工业碳酸钠(纯度约为98%)中含有Ca2+、Mg2+、Fe3+、Cl-和SO42-等杂质,提纯工艺线路如下:
Ⅰ、碳酸钠的饱和溶液在不同温度下析出的溶质如下图所示:
Ⅱ、25℃时有关物质的溶度积如下:
物质 |
CaCO3 |
MgCO3 |
Ca(OH)2 |
Mg(OH)2 |
Fe (OH)3 |
Ksp |
4.96×10-9 |
6.82×10-6 |
4.68×10-6 |
5.61×10-12 |
2.64×10-39 |
回答下列问题:
(1)加入NaOH溶液时发生的离子方程式为:
▲ 。
25℃时,向含有Mg2+、Fe3+的溶液中滴加NaOH溶液,当两种沉淀共存且溶液的
pH=8时,c(M
g2+):c(Fe3+)= ▲ 。
(2)“趁热过滤”时的温度应控制在
▲ 。
(3)有人从“绿色化学”角度设想将“母液”沿流程中虚线所示进行循环使用。
请你分析实际工业生产中是否可行 ▲ ,并说明理由:
▲ 。
(4)已知:Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3(s)+10 H2O(g) △H=+ 532.36kJ·mol-1
Na2CO3·10 H2O(s)=Na2CO3·H2O(s)+9 H2O(g) △H=+ 473.63kJ·mol-1
写出Na2CO3·H2O脱水反应的热化学方程式 ▲ 。
某研究性学习小组在研究由Fe2+制备Fe(OH)2的过程中,设计了如下实验方案:
方法一:按照图1进行实验,容器A中的反应开始时,弹簧夹C处于打开状态,一段时间后,关闭弹簧夹C,容器A中的反应仍在进行。最终在_______容器中观察到白色沉淀,该实验中涉及到的化学方程式有:
方法二:按图2进行实验,最终在两极间的溶液中首先观察到白色沉淀。请从所提供的试剂或电极材料中选择正确的序号填在横线上:
①纯水②NaCl溶液③NaOH溶液④四氯化碳⑤CuCl2溶液⑥乙醇⑦Fe棒⑧植物油⑨碳棒
a为___________,b为___________,c为___________,d为___________。(填序号)
某未知溶液X中可能含有K+、Fe2+、NH4+、Cl-。检验其中是否含有K+,通常有如下两套实验方案。
方案一:焰色反应法
用洁净的玻璃棒蘸取未知液X置
于酒精灯外焰上灼烧,观察到火焰呈黄色,则证明其中不含K+。对上述实验过程中的错误和疏漏之处加以纠正、补充:
、。
方案二:亚硝酸钴钠法
在CH3COOH酸化的溶液中,K+与亚硝酸钴钠[Na3Co(NO2)6]反应生成黄色沉淀[K2NaCo(NO2)6],该原理可用于K+的检验。注意:NH4+也能与Na3Co(NO2)6生成黄色沉淀,会干扰K+离子的检验。
请你利用上述反应原理设计一个实验方案,检验未知溶液X中是否含有K+。
为了探究乙醇和金属钠反应的原理,做了如下四个实验,回答以下问题:
实验一:向小烧杯中加入无水乙醇,再放入一小块金属钠,观察现象,并收集产生的气体。
实验二:设法检验实验一收集到的气体。
实验三:向试管中加入3 mL水,并加入一小块金属钠,观察现象。
实验四:向试管中加入3 mL乙醚,并加入一小块金属钠,观察现象。
(1)简述实验二中检验气体的实验方法及作出判断的依据
(2)从结构上分析,该实验选取水和乙醚做参照物的原因是
(3)实验三的目的是欲证明;实验四的目的是欲证明;根据实验三和实验四的结果,可以证明乙醇和金属钠反应的化学方程式应为
实验室常用下列装置来进行铜跟浓硫酸反应等一系列实验。
(1)根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有SO2生成________________。
根据什么现象可判断铜跟浓硫酸反应有硫酸铜生成____________________。
写出甲装置中发生的主要反应的化学方程式________________________
(2)你在实验室中进行这个实验时,除了(1)小题中指到的实验现象外,还可以观察到许多其它的实验现象,请写出两种:____________________________________________________。
(3)装置乙的试管口部放有一团浸有碱液的棉花,棉花中通常是浸有饱和碳酸钠溶液,写出棉花中发生反应的化学方程式。
(14分)欲用浓硝酸法(测定反应后生成气体的量)测定某铜银合金中铜的质量分数。资料表明:①反应中除生成NO2气体外还有少量的NO生成;②常温下N02与N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色N2O4液体或晶体存在。为完成测定并验证有NO生成,有人设计下图实验装置。
(1)实验开始前要先打开A部分的活塞K1,持续通一段时间的氮气再关闭K1,这样做的目的是_____________________________________________________________。
(2)装置B瓶的作用是__________________________________________________。
(3)A中反应停止后,打开D中的活塞K2并通人氧气,若反应中确有NO产生,则D中应出现的现象是________________;实验发现,通人氧气温度的高低对实验现象有较大影响,则为了便于观察应通人_______________(填“冷”或“热”)的氧气。
(4)为了减少测量误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是__________________________________________________________。
(5)实验测得下列数据:所用铜银合金质量为15.0 g,浓硝酸的体积为40 mL,浓度为13.5mol·L-1。实验后:A中溶液体积为40mL,H+浓度为1.0mol·L-1。若设反应中硝酸既无挥发也无分解,则:
①参加反应的硝酸的物质的量为______________;
②若已测出反应后E装置的生成物含氮元素的质量,则为确定合金中铜的质量分数,还需要测定的数据是__________。
(6)实验中只测定铜的质量分数,不验证NO的产生,则在铜银合金与硝酸反应后,只需简单的实验操作就可以达到目的,请简述实验过程________________________。