某校化学研究性学习小组利用下面所提供的仪器装置和药品制取NaHCO
溶液,设计如下实验。实验室提供的药品、仪器装置如下:
药品:①2% NaOH溶液②稀HCl③稀H
SO
④饱和KHCO
溶液⑤浓H
SO
⑥CaCO
固体⑦K
CO
粉末
仪器装置(如图所示):

请根据题目要求完成下列问题:
(1) 请按下表要求,填写选择的装置和药品。
| 分项 内容 |
CO 发生装置(随开随用,随关随停) (X) |
除杂洗 气装置 (Y) |
制备产 品装置 (Z) |
| 选择的装置 (填序号) |
|
|
C |
| 选择的药品 (填序号) |
|
|
① |
(2)如何检验所选择的CO
发生装置(X)的气密性,请写出主要操作过程:__________。
(3)将装置按X、Y、Z顺序连接并检查气密性后,当加入药品实验时,X装置中发生化学反应的离子方程式为_____________,Y装置中除去的杂质为_________________。
(4)常温下,向Z装置的NaOH溶液中通入过量CO2气体,其目的是______________。
(5)若要保证Z装置中不析出晶体(不考虑过饱和溶液问题),NaOH溶液最大浓度不能超过________________%(质量分数)。
附:有关物质在常温(25 ℃)时的溶解度
| 化学式 |
Na CO![]() |
NaHCO![]() |
NaOH |
NaCl |
Na SO![]() |
| 溶解度 (g/100 g H O) |
21.3 |
9.60 |
107 |
35.8 |
19.4 |
向碳酸钠的浓溶液中逐滴加入稀盐酸,直到不再生成二氧化碳气体为止,则在此过程中,溶液中的碳酸氢根离子浓度变化趋势可能是:
| A.逐渐减小; | B.逐渐增大; | C.先逐渐增大,而后减小; | D.先逐渐减小,而后增大。你的选择是____(填正确选项的标号)。试用化学方程式和简要文字表达其理由。____________________ |
某种混合气体,可能含有N2、HCl、CO。把混合气体依次通过足量的NaHCO3溶液和灼热CuO,气体体积都没有变化。再通过足量的NaO2固体,气体体积减小。最后通过灼热的铜网,经充分反应后气体体积又减小,但还有剩余气体。以下对混合气体组成的判断,正确的是
| A.一定没有N2;CO和HCl中至少有一种 |
| B.一定有N2、HCl和CO |
| C.一定有N2;CO和HCl中至少有一种 |
| D.一定有N2和HCl;没有CO |
碳和硅的性质相似。碳的最简单的氢化物是甲烷,硅的最简单的氢化物称为甲硅烷(SiH4)。甲硅烷是一种无色无味的气体(其密度比空气大),不易溶于水,其化学性质比甲烷活泼。在实验室里制取甲硅烷的方法是:将白净细沙(SiO2)与镁粉混合起来,灼烧到反应物转变为灰黑色的硅化镁(Mg2Si)和白色的氧化镁后冷到室温;取一定量的灼烧后的残留物,置于制取甲硅烷的装置中,滴加稀盐酸后立即有甲硅烷气体逸出,并迅速地自燃。
(1)写出以上叙述中涉及的化学方程式:
①____________________________________________________________
②____________________________________________________________
③____________________________________________________________
④____________________________________________________________。
(2)制取甲硅烷的装置与制取__________ (填“H2”或“O2”)的装置相似。
(3)加入稀盐酸之前后应向密闭装置中通入氮气一会儿,其目的是__________。
(4)为研究甲硅烷的化学性质,进行了如下实验:
①将甲硅烷通入少量的硝酸银溶液中,发现有沉淀生成,后经测定知该沉淀为混合物,其中有二氧化硅。向充分反应后的溶液中滴入几滴稀盐酸,未发现有白色沉淀。向反应后的原溶液中滴入几滴碳酸钠溶液,却发现有气泡迅速放出。将甲硅烷通入硝酸银溶液中发生反应的化学方程式为___________________________________________________________________。
②制取甲硅烷后,检验装置中是否有残留的的甲硅烷的方法是__________________________。
某同学为了探究该校化学实验室的一种黑色粉末和一瓶标签破损的无色溶液,可能是什么物质,大胆猜想并设计实验进行验证。
[发现问题]当把黑色粉末与无色溶液混合时即产生气泡。[查阅资料]中学化学实验室常见的黑色粉末有氧化铜、二氧化锰、四氧化三铁、铁粉、炭粉等。
[提出假设]黑色粉末是,无色溶液是。(只写一种假设)
[设计实验]
| 实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
以黄铁矿为原料生产硫酸的工艺流程图如下:







(1)将燃烧黄铁矿的化学方程式补充完整

4 +11

(2)接触室中发生反应的化学方程式是 。
(3)依据工艺流程图判断下列说法正确的是(选填序号字母) 。
a. 为使黄铁矿充分燃烧,需将其粉碎
b. 过量空气能提高
的转化率
c. 使用催化剂能提高
的反应速率和转化率
d. 沸腾炉排出的矿渣可供炼铁
(4)每160g
气体与
化合放出260.6kJ的热量,该反应的热化学方程是 。
(5)吸收塔排出的尾气先用氨水吸收,再用浓硫酸处理,得到较高浓度的
和铵盐。
①
既可作为生产硫酸的原料循环再利用,也可用于工业制溴过程中吸收潮湿空气中的
。
吸收
的离子方程式是 。
② 为测定该铵盐中氮元素的质量分数,将不同质量的铵盐分别加入到50.00mL相同浓度的
溶液中,沸水浴加热至气体全部逸出(此温度下铵盐不分解)。该气体经干燥后用浓硫酸吸收完全,测定浓硫酸增加的质量。
部分测定结果;
铵盐质量为10.00g和20.00g 时,浓硫酸增加的质量相同;铵盐质量为30.00g时,浓硫酸增加的质量为0.68g;铵盐质量为40.00g时,浓硫酸的质量不变。
计算:该铵盐中氮元素的质量分数是 %; 若铵盐质量为15.00g。 浓硫酸增加的质量为 。 (计算结果保留两位小数)