碱式碳酸铜【Cu2(OH)2CO3】是一种用途广泛的化工原料,实验室以废铜屑为原料制取碱式碳酸铜的步骤如下:
步骤一:废铜屑制硝酸铜
如图,用胶头滴管吸取浓HNO3缓慢加到锥形瓶内的废铜屑中(废铜屑过量),充分反应后过滤,得到硝酸铜溶液。
步骤二:碱式碳酸铜的制备
向大试管中加入碳酸钠溶液和硝酸铜溶液,水浴加热至70℃左右,用0.4 mol/L的NaOH溶液调节pH至8.5,振荡,静置,过滤,用热水洗涤,烘干,得到碱式碳酸铜产品。
完成下列填空:
(1)写出浓硝酸与铜反应的离子方程式: 。
(2)上图装置中NaOH溶液的作用是_ 。反应结束后,广口瓶内的溶液中,除了含有NaOH外,还有___ _(填写化学式)。
(3)步骤二中,水浴加热所需仪器有__ _、_ (加热、夹持仪器、石棉网除外);
(4)步骤二的滤液中可能含有CO32-,写出检验CO32-的方法:
(5)影响产品产量的主要因素有__ __。
(6)若实验得到2.42 g样品(只含CuO杂质),取此样品加热至分解完全后,得到1.80 g固体,此样品中碱式碳酸铜的质量分数是___ _。
某校化学兴趣小组参观制碱厂后,获得以下信息并对相关问题进行研究.
【查阅资料】
①生产原料粗盐中含有少量可溶性杂质(MgCl2和CaCl2)及不溶性杂质(不与酸反应).
②生产原理反应:NaCl+ NH3 + CO2 + H2O= NaHCO3↓+ NH4Cl,分离得晶体B,并使其充分受热,可分解制得纯碱,同时得到二氧化碳和水.
③氯化铵分解的化学方程式是NH4Cl△ NH3↑+HCl↑.
④部分生产流程如下图所示:
【问题讨论】
(1)①溶液A中的溶质有NaCl和 、 ,
②操作Ⅱ的名称为 .
③流程中Na2CO3溶液的作用是除去粗盐中的 .
④写出加入NaOH溶液与MgCl2反应的化学方程式 .
⑤晶体B受热分解的化学方程式为 .
(2)上述生产流程中可循环使用的是 (填序号).
A.NaOH B.NH3 C.HCl D.CO2
【组成探究一】
(3)设计实验检验纯碱样品中是否混有晶体B,请完成下表
选择的装置 |
实验现象 |
实验结论 |
选择的装置(填序号) |
实验现象 |
实验结论 |
样品不含晶体B |
【组成探究二】
(4)取纯碱样品加水溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀.产生沉淀的方程式为 ,由此确定纯碱样品含有杂质NaCl.
【组成探究三】
(5)同学们为了测定该纯碱样品的纯度,设计了如下实验:
①判断加入氯化钙溶液是否过量的方法是 ,然后观察现象判断.
②判断滤渣是否洗涤干净,可以采取向最后的洗出液中滴加 ,然后观察现象判断.
A.氯化钡溶液 B.硝酸银溶液
C.碳酸钠溶液D.稀盐酸
③根据实验数据,计算样品中碳酸钠的质量分数是多少?(写出计算过程.3分)
“营造绿色城市,呵护地球家园”,开发海洋,维持海洋的可持续发展是每个地球公民的神圣职责.请回答下面关于海洋的几个问题:
问题一:海水中资源丰富,是人类获取氯、溴、碘及其化合物的重要资源,从元素分类看,“氯”、“溴”、“碘”都属于 (选填“金属元素”或“非金属元素”).若要粗略测定海水的酸碱度,可用 来测定。
问题二:长期饮用硬水对人体健康不利,一些工业用水也不能用硬水.家庭中将硬水变成软水的操作方法是 ;
问题三:利用海水可以制备金属单质,其流程如下图所示:
(1)实验室将粗盐制成精盐的过程中,常采用______操作把不溶性杂质除去。
(2)步骤③中涉及的化学方程式为 。
(3)通过以下步骤可以制取金属Y:
步骤④中涉及的化学反应方程式为 。
问题四:海水不能直接作为生活用水供人类使用,而目前地球的淡水资源紧缺,污染严重.请你针对这一情况提出一条合理的建议: 。
(I)下图是小红同学设计的一组“吹气球”的实验。请回答:
(1)甲装置中,向a中加水会看到气球胀大,一段时间内观察到 ,说明该装置气密性良好。
(2)乙装置中,若锥形瓶中装有NaOH固体,分液漏斗中加入少量水,则气球胀大的主要原因是 。
(3)丙装置中,若锥形瓶中盛满CO2,欲使气球胀大,分液漏斗中的液体可以是 。
(II)实验室配制50 g 16%的氯化钠溶液的操作如下图所示。
①中玻璃棒的作用是 ;称量的食盐质量为 ;该实验的正确操作顺序为 (填序号)。
(III)某实验小组利用下图所示装置进行研究CO2性质和燃烧条件的实验。
(1)研究CO2与水反应:进行此实验时,将C装置a、b两端分别与B、D装置连接,A中液体为紫色石蕊溶液,B中固体为碳酸钠,C中液体为浓硫酸,D中放一朵干燥的紫色石蕊小花。将分液漏斗中的稀硫酸滴入B中。A中发生反应的化学方程式为 ;观察到 ,说明使紫色石蕊变色的是碳酸、不是CO2。
(2)研究燃烧的条件:进行此实验时,将C装置b、a两端分别与B、 D装置连接,A和C的液体底部靠近导管口分别固定一小块白磷,B中固体为二氧化锰。将分液漏斗中的液体滴入B中。B中发生反应的化学方程式为 ;A液体为冷水,C中液体为 ;观察到 ,说明可燃物燃烧需要与氧气接触、温度达到着火点。
为了维护南海权益,我国去年宣布成立了三沙市。这是维护国家主权的象征,同时也是因为海洋资源十分丰富,有广泛的利用价值。其中通过海水晾晒即可得粗盐,粗盐除NaCl外,还含有MgCl2、CaCl2、Na2SO4以及泥沙等杂质。以下是制备精盐的实验方案,各步操作流程如下:
(1)根据以上信息,请写出海水中所含的主要阴离子的符号 。
(2)在上述流程中第③步加过量NaOH的目的是除去海水中的 (填离子符号,下同),第④步加过量Na2CO3的目的是除去海水中的 。第⑥步其实显示的是加适量盐酸,其目的是除去多余的 。
(3)请写出第②步所发生反应的化学方程式 。
(4)在第③步操作中,选择的除杂试剂不能用KOH代替NaOH,理由是 。
化学实验技能是学习化学和进行探究活动的基础和保证.某化学兴趣小组进行了一些实验,主要操作过程如图所示:
请回答下列问题:
(1)实验甲中配制氢氧化钠溶液时,氢氧化钠固体用托盘天平称量时应该放在________内,所需的硫酸铜溶液在配制前应先将硫酸铜晶体研碎,其实验目的是_______________________,甲烧杯内的实验现象是 .
(2)实验乙、丙中均使用到了玻璃棒.玻璃棒属于 (选填“金属”、“无机非金属”、“合成”或“复合”)材料.
(3)下列实验中要使用玻璃棒的是 (填序号).
A.稀释浓硫酸 | B.硫在氧气中燃烧 |
C.用PH试纸测肥皂水的PH | D.实验室制取二氧化碳 |
(4)实验丁中将氧化铜和木炭粉混合物加入试管中的正确操作是_________
(5)丁实验结束时先进行的操作是__________(填序号)
①停止加热 ②从石灰水中移出导管