(16分)某天然碱的化学组成可能为aNa2CO3·bNaHCO3·cH2O(a、b、c为正整数),为确定其组成,化学兴趣小组的同学进行了如下实验:
(1)定性分析
①取少量天然碱样品放入试管中,用酒精灯加热,在试管口有液体生成,该液体能使无水硫酸铜变蓝。能否说明样品中含结晶水,试简述理由。
②请你设计一个简单的实验方案,确认样品中含有CO32—离子。
(2)定量分析
该小组同学设计了下图所示装置,测定天然碱的化学组成。
A B C D E
实验步骤:
①按上图(夹持仪器未画出)组装好实验装置后,首先进行的操作是 。
A处碱石灰的作用是 。
②称取天然碱样品7.3g,并将其放入硬质玻璃管中;称量装浓硫酸的洗气瓶的质量为 87.6g,装碱石灰的U型管D的质量为74.7g。
③打开活塞K1、K2,关闭K3,缓缓鼓入空气数分钟。
④关闭活塞K1、K2,打开K3,点燃酒精灯加热,待不再产生气体为止。
⑤打开活塞K1,缓缓鼓入空气数分钟,然后称得装浓硫酸的洗气瓶质量为88.5g;装碱石灰的U型管D的质量为75.8g。该步骤中缓缓鼓入空气数分钟的目的是
。
计算推导:
该天然碱的化学式为 。
(13分)下面是某学校研究化学反应中能量变化情况的实验:(氢氧化钡晶体与氯化铵晶体的反应)
下表是某学生根据上述实验方案和步骤列表整理的实验事实和结论:
实验步骤 |
实验现象 |
得出结论 |
将晶体混合后立即用玻璃棒快速搅拌混合物 |
有刺激性气味的气体产生,该气体能使湿润的紫色石蕊试纸变蓝 |
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用手触摸烧杯下部 |
感觉烧杯变凉 |
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用手拿起烧杯 |
烧杯下面的带有几滴水的玻璃片(或小木板)粘到了烧杯底部 |
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将粘有玻璃片的烧杯放在盛有热水的烧杯上一会儿再拿起 |
玻璃片脱离上面烧杯底部 |
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反应完后移走烧杯上的多孔塑料Q片,观察反应物 |
混合物成糊状 |
(1)请你根据实验现象得出相应的实验结论填入上表中。
(2)用化学方程式表示上述反应为_________________________________________________。
某兴趣小组的学生根据Mg与CO2反应原理,推测钠也应能在CO2中燃烧。为了确定其生成产物并进行实验论证,请你参与以下研究过程。
(1)甲同学首先设计了实验室制取二氧化碳的三种发生装置,若选用碳酸氢钠分解制二氧化碳应选用装置是_______(填装置序号“A”“B”或“C”,下同);若用石灰石与稀盐酸为原料,并能控制反应随时发生随时停止,最好应选用的装置是_______;若用碳酸钠固体与稀硫酸反应应选用的装置是_______。
(2)乙同学按实验要求,用下列装置进行实验(已知PdCl2溶液能被CO还原得到黑色的Pd),请完成下列问题:
①若装置6中有黑色沉淀,装置4中的残留固体(只有一种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为:_____________________。
②若装置6中溶液无明显现象,装置4中残留固体(有两种物质)加盐酸有能使石灰水变浑浊的气体放出,则钠与二氧化碳反应的化学方程式为:_____________________。
(3)指导老师认为,不仅要检验残留固体中是否有碳酸钠还要检验其中是否有氧化钠和碳,当确认钠充分反应后,请你设计一个简单实验,验证装置4中得到的残留固体中是否含有Na2O和C。
请完成有关氨气的问题。
(1)实验室常用下列装置和选用的试剂制取NH3,其中正确的是__________(填序号)。
(2)若实验室收集NH3要采用法__________。
(3)若检验NH3,可用__________。
将3a L NO2气体依次通过盛有下列物质的容器:饱和NaHCO3溶液、浓硫酸、固体Na2O2,发生反应的化学方程式是(1)________,(2)________,(3)________。最后用排水法收集残余气体,收集到的气体是________,体积是________L。
某同学为了验证海带中含有碘,拟进行如下实验,请回答相关问题。
(1)第1步:灼烧。操作是将足量的海带灼烧成灰烬。该过程中将使用到的硅酸盐质实验仪器有(填代号,限填3项)。
A.试管 B.瓷坩埚 C.坩埚钳 D.铁三角架 E.泥三角 F.酒精灯 G.烧杯 H.量筒
(2)第2步:I-溶液的获取。操作是_____________________________________________。
(3)第3步:氧化。操作是依次加入合适的试剂。下列氧化剂最好选用__________(填代号)。理由是
_______________________________________________________________________。
A.浓硫酸 B.新制氯水 C.KMnO4溶液 D.H2O2
(4)第4步:碘单质的检验。操作是取少量第3步的溶液,滴加淀粉溶液,如果溶液显
___________,则证明海带中含碘。