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题文

碳酸钠俗称纯碱,其用途很广。实验室中,用碳酸氢铵和饱和食盐水可制得纯碱。各物质在不同温度下的溶解度见表。

           温度℃
溶解度
溶质   g/100g水
10
20
30
40
50
60
70
NaCl
35.8
36.0
36.3
36.6
37.0
37.3
37.8
NH4HCO3
15.8
21.0
27.0
 
 
 
 
NaHCO3
8.2
9.6
11.1
12.7
14.4
16.4
 
NH4Cl
33.3
37.2
41.4
45.8
50.4
55.2
60.2

 
实验步骤
Ⅰ、化盐与精制:①粗盐(含Ca2+、Mg2+、SO42)溶解;②加入足量NaOH和Na2CO3溶液,煮沸;③过滤;④加入盐酸调pH至7。
Ⅱ、转化:①将精制后的食盐溶液温度控制在30~35℃之间;在不断搅拌下,加入研细的碳酸氢铵;保温,搅拌半小时;②静置,  a   、   b  ;③得到NaHCO3晶体。
Ⅲ、制纯碱:将得的NaHCO3放入蒸发皿中,在酒精灯上灼烧,冷却到室温,即得到纯碱。
完成下列填空:
(1)“化盐与精制”可除去的粗盐中的杂质离子是                 
(2)“转化”的离子方程式是                                   
(3)“转化”过程中,温度控制在30~35℃之间的加热方式是              ;为什么温度控制在30~35℃之间?                                      
(4)a、b处的操作分别是                        
(5)实验室制得的纯碱含少量NaCl还可能含少量NaHCO3,为测定纯碱的纯度,用电子天平准确称取样品G克,将其放入锥形瓶中用适量蒸馏水溶解,滴加2滴酚酞,用c mol/L的标准盐酸滴定至溶液由浅红色变成无色且半分钟不变,滴定过程中无气体产生,所用盐酸的体积为V1 mL。此时发生的反应为:CO32 + H+ →HCO3
①样品中碳酸钠质量百分含量的表达式是                                 
②向锥形瓶溶液中继续滴加2滴甲基橙,用同浓度的盐酸继续滴定至终点,所用盐酸的体积为V2mL。滴定终点时溶液颜色的变化是                   ;根据实验数据,如何判断样品含有NaHCO3                                                       

科目 化学   题型 实验题   难度 困难
知识点: 物质检验实验方案的设计
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兴趣小组探究锌片与盐酸、醋酸反应时,浓度或温度对反应速率的影响,他们准备了以下化学用品:0.20mol/L与0.40mol/L的HCl溶液、0.2mol/L与0.40mol/L的CH3COOH溶液、0.10mol/L CuCl2、锌片(形状、大小、质量相同)、秒表、碳棒、导线、烧杯、几支试管和胶头滴管,酸液温度控制为298K和308K.
(1)酸液都取足量、相同体积,请你帮助完成以下面实验设计表(表中不要留空格):


(2)若(1)中实验①锌片消失的时间是20s,则锌片剩余质量与时间关系图如上图.假设:该反应温度每升高10℃,反应速率是原来的2倍;温度相同、浓度相同时,醋酸的平均反应速度是盐酸的1/2.请你在此图中大致画出“实验②”(用实线)、“实验④中醋酸实验”(用虚线)的锌片质量与时间关系曲线.
(3)某实验小组在做(1)中实验④时误加少量0.10mol/L CuCl2溶液,发现反应速率与(1)中实验①接近。该组同学对影响因素提出如下假设,请完成假设三:
假设一:Cu2+对该反应起催化剂作用
假设二:Cl- 对该反应起催化剂作用
假设三:_________________________……
(4)请你设计实验验证上述假设三是否成立,写出实验步骤及预期现象:

实验步骤
预期现象


聚合氯化铝(化学式为[Al2(OH)nCl6-n•xH2O]m)晶体是一种高效无机水处理剂,下图是实验室模拟工业制备聚合氯化铝晶体的工艺流程,制备原料主要是铝加工行业的废渣铝灰,主要含Al2O3、Al,含有SiO2等杂质.

(1)试剂X(写名称)是____________,操作2包含过滤、_______和干燥。
(2)生产过程中操作1的操作步骤____________________________________。
(3)当m=1时,制备[Al2(OH)nCl6-n•xH2O]m的离子方程式:_____________________________.生产中要严格控制溶液中pH,过小,则氯化铝水解不完全,且m值偏小,产品产量质量会降低.而pH过大,产量也会降低,其原因是_______________________________________.
(4)工业上采用电解装置制取活泼金属铝,若阳极产生的氧气全部与石墨电极反应生成CO和CO2气体,若生产中每生成8.1 gAl,阳极损失石墨3.0g,则理论上产生CO的物质的量是_________________________。

(16分)为检验溶液中是否含有Cl-,某同学采用向溶液中先加HNO3,再加AgNO3,溶液的实验方案,若有白色沉淀生成,则证明有Cl-。对此结论,有人提出了质疑,设计了如下探究性实验。
实验一:向Na2SO4溶液中滴加AgNO3溶液

编号
Na2SO4溶液
AgNO3溶液
现象
体积/mL
浓度/(mol·L-1)
体积/滴
浓度/(mol·L-1)

1
l
3
2
出现大量白色沉淀

1
1
3
0.5
出现少量白色沉淀

1
1
3
0.1
有些许浑浊

1
1
3
0.0l
无明显变化

(1)实验一中产生沉淀的离子方程式为
(2)学生设计了如下表格,对实验一内容进行理论计算,请帮他完成表格。(表中不要留空格)。
[25℃时Ksp(Ag2SO4)=1.2×10-5,Ksp(AgCl)=1.8×10-10]

编号
AgNO3浓度/(mol·L-1)
稀释后Ag+浓度/(mol·L-1)
混合液中SO42-的最小理论检出浓度/(mol·L-1)

2
0.2
0.0003

0.5

0.0048

0.1
0.0l
0.12


0.001

若向l mL某溶液中加入3滴0.1 mol/L AgNO3溶液,分析上面数据,判断下列说法正确的是(填字母序号)。
A.混合液中c(SO42-)=0.1 mol/L时不会产生Ag2SO4沉淀
B.混合液中c(SO42-)="1" mol/L时不会产生Ag2SO4沉淀
C.无论SO42-浓度大小都会产生Ag2SO4沉淀
D.若使用0.01 mol/L AgNO3溶液,可基本排除SO42-对Cl-检验构成的干扰
(3)将实验一中编号③中的理论计算结果与现象对照,发现理论上大部分Ag+应该形成沉淀,这与“有些许浑浊”的现象相矛盾。为探究真相,在实验一的基础上继续设计了以下实验。
实验二:

编号
AgNO3溶液
浓度/(mol·L-1)
现象
向沉淀中滴加硝酸后的现象

2
出现大量白色沉淀
滴加稀硝酸,沉淀大量溶解;改加浓硝酸,沉淀较快消失

0.5
出现少量白色沉淀
滴加稀硝酸,沉淀基本消失

对于Ag2SO4溶于硝酸的原因提出了如下假设,请完成假设一。(已知:H2SO4===H++HSO4-
HSO4-H++SO42-;假设二可能的原因是NO3-与Ag+形成配位化合物)
假设一:
假设二:NO3-对Ag2SO4溶解起作用。
(4)从下列限选试剂中选择适当试剂并设计实验方案,分别验证假设一和假设二是否成立。请写出实验步骤和结论(限选试剂:Ag2SO4固体、浓HNO3、NaNO3饱和溶液、CaSO4固体)。
(5)通过(4)的实验,若证实假设一成立,请用平衡理论解释Ag2SO4溶解的原因

某校化学兴趣小组为探究FeSO4和NaHCO3的反应,按右图所示操作将NaHCO3溶液滴加到FeSO4溶液中(FeSO4和NaHCO3溶液均用经煮沸后冷却的蒸馏水配制,并在FeSO4溶液中加入少量铁粉)。观察到试管中立即出现白色沉淀,同时有大量无色气体生成。

(1)产生的气体是____(填分子式)。
【查阅资料】FeCO3为白色固体,不溶于水,在干燥空气中稳定,潮湿环境中需较长时间才能被氧化为Fe(OH)3
(2)关于白色沉淀的成分,小组同学提出如下假设,请补充完成假设3:
假设l:白色沉淀是Fe(OH)2
假设2:白色沉淀是FeCO3
假设3:白色沉淀是_____。
(3)若假设1成立,写出生成Fe(OH) 2的化学方程式:_________。
经煮沸后冷却的蒸馏水配制FeSO4和NaHCO3溶液的目的是。某同学认为白色沉淀不可能为Fe(OH)2,你是否同意其观点?____ (填“同意”或“不同意”),理由是________。
(4)请设计一个实验方案验证假设2,写出实验步骤、预期现象和结论,实验所需仪器和药品自选。

某化学实验小组同学利用以下装置制备氨气,并探究氨气的性质。请回答:

(1)实验室制备氨气的化学方程式为
(2)装置B中烧杯滴加酚酞溶液,并打开止水夹,观察到烧瓶内产生了,则说明氨气具有的性质是
(3)写出氨气与水反应的化学方程式
(4)为防止污染空气,以下装置可用于吸收多余氨气的是

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