过碳酸钠(Na2CO3·3H2O2),有固体双氧水的俗称,被大量应用于洗涤、印染、纺织、造纸、医药卫生等领域中,过碳酸钠的某生产流程如下图所示。已知:2Na2CO3+3H2O2=2Na2CO3·3H2O2 △H<0;回答下列问题:
(1)下列物质可使过碳酸钠较快失效的是(填序号) 。
A.FeCl3溶液 | B.H2S | C.稀硫酸 | D.NaHCO3溶液 |
(2)已知产物C是一种常用氮肥,则其化学式为 ,
反应①的总反应方程式为 。
(3)该生产流程中可循环使用的物质是 。
(4)生产过碳酸钠的流程中遗漏了一步,造成所得产品纯度偏低,该步操作的名称是 。
Fe2O3俗称氧化铁红,常用作油漆着色剂。工业以煤矸石(主要成分:SiO2 49.5%;Fe2O3 20.6%;Al2O318.9%,以及MgO、FeO等其他杂质)制备并研究氧化铁红的应用。
(一)制备氧化铁红
1.预处理:将煤矸石粉碎,在350℃下焙烧2小时。
2.加酸溶解:将预处理后的煤矸石溶于质量分数为15%过量的硫酸溶液中,过滤。在滤液中加入的H2O2。
3.调节pH:在上述滤液中加1mol/LNaOH溶液调节溶液的pH,再过滤,得到滤渣。
4.产品处理:将滤渣进行水洗、烘干、煅烧、研磨、过筛得产品。
已知部分阳离子以氢氧化物形式沉淀时溶液的pH见下表
沉淀物 |
Fe(OH)3 |
Al(OH)3 |
Fe(OH)2 |
Mg(OH)2 |
开始沉淀 |
1.3 |
3.3 |
7.5 |
10.3 |
完全沉淀 |
2.8 |
5.2 |
9.7 |
12.2 |
请回答下列问题:
(1)预处理时,将煤矸石焙烧2小时的目的是。
(2)酸浸操作中,过量H2SO4的作用是。
在实验室中进行该操作时,用到玻璃仪器有、。
(3)用NaOH溶液调节pH的最佳范围是。若从第二次过滤的滤液中获取较纯净的硫酸镁晶体,应补充的操作是、洗涤后,干燥即得。
(4)产品处理时,对滤渣水洗的操作是 。
(二)分析与讨论:
(5)产品处理时,煅烧温度对产品的纯度有很大影响。已知温度对产物纯度的影响如图1所示,则煅烧时温度最好控制在℃。
(6)吸油量是反映氧化铁红表面性质的重要指标。吸油量大,说明氧化铁红表面积较大,则用在油漆中会造成油漆假稠,影响质量。不同浓度的两种碱溶液对产物吸油量影响如图2所示,则上述生产中在调节溶液pH时,选用NaOH溶液而不选用氨水的原因是。
碱式碳酸镁[一般以xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O表示]密度小,几乎不溶于水,但在水中引起轻微的碱性反应。不溶于乙醇,常温下不会分解,是橡胶制品的优良填料。工艺流程如下图:
(1)回答下列问题:
①生石灰是以石灰石与焦炭混合煅烧生成,焦炭的作用是:。
②氢氧化镁浆液与CO2反应的化学方程式为:
。
③碱式碳酸镁用乙醇洗涤的目的是:。
(2)已知:碱式碳酸镁分解反应方程式为:
xMgCO3•yMg(OH)2•zH2O (x+y)MgO+xCO2↑+(y+z)H2O
某同学将46.6g碱式碳酸镁样品置于硬质玻璃管中充分灼烧至恒重,残留固体质量为20.0g,将产生的气体先通过足量的浓硫酸,再通过足量的碱石灰,碱石灰质量增重17.6g。根据实验测定的数据,确定碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2•zH2O]的化学式(要求写出计算过程)。
(本题16分)Ⅰ.实验室经常要制取某种气体并验证该气体的性质。
(1)下列装置适合作尾气吸收的是(填序号)。
(2)向下列装置中通入气体X,A中品红溶液褪色,则X可能是___________(至少填两种)如果要证明X是SO2气体,接下来的操作是:________________________________
Ⅱ.实验室用FeSO4溶液和NaOH溶液反应制取Fe(OH)2,却很难看到稳定的白色沉淀。有同学设计了一种新的实验方法,能清楚看到生成白色沉淀及白色沉淀转化成红褐色沉淀的现象。请完成以下空白:
(1)取一定体积的0.1mol.L-1NaOH溶液放于烧杯中,_________后,再滴入几滴植物油;
(2)选择装置___________(填“甲”或“乙”),将(1)所得溶液加入到装置中并按图示组装好装置。
(3)在你选择的装置上标明电极材料分别为____________、________________
(4)实验中可在___________看到稳定的白色Fe(OH)2沉淀。
(5)如果要看到白色沉淀转化为红褐色沉淀的的现象,接下来的操作是______________
(本题16分)Ⅰ。某实验小组同学为了探究铜与浓硫酸的反应,进行了如下系列实验。
【实验1】铜与浓硫酸反应,实验装置如图所示。
实验步骤:
①先连接好装置,检验气密性,加入试剂;
②加热A试管直到B中品红褪色,熄灭酒精灯;
③将Cu丝上提离开液面。
(1)装置A中发生反应的化学方程式为。
(2)熄灭酒精灯后,因为有导管D的存在,B中的液体不会倒吸,其原因是。
(3)拆除装置前,不需打开胶塞,就可使装置中残留气体完全被吸收,应当采取的操作是。
Ⅱ。饱和的NaHSO3溶液可以与醛发生加成反应,生成水溶性的α-羟基磺酸钠。发生的反应为:
R-CHO + NaHSO3R-CH(OH)SO3Na
反应是可逆的,在通常条件下有70%--90%向正反应方向转化。
(4)利用Ⅰ中装置制取少量NaHSO3溶液,应采取措施,将装置进行部分改变。这种措施是:_____________________________________________________________________;确认有NaHSO3生成的现象是:_______________________________________.
(5)若溴苯中混有杂质乙醛,欲将此杂质除去,可采用的试剂是:__________,其分离的方法是:_____________________.
(6)若在CH3-CH(OH)SO3Na 水溶液中加入足量盐酸,有机物转化为:___________,将该转化产物分离出来的方法常用__________________.
NH3在生活生产中用途广泛。
(1)下列关于NH3或氨水的实验能达到目的的是(填编号)
编号 |
A |
B |
C |
D |
实验 装置 |
![]() |
![]() |
![]() |
![]() |
实验 目的 |
实验室模拟侯氏制碱法制备NH4HCO3 |
验证NH3易溶于水 |
制备银氨溶液 |
干燥NH3 |
(2)利用下图装置(气密性良好)在实验室模拟工业合成氨。
①N2和H2通过A装置,A装置的作用除了将气体混合外,还有、作用。
②实验结束,C中溶液有刺激性气味,C溶液中存在的含氮元素的微粒有。
③某小组消耗大量的N2和H2,但得到的氨水浓度远低于其他组,可能的原因有。(至少写出一项。注:实验试剂均未变质。)
(3)为验证氨水具有弱碱性,设计了下列实验,其中能达到实验目的是。(填编号)
A.在氨水中滴入酚酞,溶液变红色
B.测定相同浓度的NaOH和氨水溶液的pH
C.将氨水和过量AlCl3溶液混合,产生白色沉淀
D.用pH试纸测定1mol/L NH4Cl溶液的酸碱性
(4)在实验室初步测定NH3•H2O的电离平衡常数。
①NH3•H2O电离平衡常数的表达式为:K=。
②限选试剂和仪器:浓度为0.1mol/L 的氨水、0.1000mol/L 盐酸、1.000mol/L 盐酸、酚酞试剂、甲基橙试剂、蒸馏水、酸式滴定管、碱式滴定管、锥形瓶、胶头滴管、pH计、烧杯等(省略夹持仪器)
实验步骤 |
实验目的 |
步骤1: ①用碱式滴定管取20.00ml 0.1mol/L 的氨水于锥形瓶中,加入几滴。 ②。 ③,停止滴定,记录数据。重复测定2-3次。 |
测定氨水的准确浓度。 |
步骤2: ; |
; |
步骤3:通过计算得出氨水的电离常数。 |