课外化学兴趣小组的同学利用某化工厂的废碱液(主要成分为Na2CO3、还含有少量NaCl,其它杂质不计)和石灰乳(氢氧化钙的悬浊液)为原料制备烧碱,并对所得的烧碱粗产品的成分进行分析和测定。
【粗产品制备】
(1)将废碱液加热蒸发浓缩,形成较浓的溶液,冷却后与石灰乳混合,发生反应的化学方程式为 。
(2)将反应后的混合物过滤,得到的滤液进行蒸发结晶,制得NaOH粗产品。
【粗产品成分分析】
(1)取适量粗产品溶于水,加入Ba(NO3)2溶液出现白色浑浊,该反应的化学方程式为 ,由此该粗产品中一定不含有 。
(2)该小组同学通过对粗产品成分的实验分析,确定该粗产品中含有三种物质。
【含量测定】Na2CO3含量的测定
(1)该兴趣小组的同学设计了下图所示的实验装置。取20.0g粗产品,进行实验。【说明】 ①碱石灰是CaO与NaOH的固体混合物。
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小。
(2)操作步骤:
①连接好装置,检查气密性;将药品加入各装置
②打开弹簧夹C,在A处缓缓通入一段时间空气;
③称量G的质量;
④关闭弹簧夹C,慢慢滴加浓盐酸,直至D中无气泡冒出;
⑤打开弹簧夹C,再次缓缓通入一段时间空气;
⑥再次称量G的质量,得前后两次质量差为0.48g。
(3)问题探究:
①在用托盘天平称量粗产品时,如果天平的指针向右偏转,说明 。
②B装置的作用是 。
③在步骤②中,A处缓缓通入一段时间空气的目的是 。
④若没有H装置,则测定的Na2CO3的质量分数会 (填“偏大”、“偏小”、“不变”)。
⑤该兴趣小组指导老师认为该方案有些不合理,指导同学们更换了其中的一种试剂并去掉了一个装置后实验得到了完善,并测得20.0 g粗产品只能产生0.44 g CO2。你认为更换后的试剂是 ,原实验中实验值0.48g比正确值0.44 g偏大的原因是(假设操作均正确) 。(4)数据计算:
根据正确值0.44 g,求得粗产品中Na2CO3的质量分数是 (写出计算过程)。
某课外活动小组加热炭粉(过量)和氧化铜的混合物,再用下图所示装置,对获得的铜粉(含炭)样品进行实验,测定铜的质量分数。图中铁架台等装置已略去。请回答下列问题:
仪器:铁架台(含铁圈、铁夹)、分液漏斗、平底烧瓶、硬质玻璃管、干燥管、酒精灯、石棉网、洗气瓶等。
药品:红褐色(含炭)样品、过氧化氢溶液、二氧化锰、碱石灰(固体氢氧化钠和氧化钙的混合物,可用来吸收水和CO2)。
(1)除上述仪器外,实验中还必须用到的仪器是;
(2)实验操作前,首先进行检查。在C中加入样品粉末W g,D中装入药品后并称量为m1 g,连接好仪器。打开A的上塞、活塞,慢慢滴加溶液。对C进行加热。当C中药品充分反应后,关闭A的活塞,停止加热。冷却后,称量D的质量为m2 g。实验进行的过程中,装置C中发生的主要化学反应类型;充分反应后装置C中剩余的固体成分是。
(3)问题和讨论:
实验完成后,老师评议说:按上述实验设计,即使C中反应完全,D中吸收完全,也不会得出正确的结果。经讨论,有同学提出在B与C之间加入一个装置,该装置作用是。
(4)有学生提出直接用右图装置,在空气中直接加热进行实验。
图中仪器“a”的名称为。
若取20g铜粉(含炭)样品进行实验,充分反应后,仪器a中剩余的固体质量为24g,计算求原来混合物中铜的物质的量以及铜的质量分数。
(要求:根据化学方程式计算,并写出计算过程!)
有3g混有碳酸钠的氯化钠固体样品,向其中滴加盐酸,加入盐酸的质量与生成二氧化碳气体的质量符合图所示的质量关系.(不计损耗)
(1)样品完全反应后,共放出二氧化碳气体的物质的量为mol。
(2)计算样品中氯化钠的质量分数。(根据化学方程式列式计算)
为测定某生理盐水的溶质质量分数,现将生理盐水样品与足量的硝酸银溶液混合,相关实验数据如下表所示(不计损耗):
反应前 |
反应后 |
||
实验 数据 |
生理盐水样品的质量 |
加入硝酸银溶液的质量 |
过滤后剩余溶液的质量 |
130 g |
40 g |
167.13 g |
(1)反应后生成氯化银固体的质量为g。
(2)请计算该生理盐水中含氯化钠的物质的量(根据化学方程式列式计算)。
(3)。
一种石灰石样品的成分是CaCO3和SiO2。为了测定该样品中CaCO3的质量分数,现将100g盐酸等分5次加到35g此样品中,得到部分数据与图像。
次数 |
第1次 |
第3次 |
第4次 |
加入盐酸的质量(g) |
20 |
20 |
20 |
剩余固体的质量(g) |
30 |
a |
15 |
(1)石灰石样品中CaCO3的质量分数是。
(2)第3次加入盐酸后,a为g。
(3)反应共产生0.2mol CO2求加入盐酸溶质的质量分数。(根据化学方程式列式计算)
某实验室用30克氯酸钾和5克二氧化锰的混合物加热制取氧气,反应一段时间后,冷却称量,得到25.4g剩余固体物质。试计算:
①生成氧气的物质的量为摩尔。
②参加反应的氯酸钾的物质的量为摩尔。(根据化学方程式列式计算)