纯碱(Na2CO3)在工业生产和生活中有重要应用,其实验室制法和工业制法如下:
【实验室制备纯碱】
(1)将饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热,控制温度为30—35℃
(2)搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体,加料完毕,保温30分钟
(3)静置、过滤得NaHCO3晶体
(4)用少量蒸馏水洗涤、抽干
(5)将所得固体转入蒸发皿中灼烧得Na2CO3固体
问题:
①反应将温度需控制在30—35℃,通常采取的加热方法为 ;控制该温度的原因是 ;
②静置后只析出NaHCO3晶体的原因是 。
【工业制备纯碱】
③沉淀池中反应的离子方程式为 ;
④循环(I)、 循环(Ⅱ)中物质的化学式分别为 。
两种制备纯碱的方法中,共同涉及的化学反应方程式为 。
发酵粉是一种化学膨松剂,可由小苏打、臭粉(碳酸氢铵)、明矾[KAl(SO4)2•12H2O]中的两种物质组成。某小组为探究不同品牌的发酵粉的化学成分,进行如下实验。
【提出假设】
(1)假设1:由小苏打和臭粉组成
假设2:由小苏打和明矾组成
假设3:由__________________________组成
【方案与流程】
为探究甲品牌的发酵粉的成分,某同学设计如下实验,得到如下现象:
(2)结合步骤①~③分析,气体A为________,该发酵粉的成分为__________________。
(3)若步骤①和②操作不变(现象也相同),将步骤③中足量稀盐酸改为足量氯化钡溶液,观察到有白色沉淀生成,能否确定发酵粉的成分并说明理由:________________, ____________________________________________________________________。
(4)乙品牌的发酵粉的化学组成可能为假设2情况,请设计实验验证。
实验仪器和用品任选,限选试剂:稀盐酸、0.1 mol/LNaOH溶液,写出实验步骤、预期现象和结论。
实验步骤 |
预期现象和结论 |
步骤1:取少量样品溶于足量的盐酸后, 将溶液分成两份,分别装入A、B试管中。 |
|
步骤2:_____________________________ __________________________________ |
________________________证明有Na+,发 酵粉中有NaHCO3。 |
步骤3:_____________________________ ___________________________________ |
___________________________________ _______,结合步骤2中的结论,假设2成立。 |
实验室用硫酸厂烧渣(主要成分为Fe2O3及少量FeS、SiO2等)制备聚铁(碱式硫酸铁的聚合物)和绿矾(FeSO4•7H2O),有关的工艺流程如下:
(1)将过程②中产生的气体通入下列溶液中,溶液不会褪色的是___________(填编号);
A.品红溶液 | B.紫色石蕊溶液 |
C.酸性KMnO4溶液 | D.溴水 |
(2)在①中已知FeS中铁元素生成Fe3+,S元素生成单质硫,FeS、O2、H2SO4反应的方程式是;
(3)在③中,需加入的物质是___________________________;
(4)在④中,蒸发浓缩需要的硅酸盐仪器除酒精灯外,还有_______________________;
(5)在⑥中,将溶液Z控制到70~80℃的目的是________________________________;
(6)为测量聚铁样品中铁元素的质量分数,进行下列实验(假设杂质中不含铁元素和硫元素):称取2.700g样品,将样品溶于足量的盐酸后,滴加过量的BaCl2;过滤、洗涤、干燥,称量固体的质量为3.495g。若该聚铁主要成分为[Fe(OH)(SO4)]n,求该聚铁样品中铁元素的质量分数[Mr (BaSO4) =233、Mr (Fe) =56]。(写出计算过程,结果保留4位有效数字)。
NaCl和NaClO在酸性条件下可发生反应:ClO-+Cl-+2H+ = Cl2↑+H2O,某学习小组拟研究消毒液(主要成分为NaCl和NaClO)的变质情况。
(1)此消毒液中NaClO可吸收空气中的CO2生成NaHCO3和HClO而变质。写出化学反应方程式。
(2)取适量消毒液放在试管中,加入足量一定浓度的硫酸,有气体放出。通过以下装置检验气体的成分可以判断消毒液是否变质。
限选试剂:98%浓硫酸、1%品红溶液、1.0 mol·L-1 KI-淀粉溶液、1.0 mol·L-1NaOH、澄清石灰水、饱和NaCl溶液
请完成下列实验方案。
所加试剂 |
预期现象和结论 |
试管A中加足量①; 试管B中加1%品红溶液; 试管C中加②。 |
若A中溶液变蓝色,B中溶液不退色,C中溶液变浑浊。则消毒液部分变质; ③则消毒液未变质; ④则消毒液完全变质。 |
(3)用滴定法测定消毒液中NaClO的浓度。实验步骤如下:
①量取 25.00mL消毒液放入锥形瓶中,加入过量的a mol·L-1 Na2SO3溶液b mL;
②滴定分析。将c mol·L-1的酸性KMnO4溶液装入(填酸式或碱式)滴定管中;KMnO4和剩余的Na2SO3发生反应。当溶液由无色变成浅红色,且保持半分钟内红色不退时,停止滴定,记录数据。重复滴定实验2次,平均消耗酸性KMnO4溶液v mL;
滴定过程中涉及的反应有:NaClO + Na2SO3 = NaCl+ Na2SO4 ;
2KMnO4 + 5Na2SO3+ 3H2SO4 = K2SO4 + 2MnSO4 + 5Na2SO4 + 3H2O
③计算。消毒液中NaClO的浓度为mol·L-1(用含a、b、c、v的代数式表示)。
医用氯化钙可用于补钙、抗过敏和消炎等,以工业碳酸钙(含少量Na+、Al3+、Fe3+等杂质)生产医用二水合氯化钙工艺流程为:
已知:查阅资料得知氢氧化物沉淀时的pH为:
氢氧化物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
|
开始沉淀时的pH |
2.3 |
4.0 |
开始溶解:7.8 |
完全沉淀时的pH |
3.7 |
5.2 |
完全溶解:10.8 |
(1)CaCO3与盐酸反应的离子方程式。
(2)除杂操作是加入氢氧化钙,调节溶液的pH为,目的是除去溶液中少量的Al3+、Fe3+。检验Fe(OH)3是否沉淀完全的实验操作是
。
(3)过滤时需用的玻璃仪器有。滤渣主要成分的化学式。
(4)酸化时加盐酸的目的为:①,②防止Ca2+ 在蒸发时发生水解。
(5)为什么蒸发结晶要保持在160℃:。
(6)测定晶体样品的纯度:若用一定浓度的AgNO3溶液滴定一定质量的晶体样品,所测样品中CaCl2 ·2H2O的质量分数偏高(忽略其它实验误差),可能的原因之一为。
为了研究外界条件对过氧化氢分解速率的影响,某同学做了以下实验,请回答下列问题。
编号 |
操作 |
实验现象 |
① |
分别在试管A、B中加入5 mL 5% H2O2溶液,各滴入2滴1 mol/L FeCl3溶液。待试管中均有适量气泡出现时,将试管A放入盛有5℃左右冷水的烧杯中浸泡;将试管B放入盛有40℃左右热水的烧杯中浸泡。 |
试管A中不再产生气泡; 试管B中产生的气泡量增大。 |
② |
另取两支试管分别加入5 mL 5% H2O2溶液和5 mL 10% H2O2溶液 |
试管A、B中均未明显见到有气泡产生。 |
(1)过氧化氢分解的化学方程式为__________________________________________。
(2)实验①的目的是______________________________________________________。实验中滴加FeCl3溶液的目的是_________________________________________。
(3)实验②未观察到预期的实验现象,为了帮助该同学达到实验目的,你提出的对上述操作的改进意见是__________________________________(用实验中所提供的几种试剂)。
(4)某同学在50 mL一定浓度的H2O2溶液中加入一定量的二氧化锰,放出气体的体积(标准状况下)与反应时间的关系如下图所示,则A、B、C三点所表示的瞬时反应速率最慢的是______________________。