(15分)已知CaSO4受热分解,由于受热温度不同,气体成分也不同。气体成分可能为SO2、SO3和O2中的一种、二种或三种。某化学课外活动小组准备通过系列实验探究CaSO4分解生成的气体,进而确定CaSO4分解的化学方程式。
【提出猜想】
Ⅰ.所得气体的成分可能只含 SO3一种;
Ⅱ.所得气体的成分可能含有 二种;(填分子式)
Ⅲ.所得气体的成分可能含有 SO2、SO3、O2三种。
【设计实验】
该化学课外活动小组准备通过测定D装置的增重以及量筒中水的体积,来探究CaSO4分解生成的气体成分,进而确定CaSO4分解的化学方程式。
【实验过程】
根据上述实验方案进行试验。已知实验结束时,CaSO4完全分解。
请结合以下实验现象和记录的实验数据进行分析:
(1)若实验结束时,G中量筒没有收集到水,则证明猜想 正确。(填Ⅰ或Ⅱ或Ⅲ)
(2)若实验结束时,装置D的总质量增加,能否断定气体产物中一定含有SO2而不含SO3?请说明理由: 。
(3)该实验设计中,容易给测定带来较大误差的因素有 。
(写出一种即可)
(4)经改进后,有两组同学进行该实验,由于加热时的温度不同,实验测得数据也不同,
相关数据如下:
实验小组 |
称取CaSO4 的质量(g) |
装置D增加 的质量(g) |
量取气体体积的装置测量的气体体积 (折算成标准状况下气体的体积) (mL) |
一 |
4.08 |
2.![]() |
224 |
二 |
5.44 |
2.56 |
448 |
请通过计算,推断第二组同学得出的CaSO4分解的化学反应方程式:
第二组: 。
(16分)银铜合金广泛用于航空工业。从切割废料中回收银并制备铜化工产品的工艺如下
(注:Al(OH)3和Cu(OH)2开始分解的温度分别为450℃和80℃)
(1)电解精炼银时,阴极反应式为;滤渣A与稀HNO3反应,产生的气体在空气中迅速变为红棕色,该气体变色的化学方程式为。
(2)固体混合物B的组成为;在生成固体B的过程中,需控制NaOH的加入量,若NaOH过量,则因过量引起的反应的离子方程式为
。
(3)完成煅烧中的化学方程式:CuO + Al2O3CuAlO2 + ↑
(4)若银铜合金中铜的质量分数为63.5%,理论上5.0kg废料中的铜可完全转化为mol CuAlO2,至少需要1.0mol·L-1的Al2(SO4)3溶液L。
(5)CuSO4溶液也可用于制备胆矾,其基本操作是、过滤、洗涤和干燥。
“向海洋进军”,已成为世界许多国家发展的战略口号,海水中通常含有较多的Ca2+、Mg2+、等杂质离子,以海盐为原料的氯碱厂电解饱和食盐水制取NaOH的工艺流程如下:
依据上图,完成下列填空:
(1)在电解过程中,与电源正极相连的电极的电极反应式为 ;
(2)电解过程的总反应的化学方程式_________________________________________。
(3)电解槽阳极产物可用于_____________________________(至少写出两种用途)。
(4)工业食盐含Ca2+、Mg2+等杂质,精制过程中除去这2种离子所发生反应的离子方程式为:。
(5)如果粗盐中SO42-含量较高,必须添加钡试剂除去SO42-,该钡试剂可以是
a.Ba(OH)2 b.Ba(NO3)2 c.BaCl2
(6)为了有效除去Ca2+、Mg2+、SO42-加入试剂的合理顺序为
a.先加NaOH,后加Na2CO3,再加钡试剂
b.先加NaOH,后加钡试剂,再加Na2CO3
c.先加钡试剂,后加NaOH,再加Na2CO3
(7)已知NaOH、NaCl在水中的溶解度数据如下表:
温度/℃ |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
NaOH /g |
109 |
118 |
129 |
146 |
177 |
300 |
313 |
318 |
337 |
NaCl/ g |
36 |
36.3 |
36.6 |
37 |
37.3 |
37.8 |
38.4 |
39 |
39.8 |
根据上述数据,脱盐工序中利用通过 、 (填操作名称)除去NaCl。
氯元素(Cl)是最重要的“成盐元素”,主要以NaCl的形式存在于海水和陆地的盐矿中。食盐不仅是人体必需的物质,而且是重要的化工原料,从海水中提取氯并应用于工农业生产中的图示如下。
(1)粗盐中含有Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质、精制后可得饱和NaCl溶液。精制时通常在溶液中依次加入的试剂及操作正确的是 ;
A.过量的BaCl2过量NaOH
过量Na2CO3
过滤
过量HCl
B.过量的NaOH 过量Na2CO3
过量BaCl2
过滤
过量HCl
C.过量的BaCl2过量Na2CO3
过量NaOH
过滤
过量HCl
D.过量的NaOH过量 BaCl2
过量Na2CO3
过量HCl
过滤
写出加入盐酸后可能发生的化学反应的离子方程式。
(2)工业上用电解饱和食盐水的方法制取烧碱和氢气、氯气。下图是电解饱和食盐水装置的一部分,请将装置补充完整,并标出阴阳极和通电时溶液中离子移动的方向。
阴极反应式为 ;反应类型(填氧化或还原反应),
总电极反应式为。
(3)在实验室中用浓盐酸与MnO2共热可制取Cl2。
① 下列收集Cl2的装置正确的是;
②检验是否有氯气生成可采用的方法是;
A.用干燥的蓝色石蕊试纸B.用干燥的有色布条
C.用湿润的淀粉碘化钾试纸 D.将气体通入硝酸银溶液
③ 将制得的Cl2与Ca(OH)2充分反应,可制得漂粉精,写出反应的化学方程式。
④ 如下图所示,往漂粉精溶液中持续通入SO2 的过程中,可观察到的现象有(至少写出两点)。
实验室制取乙酸乙酯的主要步骤如下:
①在甲试管(如图)中加入2mL浓硫酸、3mL乙醇和2mL乙酸的混合溶液.
②按如图连接好装置(装置气密性良好)并加入混合液,用小火均匀地加热3~5min。
③待试管乙收集到一定量产物后停止加热,撤出试管并用力振荡,然后静置待分层。
④分离出乙酸乙酯层、洗涤、干燥。
(1)反应中浓硫酸的作用是___________________
(2)甲试管中混合溶液的加入顺序:___________________________________;
(3)上述实验中饱和碳酸钠溶液的作用是(填字母):_______________。
A.中和乙酸和乙醇。 |
B.中和乙酸并吸收部分乙醇。 |
C.乙酸乙酯在饱和碳酸钠溶液中的溶解度比在水中更小,有利于分层析出。 |
D.加速酯的生成,提高其产率。 |
(4)欲将乙试管中的物质分离开以得到乙酸乙酯,必须使用的仪器有__________;分离时,乙酸乙酯应该从仪器________(填:“下口放” 或“上口倒”)出。
(5)生成乙酸乙酯的反应是可逆反应,反应一段时间后,就达到了该反应的限度.下列描述能说明乙醇与乙酸的酯化反应已达到化学平衡状态的有(填序号)__________
①混合物中各物质的浓度不再变化;②单位时间里,生成1mol乙醇,同时生成1mol乙酸;③单位时间里,生成1mol乙酸乙酯,同时生成1mol乙酸.
工业上从海水中提取溴的方法如下:
①将蒸馏(制淡水)后浓缩的海水用硫酸进行酸化;
②向酸化的海水中通入足量氯气,使溴离子转化为溴单质;
③向上述溶液中通入空气和水蒸气,将溴单质吹入盛有二氧化硫水溶液的吸收塔内转化成氢溴酸;
④向吸收塔内通入适量的氯气;
⑤用四氯化碳萃取吸收塔中的溴单质。
请完成下列问题:
(1)在实验室中蒸馏海水制淡水时,常用的仪器除了酒精灯、锥形瓶、牛角管、冷凝管、石棉网及必要的夹持仪器,还需要的玻璃仪器有;蒸馏时碎瓷片的作用是______________________
(2)步骤②中反应的离子方程式为。
(3)步骤③的目的是使溴单质富集,试写出溴单质与二氧化硫水溶液反应的化学方程式。
反应中________(写化学式)是氧化剂。1mol氧化剂在反应中得到_______mol电子。
(4)下列能代替四氯化碳来萃取溴的试剂是 _________(填序号)
A.盐酸 | B.酒精 | C.乙酸 | D.苯 |