则纯碱样品中碳酸钠的质量分数为。
(4)现有25℃下,0.1mol/LNH3·H2O溶液和0.1mol/LNH4Cl溶液,将两份溶液等体积混合测得溶液的pH=9,下列说法正确的是(填代号)。
a.0.1mol/L NH4Cl溶液与混合后溶液中导电粒子的种类和数目均相同
b.混合后的溶液中,c(NH3·H2O)>c(Cl-)>c(NH4+)>c(OH-)>c(H+)
c.由题意可知,NH3·H2O的电离程度大于同浓度的NH4Cl的水解程度
d.混合前两份溶液的pH之和大于14
铝元素在自然界中主要存在于铝土矿(主要成分为Al2O3,还含有Fe2O3、FeO、SiO2)中。工业上用铝土矿制备铝的某种化合物的工艺流程如下。
(1)在滤液A中加入漂白液,目的是氧化除铁,所得滤液B显酸性。
①该过程中涉及某氧化还原反应如下,请完成:
□Fe2++□ClO-+=□Fe(OH)3↓+□C1-+
②检验滤液B中是否还含有铁元素的方法为:(注明试剂、现象)。
③将滤液B中的铝元素以沉淀形式析出,可选用的最好试剂为(填代号)。
a.氢氧化钠溶液 b.硫酸溶液 c.氨水 d.二氧化碳
④由滤液B制备氯化铝晶体涉及的操作为:边滴加浓盐酸边蒸发浓缩、冷却结晶、(填操作名称)、洗涤。
(2)已知H2O2是一种弱酸,在强碱性溶液中主要以HO2-形式存在。目前研究比较热门的Al-H2O2燃料电池,其原理如右图所示,电池总反应如下:2Al+3HO2-=2AlO2-+OH-+H2O
①正极反应式为。
②Al电极易被NaOH溶液腐蚀,这是该电池目前未能推广使用的
原因之一,电极被腐蚀的离子方程式为。
(3)钢材镀铝可以防止钢材腐蚀,在镀铝电解池中电解液采用熔融盐(成分NaCl、KCl,电镀时氯元素和铝元素主要以AlCl4-形式存在)。不采用氯化铝溶液的原因是。
(4)SiO2和NaOH焙烧制备硅酸钠,可采用的装置为(填代号)。
氮及其化合物在生产、生活中有重要的作用。
(1)NH3是制碱工业中不可缺少的重要物质。继侯德榜“联合制碱法”后,上世纪50年代某些化工专家开始研究有机胺制碱法,其工艺流程如下:
已知:NR3 + CO2 + NaCl + H2O = NaHCO3 + NR3·HCl
NR3 + HCl = NR3·HCl,且NR3·HCl 易溶于有机溶剂。
①操作Ⅰ名称为;
②某实验小组同学查阅资料知,有机溶剂和有机胺沸点差别较大,现欲将A中各成分进行分离,请写出除了导管、酒精灯、牛角管、锥形瓶外,该分离操作所需的玻璃仪器名称 ;
(2)N2在化工生产、农业、医疗、航天航空等领域用途广泛。现提供以下装置(连接仪器略去):
①某化学兴趣小组甲同学欲用加热NaNO2 和NH4Cl的浓溶液制得N2,应该选择的发生装置是,检验该发生装置气密性的操作为 ;
②在加热条件下,用NH3 还原CuO可制得N2,同时获得铜粉,此反应的化学方应方程式是。乙同学用此法制得干燥、纯净的N2,且需要的NH3 以生石灰和浓氨水作原料。按气流从左到右,整套装置的连接顺序是(填写字母序号);最后一个装置中试剂的作用是;
某研究性学习小组用不纯的氧化铝(杂质为Fe2O3)为原料,设计了冶炼铝的以下工艺流程(部分反应产物没有标出):
(1)试剂X的化学式为,反应Ⅰ的离子方程式是。实验室配制480mL 1 mol·L-1 X的溶液必须用到玻璃仪器除烧杯、玻璃棒、试剂瓶、胶头滴管外,还有。常用来可以标定所配X的溶液浓度是否准确的实验名称是。
(2)按照方案设计,试剂Z的作用是调节溶液的pH,以生成沉淀b[Fe(OH)3]。从试剂工业的角度,你认为方案更合理,理由是。
(3)已知N为氨气,实验室中还可以用下图装置制取氨气并进行氨气喷泉实验。
①仪器A的名称是,装置中A口部和B口部之间联通导气管的作用是。
②若用此装置制备N气,若A中盛有浓氨水,则B装置中的固体试剂不可以选用下列的(填字母序号)。
a.生石灰 b.烧碱 c.胆矾 d.碱石灰
(4)室温下,在a mol·L-1的(NH4)2SO4水溶液中pH=5,存在着平衡NH4++H2O NH3·H2O+H+,则该平衡常数的表达式为(用含代数a的较为精确地数字表达式表示,不必化简,不做近似运算)。
铁黄是一种重要的颜料,化学式为Fe2O3·xH2O,广泛用于涂料、橡胶、塑料、文教用品等工业。实验室模拟工业利用硫酸渣(含Fe2O3及少量的CaO、MgO等)和黄铁矿粉(主要成分为FeS2)制备铁黄的流程如下:
(1)操作Ⅰ与操作Ⅱ中都用到玻璃棒,玻璃棒在两种操作中的作用分别是、 。
(2)试剂a最好选用(供选择使用的有:铝粉、空气、浓HNO3);其作用是。
(3)上述步骤中需用到氨气。下列装置可用于实验室制氨气的是(填序号)。
(4)检验溶液Z中含有的方法是。
(5)查阅资料知,在不同温度下Fe2O3被CO还原,产物可能为Fe3O4、FeO或Fe,固体质量与反应温度的关系如下图所示。
根据图象推断670℃时Fe2O3还原产物的化学式为,并设计一个简单的实验,证明该还原产物的成分(简述实验操作、现象和结论)。。仪器自选。可供选择的试剂:稀H2SO4、稀盐酸、H2O2溶液、NaOH溶液、KSCN溶液。