钙在加热时能与氮气、氢气反应。氢化钙遇水立即反应生成氢氧化钙和氢气,氢化钙通常用氢气与金属钙加热制取,图1是横拟制取装置。
(1)用浓硫酸配制l:4(体积比)的稀硫酸,需用的玻璃仪器是烧杯、________。
(2)装置D中竖直导管的作用是________________________。
(3)为了确认进入装置C的氢气已经干燥,可在B、C之间再接一装置,该装置中加入的试剂是_______。加热C装置前要对H2验纯,方法是:收集一试管气体,将管口靠近酒精灯火焰,若听到“噗噗”的声音,说明H2__________________________。
(4)甲同学认为只要装置合理、操作规范就可以排除生成__________(选填序号)。
a.Ca3N2 b.CaO c.Ca(OH)2
(5)乙同学用上图装置测定制得的氢化钙的纯度。他称取46 mg样品,与足量水反应,恒温时,注射器量出产生的气体为48.06 mL(已换算为标准状况)。产生实验误差的原因可能是_______(选填编号)。
①H2通入不足,反应器中有空气
②钙与H2未充分反应
③产物与空气接触
(6)丙同学根据乙同学的实验数据列了一个关系式,42x+40y=0.046、2x+y=48.06/22400请指出式子中y的含义___________________________________。
草酸镍晶体(NiC2O4•2H2O)可用于制镍催化剂,某小组用废镍催化剂(成分为Al2O3、Ni、Fe、SiO2、CaO等)制备草酸镍晶体的部分实验流程如下:
已知:①Ksp(CaF2)=1.46×10﹣10,Ksp(CaC2O4)=2.34×10﹣9.
金属离子 |
开始沉淀的pH |
沉淀完全的pH |
Fe3+ |
1.1 |
3.2 |
Fe2+ |
5.8 |
8.8 |
Al3+ |
3.0 |
5.0 |
Ni2+ |
6.7 |
9.5 |
②相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH如下表(开始沉淀的pH按金属离子浓度为1.0mol∙L﹣1计算).
(1)“粉碎”的目的是 .
(2)保持其他条件相同,在不同温度下对废镍催化剂进行“酸浸”,镍浸出率随时间变化如图.“酸浸”的适宜温度与时间分别为 (填字母).
a.30℃、30minb.90℃、150min
c.70℃、120mind.90℃、120min
(3)证明“沉镍”工序中Ni2+已经沉淀完全的实验步骤及现象是 .将“沉镍”工序得到的混合物过滤,所得固体用75%乙醇溶液洗涤、110℃下烘干,得草酸镍晶体.用75%乙醇溶液洗涤的目的是 .
(4)在除铁和铝工序中,应先加入H2O2氧化,再加氢氧化镍调节pH值的范围为 .第2步中加入适量NH4F溶液的作用是 .
(5)将得到的草酸镍晶体在真空中加热至320℃分解可重新制得单质镍催化剂,写出该制备过程的化学方程式: .
(6)已知废镍催化剂中镍的质量分数为5.9%,则100kg废镍催化剂最多可制得 kg草酸镍晶体(Ni:59,C:12,H:1,O:16).
某研究性实验小组欲验证浓硝酸在与Cu、Ag合金的反应过程中除生成NO2气体外,还会有少量NO生成、并测定Cu、Ag合金中Cu的质量分数.查阅相关资料表明:“常温下,NO2与N2O4混合存在,在低于0℃时几乎只有无色的N2O4液体或晶体存在.”为此,他们设计了如图所示的装置.
请回答下列问题
(1)写出A中Cu与HNO3反应可能的化学方式 .
(2)实验开始前先打开A部分的活塞K1,持续通入一段时间的氮气再关闭K1,其目的是 ;装置中B瓶的作用是 .
(3)停止反应后,打开D中的活塞K2并通入O2,若有NO生成,则D中出现的现象是 ;实验发现,通入的O2温度高低对实验现象有较大影响,为便于观察应通入(填“热”或“冷”) 的O2.
(4)为减小实验误差,在A中反应完成和D中出现现象后,还应继续进行的操作是 .
(5)实验测得如下数据:实验前,Cu、Ag合金的质量:15.0g,浓HNO3:40mL 13.5mol•L﹣1;实验后A溶液:V=40mL c(H+)=1.0mol•L﹣1.假设反应中HNO3既无挥发也无分解,则:
①参加反应的HNO3的物质的量为 mol.
②若已测出反应后E装置的生成物中含氮元素的质量,则为确定合金中Cu的质量分数还需测定的数据是 .
某中学有甲、乙两个探究性学习小组,他们拟用小颗粒状铝硅合金与足量稀硫酸的反应测定通常状况(约20 ℃,1 atm)下气体摩尔体积。
(1)甲组同学拟选用下列实验装置完成实验:
①该组同学必须选用的装置的连接顺序是A接( )、( )接( )、( )接( )(填接口字母,可不填满);
②实验开始时,先打开分液漏斗上口的玻璃塞,再轻轻打开其活塞,一会儿后稀硫酸不能顺利滴入锥形瓶。请你帮助分析原因_________;
③实验结束时,该组同学应怎样测量实验中生成氢气的体积?__________。
(2)乙组同学仔细分析甲组同学的实验装置后,认为:稀硫酸滴入锥形瓶中,即使不生成氢气,也会将瓶内空气排出,使所测氢气体积偏大;实验结束时,连接广口瓶和量筒的导管中有少量水存在,使所测氢气体积偏小。于是他们设计了如下图所示的实验装置。
①装置中导管a的作用是:_____________
②实验中准确测得4个数据:实验前铝硅合金的质量为m1 g,实验后残留固体的质量为m2 g,实验前后碱式滴定管中液面读数分别为V1 mL、V2 mL。则通常状况下气体摩尔体积Vm=_______。
(12分) 过氧化钙(CaO2)是一种白色、无毒、难溶于水的固体,能杀菌消毒,广泛用于果蔬保鲜、空气净化、污水处理等方面。工业生产过程如下:
①在NH4Cl溶液中加入Ca(OH)2;
②不断搅拌的同时加入30% H2O2,反应生成CaO2·8H2O沉淀;
③经过陈化、过滤,水洗得到CaO2·8H2O,再脱水干燥得到CaO2。
完成下列填空
(1)第②步反应的化学方程式为 。
(2)可循环使用的物质是 。
工业上常采用Ca(OH)2过量而不是H2O2过量的方式来生产,这是因为 。
(3)检验CaO2·8H2O是否洗净的方法是 。
(4)CaO2·8H2O加热脱水的过程中,需不断通入不含二氧化碳的氧气,目的是______、______。
(5)已知CaO2在350℃迅速分解生成CaO和O2。下图是实验室测定产品中CaO2含量的装置(夹持装置省略)。若所取产品质量是m g,测得气体体积为V mL(已换算成标准状况),则产品中CaO2的质量分数为 (用字母表示)。过氧化钙的含量也可用重量法测定,需要测定的物理量有 。
(12分)(NH4)2SO4是常见的化肥和化工原料,受热易分解。某兴趣小组拟探究其分解产物。
【查阅资料】(NH4)2SO4在260℃和400℃时分解产物不同。
【实验探究】该小组拟选用下图所示装置进行实验(夹持和加热装置略)
实验1:连接装置A-B-C-D,检查气密性,按图示加入试剂(装置B盛0.5000mol/L盐酸70.00mL)。通入N2排尽空气后,于260℃加热装置A一段时间,停止加热,冷却,停止通入N2。品红溶液不褪色,取下装置B,加入指示剂,用0.2000mol/L NaOH溶液滴定剩余盐酸,终点时消耗NaOH溶液25.00 mL。经检验滴定后的溶液中无SO42-。
(1)仪器X的名称是________。
(2)滴定前,下列操作的正确顺序是_________(填字母编号)。
a.盛装0.2000mol/L NaOH溶液
b.用0.2000mol/L NaOH溶液润洗
c.读数、记录
d.查漏、清洗
e.排尽滴定管尖嘴的气泡并调整液面
(3)装置B内溶液吸收气体的物质的量是________mol。
实验2:连接装置A-D-B,检查气密性,按图示重新加入试剂。通入N2排尽空气后,于400℃加热装置A至(NH4)2SO4完全分解无残留物,停止加热,冷却,停止通入N2。观察到装置A、D之间的导气管内有少量白色固体。经检验,该白色固体和装置D内溶液中有SO32-,无SO42-。进一步研究发现,气体产物中无氮氧化物。
(4)检验装置D内溶液中有SO32-,无SO42-的实验操作和现象是__________。
(5)装置B内溶液吸收的气体是____________。
(6)(NH4)2SO4在400℃分解的化学方程式是_____________。