某同学进行实验研究时,欲配1.0mol•L-1Ba(OH)2溶液,但只找到在空气中暴露已久的Ba(OH)2·8H2O试剂(化学式量:315)。在室温下配制溶液时发现所取试剂在足量的水中仅部分溶解,烧杯中存在大量未溶物。为探究原因,该同学查得Ba(OH)2·8H2O在283K、293K和303K时的溶解度(g/100g H2O)分别为2.5、3.9和5.6。
(1)烧杯中未溶物可能仅为BaCO3,理由是___________________________________。
(2)假设试剂由大量Ba(OH)2·8H2O和少量BaCO3组成,设计实验方案,进行成分检验。在答题纸上进一步完成实验步骤、预期现象和结论。(不考虑结晶水的检验;室温时BaCO3饱和溶液的pH=9.6)
限选试剂及仪器:稀盐酸、稀硫酸、NaOH溶液、澄清石灰水、pH计、烧杯、试管、带塞导气管、滴管
实验步骤 |
预期现象和结论 |
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步骤2:取适量滤液于试管中,滴加稀硫酸。 |
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步骤3:取适量步骤1中的沉淀于试管中,_____。 |
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步骤4: |
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将试剂初步提纯后,准确测定其中Ba(OH)2·8H2O的含量。实验如下:
(3)配制250ml 约0.1mol•L-1Ba(OH)2溶液:准确称取w克试样,置于烧杯中,加适量蒸馏水,__________,将溶液转入_____________,洗涤,定容,摇匀。
(4)滴定:准确量取25.00ml所配制Ba(OH)2溶液于锥形瓶中,滴加指示剂,将__________(填“0.020”、“0.05”、“0.1980”或“1.5”)mol•L-1盐酸装入50ml酸式滴定管,滴定至终点,记录数据。重复滴定2次。平均消耗盐酸Vml。 计算Ba(OH)2·8H2O的质量分数=__________________(只列出算式,不做运算)
(5)室温下,________(填“能”或“不能”) 配制1.0 mol•L-1Ba(OH)2溶液。
纯碱在日常生活和工业生产中用途广泛,需求量很大,因此纯碱的制备一直是科学家工作的一个重要方面。19世纪欧洲有个吕布兰制碱法,其主要反应原理是:
Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑
Na2S+CaCO3====CaS+Na2CO3
这种方法的最大缺点是:①此反应是高温固体反应,不能连续生产;②浪费原料,CO2不能回收利用;③污染环境,CaS没有任何用处,只能抛至野外。由于这些缺点的存在和后来化学工业的发展,吕布兰法被索尔维法代替。索尔维法的生产流程如下:
索尔维法能实现连续生产,但其食盐利用率只有75%,且所得副产品CaCl2没有用处,污染环境。
我国化学家侯德榜经过一年的努力,做了500多次循环实验,终于设计出新的制碱工艺,于1943年11月在完成实验室规模的流程实验基础上,在工厂顺利试产,食盐的利用率达96%以上,得到了纯碱和氯化铵两种重要产品。氯化铵主要用作氮肥。侯德榜制碱法原理是:
①在30~50 ℃的饱和食盐水中,先通入氨至饱和,再通入二氧化碳得到碳酸氢钠沉淀;
②过滤,将滤渣加热而得到产品;
③滤液中加入细食盐末,在10~15 ℃,使NH4Cl沉淀,滤液为饱和食盐水。
据此回答下列问题:
(1)标出反应Na2SO4+2CNa2S+2CO2↑的电子转移方向和数目。
(2)写出索尔维制碱法的各步反应的化学反应方程式:
①_________________________
②_________________________
③_________________________
④_________________________
(3)写出侯德榜制碱法第①步反应的化学方程式_________________________
(4)在索尔维制碱法中____________物质可循环利用。
(5)在侯德榜制碱法中____________物质可循环利用。
由于Fe(OH)2极易被氧化,所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。应用如下图所示电解实验可制得白色纯净的Fe(OH)2沉淀。两电极的材料分别为石墨和铁。
(1)a电极材料应为________________________________________,电极反应式为
_______________________________________________________;
(2)电解液c可以是(填编号)()
A.纯水 B.NaCl溶液 C.NaOH溶液 D.CuCl2溶液
(3)d为苯,其作用为______________________________________________________,在加入苯之前对c应作怎样的简单处理?
______________________________________________。
(4)为了在较短时间内看到白色沉淀,可采取的措施(填编号)()
A.改用稀硫酸作电解液
B.适当增大电源的电压
C.适当减少两电极间距离
D.适当降低电解液的温度
(5)若c为Na2SO4溶液,当电解一段时间看到白色Fe(OH)2沉淀后,再反接电源电解,除了电极上看到气泡外,混合物中另一明显现象为________________________________。
测定硫酸铜晶体(CuSO4·5H2O)里结晶水的含量,实验步骤为:①研磨②称量空坩埚和装有试样的坩埚的质量③加热④冷却⑤称量⑥重复③至⑤的操作,直到连续两次称量的质量差不超过0.1 g为止⑦根据实验数据计算硫酸铜晶体里结晶水的含量。
请回答下列问题:
(1)现有坩埚、坩埚钳、三脚架、泥三角、玻璃棒、干燥器、药匙、硫酸铜晶体样品等实验用品,进行该实验时,缺少的实验用品是
____________________________________________。
(2)该实验中哪一步骤需要使用干燥器?使用干燥器的目的是什么?答:
____________________________________________。
(3)实验步骤⑥的目的是________________________________________________________。
(4)若操作正确而实验测得的硫酸铜晶体中结晶水的含量偏低,其原因可能有(填入选项的编号):_______________________。
A.被测样品中含有加热不挥发的杂质 | B.被测样品中含有加热易挥发的杂质 |
C.实验前被测样品已有部分失水 | D.加热前所用的坩埚未完全干燥 |
某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验,并利用产物进一步制取FeCl3·6H2O晶体。(图中夹持及尾气处理装置均已略去)
(1)装置B中发生反应的化学方程式是________________________________________。
(2)装置E中的现象是______________________________________________________。
(3)停止反应,待B管冷却后,取其中的固体,加入过量稀盐酸充分反应,过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法:___________________________________________________。
(4)该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体,设计流程如下:
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是___________________________________________________。
②步骤Ⅱ从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括:_________________。
③该流程中需保持盐酸过量,主要原因是(结合离子方程式简要说明)_______________。
三瓶中分别盛有蒸馏水、暂时硬水、永久硬水,请自选试剂设计一个简单的实验,将其区别开来。