根据镁与二氧化碳的反应推测,钠也能在二氧化碳中燃烧,且固体产物可能为碳酸钠、氧化钠、碳中的两种或三种。某兴趣小组对钠在二氧化碳中燃烧后的产物进行定性和定量探究。
(1)假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物,设计实验方案,验证其中的Na2CO3和Na2O。在答题卡上写出实验步骤、预期现象和结论。(已知室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、BaCl2溶液、Ba(OH)2溶液、精密pH试纸(精确至0.1)、烧杯、试管、滴管、玻璃棒、表面皿、比色卡
实验操作 |
预期现象和结论 |
步骤1:取适量产物样品于洁净烧杯中,加入足量蒸馏水,充分搅拌,静置,取上层清液备用。 |
有不溶的黑色固体。 |
步骤2:取适量步骤1清液于试管中, |
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步骤3: |
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(2)假设产物为Na2CO3、Na2O和C的混合物,为进一步测定产物中Na2CO3的含量,进行了以下实验:
步骤1:准确称取w克试样,溶解、过滤后准确配制成250mL溶液。
步骤2:准确量取25.00mL所配溶液于锥形瓶中,滴加几滴指示剂A,滴加c mol/L的标准盐酸至溶液的pH约为8.2(碳的主要存在形式为HCO3―),消耗盐酸的体积为V1mL;再滴加几滴甲基橙,继续用上述盐酸滴至溶液由黄色变橙色,消耗盐酸的体积为V2mL。
步骤3:重复实验3次。滴定结果如下
滴定 次数 |
待测溶液 的体积/mL |
消耗标准盐酸的体积 |
|
V1/mL |
V2/mL |
||
1 |
25.00 |
15.02 |
4.97 |
2 |
25.00 |
14.98 |
5.03 |
3 |
25.00 |
13.21 |
6.75 |
①步骤2中,第一步滴定所使用的A指示剂为 ,滴定终点的现象为 。
②计算Na2CO3的质量分数= (用含w、c的代数式表示)
某课外活动小组设计了以下实验方案验证Ag与浓HNO3反应的过程中可能产生NO。其实验流程图如下:
⑴测定硝酸的物质的量
反应结束后,从如图B装置中所得100 mL溶液中取出25.00 mL溶液,用0.1 mol·L-1的NaOH溶液滴定,用酚酞作指示剂,滴定前后的滴定管中液面的位置如上图所示。在B容器中生成硝酸的物质的量为____________,则Ag与浓硝酸反应过程中生成的NO2的物质的量为______________。
⑵测定NO的体积
①从上图所示的装置中,你认为应选用________装置进行Ag与浓硝酸反应实验,选用的理由是____________________________________________________________
________________________________________________________________________。
②选用上图所示仪器组合一套可用来测定生成NO体积的装置,其合理的连接顺序是_________________________(填各导管口编号)。
③在测定NO的体积时,若量筒中水的液面比集气瓶的液面要低,此时应将量筒的位置______(选填“下降”或“升高”),以保证量筒中的液面与集气瓶中的液面持平。
⑶气体成分分析
若实验测得NO的体积为112.0 mL(已折算到标准状况),则Ag与浓硝酸反应的过程中________(填“有”或“没有”)NO产生,作此判断的依据是__________________
________________________________________________________________________。
小明通过学习知道:Na2CO3、NaHCO3均能与盐酸反应,Na2CO3溶液还会与石灰水反应。
[产生疑问]NaHCO3溶液也能与石灰水反应吗?如果能反应,生成物可能是什么?
[进行试验]小明将NaHCO3溶液与石灰水混合,结果产生白色沉淀,已知Ca(HCO3)2能溶于水,碳酸氢盐在碱溶液中会生成碳酸盐。此白色沉淀是;为了进一步了解生成的含钠化合物有什么,继续探究:
[作出猜想]①只有NaOH②有Na2CO3和NaOH③
[实验设计】步骤1:取少量上述实验后的上层清夜于试管中,再滴加足量的CaCl2溶液(中性),观察到产生白色沉淀,由此可知生成的含钠化合物一定含有;
步骤2:将步骤1中反应后的混合物过滤,往滤液中先滴加几滴酚酞溶液,再滴加足量的稀盐酸,观察到溶液颜色变化情况为,整个实验过程中无气泡产生,由此可知猜想②成立。
[拓展提高]若步骤1中未出现白色沉淀,则此时NaHCO3溶液与Ca(OH)2溶液反应的化学方程式为。
请利用下列装置及试剂组装一套装置。
其流程是,先制取纯净干燥的Cl2(不收集),后试验干燥的Cl2和潮湿的Cl2有无漂白性。
(1)按气体从左向右流向将各装置依次连接起来(填字母序号):
a接 ____ _ _____接h 。
(2)烧瓶中发生反应的化学方程式是。
(3)E装置的作用是,F装置的作用是。
(4)C瓶中的现象是,B瓶中的现象是。以上事实说明起漂白作用的物质是。
食盐是日常生活的必需品,也是重要的化工原料。
(1)粗食盐常含少量K+、Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—等杂质离子,实验室提纯NaCl的流程如下:
提供的试剂:饱和Na2CO3溶液、饱和K2CO3溶液、NaOH溶液、BaCl2溶液、Ba(NO3)2溶液 、 75%乙醇、四氯化碳;欲除去溶液I中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42—离子,选出a所代表的试剂,按滴加顺序依次是(只填化学式)。
(2)用提纯的NaCl配制500 mL 4.00 mol·L-1 NaCl溶液,所用仪器除药匙、玻璃棒、托盘天平、烧杯还需要(填仪器名称);若定容时仰视刻度线,则所配溶液的浓度(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。
(3)在电解饱和食盐水的实验中,若收集的H2为3.36 L(在标准状况下),则转移电子的个数为,同样条件下收集的Cl2(填“>”、“=”或“<”)3.36 L。
(4)实验室制备Cl2通常采用二氧化锰与浓盐酸共热来制取,发生反应的离子方程式为:;
据此,从下列所给仪器装置中选择制备并收集干燥、纯净Cl2的装置(填代号)
可选用制备气体的装置:
所选装置中的两个洗气瓶里应依次盛装、(填试剂的名称),请结合化学平衡移动原理解释第一个洗气瓶中试剂选择的理由;尾气用溶液(填化学式)吸收,写出发生反应的离子方程式。
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。