实验室可用NH4HCO3和NaCl为原料制备纯碱。请根据下表数据和实验步骤,回答下列问题: 30℃时几种盐的溶解度/g
NaCl |
NH4HCO3 |
NaHCO3 |
NH4Cl |
Na2SO4 |
![]() |
CaCl2 |
MgCl2 |
CaSO4 |
36.3 |
27.0 |
11.1 |
41.4 |
40.8 |
78 |
51.7 |
26.2 |
0.165 |
制备纯碱的步骤如下:
① 配制50 mL约25%的粗食盐水溶液(密度近似为1 g/cm3)。
② 精制食盐水(粗食盐中含有少量Ca2+、Mg2+、等杂质)用盐酸将滤液的pH值调至7。
③ 加热食盐水,将溶液温度控制在30 ─ 35℃。
④ 在不断搅拌下,分次将研细的NH4HCO3加入食盐水中,加完料后,继续保温、 搅拌半小时。
⑤ 静置,趁热过滤,回收母液。晶体用蒸馏水洗涤两次。
⑥ 将晶体灼烧,得到纯碱。
(1)步骤①中,配制溶液的最后一步操作是______________________;
(2)步骤②中,SO42-是否需要除去?_________,理由是________________
(3)步骤④中所有操作的共同目的是_____________;
(4)步骤⑤中晶体的洗涤液中主要含有的杂质阳离子是____________,在通常情况下,检验这种阳离子的方法_______________________。
(12分)葡萄糖酸钙是一种可促进骨骼生长的营养物质。葡萄糖酸钙可通过以下反应制得:
C6H12O6(葡萄糖)+ Br2 + H2O→C6H12O7(葡萄糖酸)+ 2HBr
2C6H12O7(葡萄糖酸)+ CaCO3→Ca(C6H11O7)2(葡萄糖酸钙)+ H2O + CO2↑
相关物质的溶解性见下表:
物质名称 |
葡萄糖酸钙 |
葡萄糖酸 |
溴化钙 |
氯化钙 |
水中的溶解性 |
可溶于冷水、易溶于热水 |
可溶 |
易溶 |
易溶 |
乙醇中的溶解性 |
微溶 |
微溶 |
可溶 |
可溶 |
实验流程如下:
请回答下列问题:
(1)第①步中溴水氧化葡萄糖时,下列装置最适合的是:________。制备葡萄糖酸钙的过程中,葡萄糖的氧化也可用其它试剂,下列物质中最适合的是_______。
A.新制Cu(OH)2悬浊液B.酸性KMnO4溶液
C.O2/葡萄糖氧化酶 D.[Ag(NH3)2]OH 溶液
(2)第②步充分反应后CaCO3固体需有剩余,其目的是;本实验中不宜用CaCl2替代CaCO3,理由是。
(3)第③步需趁热过滤,其原因是。
(4)第④步加入乙醇的作用是。
(5)第⑥步中,下列洗涤剂最合适的是。
A.冷水B.热水C.乙醇D.乙醇-水混合溶液
某研究性学习小组设计了一组实验来探究元素周期律。甲同学根据元素非金属性与对应最高价含氧酸之间的关系,设计了如图1装置来一次性完成N、C、Si三种元素的非金属性强弱比较的实验研究;乙同学设计了如图2装置来验证卤族元素性质的递变规律。A、B、C三处分别是沾有NaBr溶液的棉花、湿润的淀粉KI试纸、湿润红纸。已知常温下浓盐酸与高锰酸钾能反应生成氯气。
(1)图1中仪器A的名称是。甲同学实验步骤:连接仪器、、加药品、滴入试剂。
(2)①图1中烧瓶B中的盛放试剂为碳酸钙,C中盛放试剂为硅酸钠溶液,则甲同学设计实验的依据是。
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是。
(3)图2中A处反应的离子方程式。
(4)乙同学发现图2中B处试纸变蓝,C处红纸褪色,据此(填“能”或“不能”)得出溴的非金属性强于碘,理由是。
某小组同学利用下图装置(夹持仪器已省略)制备溴苯,并探究该反应原理。
I.制备溴苯
(1)装置中长导管a的作用是、导出气体。
(2)本实验所获得的溴苯为褐色,是因为。
II.分离提纯
已知,溴苯与苯互溶,液溴、苯、溴苯的沸点依次为59℃、80℃、156℃。同学们设计了如下流程:
(3)操作Ⅱ为。
(4)流程②和④中,需要用到的玻璃仪器是烧杯、;流程③的现象为,流程④的作用是。
III.探究原理
(5)反应结束后,某同学取少量锥形瓶中的液体于试管中,再滴入几滴AgNO3溶液,出现浅黄色浑浊,从而判断反应一定生成了HBr。你认为该同学的判断(填“合理”、“不合理”)。
(6)为探究锥形瓶中溶液的离子,请完成下表探究实验方案(限选试剂:镁粉、四氯化碳、氯水、溴水、蒸馏水)
实验步骤 |
预期现象 |
结论 |
1.将锥形瓶中的液体转入分液漏斗,加足量 ① ,振荡后分液。分别取少量 ② 层溶液于试管A、B中 |
||
2.向试管A中加入少量③和四氯化碳,振荡后静置; |
溶液分层,下层显 ④ 色 |
锥形瓶中液体含大量Br- |
3.向试管B中加入⑤。 |
有汽泡生成 |
锥形瓶中液体含大量 ⑥ |
根据上述结论推断,制备溴苯的反应属于反应,其反应方程式为。
镁及其合金是一种用途很广的金属材料,海水中镁的含量为1.10 mg·L-1,目前世界上60%的镁是从海水中提取的。主要步骤如下:
(1)为了使MgSO4转化为Mg(OH)2,试剂①可以选用,要使完全转化为沉淀,加入试剂①的量应;
(2)加入试剂①后,能够分离得到Mg(OH)2沉淀的方法是;
(3)试剂②可以选用;
(4)无水MgCl2在熔融状态下通电会产生Mg和Cl2,写出该反应的化学方程式;
(5)假设海水中镁元素全部存在于MgSO4中,则海水中MgSO4的含量为mg·L-1,若某工厂每天生产1.00 t镁,则每天需要海水的体积为L。
探究碳、硅元素的非金属性的相对强弱,根据要求完成下列各小题
(1)实验装置:
填写所示仪器名称AB
(2)实验步骤: 连接仪器、、加药品后,打开a、然后滴入浓硫酸,加热。
(3)问题探究:(已知酸性强弱:亚硫酸 >碳酸)
①铜与浓硫酸反应的化学方程式是。装置E中足量酸性KMnO4溶液的作用是;
②能说明碳元素的非金属性比硅元素非金属性强的实验现象是;
③试管D中发生反应的离子方程式是。
④若将铜片改为木炭,其它药品不变,也可以对该实验目的进行探究,请写出在该实验中木炭与浓硫酸反应的化学方程式。