我国化工专家侯德榜的“侯氏制碱法”曾为世界制碱工业做出了突出贡献。他利用NaHCO3、NaCl、NH4Cl等物质溶解度的差异,以食盐、氨气、二氧化碳等为原料先制得NaHCO3,进而生产出纯碱。下面是在实验室中模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3的实验步骤:
第一步:连接好装置,检验气密性,在仪器内装入药品。
第二步:先让一装置发生反应,直到产生的气体不能再在C中溶解时,再通入另一装置中产生的气体,片刻后,C中出现固体。继续向C中通入两种气体,直到不再有固体产生。
第三步:过滤C中所得的混合物,得到NaHCO3固体。
第四步:向滤液中加入适量的NaCl粉末,有NH4Cl晶体析出。……
请回答下列问题:
(1)装置的连接顺序是:(a)接( ) ( )接( );(b)接( )
(2)A中常选用的固体反应物为____________;D中应选用的液体为___________ (填化学式)
(3)第二步骤中必须先让________装置先发生反应。
(4)C中用球形干燥管而不用直导管,其作用是____________________________,C中广口瓶内产生固体的总化学方程式为 。
(5)在第四步中分离NH4Cl晶体的操作是________________(填操作名称);其所得的NH4Cl晶体中常含有少量的NaCl和NaHCO3约占5%—8%),请设计一个简单的实验证明所得固体的成分中含有Na+。简要写出操作和现象 。
某同学对MnO2、CuO、Fe2O3、Cr2O3在氯酸钾受热分解反应中的催化作用进行了研究。实验所得数据如下表。就本实验的有关问题,请填空:
实验 编号 |
KClO3(g) |
氧化物 |
产生气体(mL) (已折算为标况) |
耗时(s) |
||
化学式 |
质量(g) |
实际回收 |
||||
1 |
0.6 |
— |
— |
— |
10 |
480 |
2 |
0.6 |
MnO2 |
0.20 |
90% |
67.2 |
36.5 |
3 |
0.6 |
CuO |
0.20 |
90% |
67.2 |
79.5 |
4 |
0.6 |
Fe2O3 |
0.20 |
90% |
67.2 |
34.7 |
5 |
0.6 |
Cr2O3 |
0.20 |
异常 |
67.2 |
188.3 |
(1)本实验的装置由下图三部分组成,其正确的接口连接顺序为。
(2)为证明编号2的实验中MnO2起到催化作用,上述实验后还要测定反应剩余物MnO2的质量,实验的操作顺序是:溶解→→→→。
(3)从上表实验数据分析,对氯酸钾受热分解有催化作用的物质,按其催化能力从大到小的顺序为(填物质的化学式)。
(4)从编号3的实验数据,可计算出KClO3的分解率为%(保留一位小数)。
(5)在进行编号5的实验时,有刺激性的黄绿色气体产生,该气体可能是______(填化学式),常用试纸检验该气体,上述异常现象产生的原因是。
利用下图电解装置进行实验。
(1)若a、b是惰性电极,电解质溶液是氯化钠溶液,a极是极,总反应的离子方程式是。
(2)若a、b是惰性电极,电解质溶液是硝酸银溶液,b极上的现象是,总反应的离子方程式是。
(3)若a、b是惰性电极,电解质溶液是硫酸钾溶液,a极上的电极反应是,若两极附近分别加入石蕊试液,两极附近的现象是。
实验室用下图的装置将CO2和CO进行分离和干燥.已知a、b均为活塞,试回答:
(1)甲装的是溶液,乙装的是溶液,分液漏斗中装的是
(2)当CO2与CO的混和气体通过该装置时,先分离得到的是,活塞操作是;然后得到,活塞操作是。
某实验小组对H2O2的分解做了如下探究:
(1)下表是该实验小组研究影响H2O2分解速率的因素时记录的一组数据:
用10ml H2O2制取150ml(标准状况下)O2所需的时间(s)
反应条件 时间(s) 反应条件 时间(s) 浓度 |
30%H2O2 |
15%H2O2 |
10%H2O2 |
5%H2O2 |
无催化剂、不加热 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
几乎不反应 |
无催化剂、加热 |
360 |
480 |
t |
720 |
MnO2催化剂、加热 |
10 |
25 |
60 |
120 |
①该实验小组在设计方案时,考虑了浓度、、等因素对H2O2分解速率的影响。②推测t的范围为。
(2)将质量相同但聚集状态不同的MnO2分别加入15 ml 5%的H2O2溶液中,并用带火星的木条测试,结果如下:
催化剂(MnO2) |
操作情况 |
观察结果 |
反应完成所需的时间 |
粉末状 |
混合不振荡 |
剧烈反应,带火星的木条复燃 |
3.5min |
块状 |
反应较慢,火星红亮但木条未复燃 |
30min |
①写出上述实验中发生反应的化学方程式:
②实验结果表明,催化剂的催化效果与有关。
某课外活动小组同学用右图装置进行实验,试回答下列问题。
(1)若开始时开关K与a连接,则A极的电极反应式
为。
(2)若开始时开关K与b连接,则总反应的离子方程式为。
有关上述实验,下列说法正确的是(填序号)。
①溶液中Na+向A极移动
②从A极处逸出的气体能使湿润KI淀粉试纸变蓝
③反应一段时间后(设NaCl足量)加适量盐酸可恢复到电解前电解质的浓度
④若标准状况下B极产生2.24 L气体,则有0.2 mol电子转移
(3)该小组同学模拟工业上用离子交换膜法制烧碱的方法,那么可以设想用如右图装置电解硫酸钾溶液来制取氢气、氧气、硫酸和氢氧化钾。
①该电解槽的阳极反应式为。此时通过阴离子交换膜的离子数
(填“大于”或“小于”或“等于”)通过阳离子交换膜的离子数。
②制得的氢氧化钾溶液从出口(填写“A”、 “D”)导出。
③若将制得的氢气、氧气和氢氧化钾溶液组合为氢氧燃料电池,则电池负极的电极反应式为。