某校化学兴趣小组欲对食盐的用途进行探究,获得以下信息并对相关问题进行研究。
一、用途之一:作调味品。
食盐的主要成份是NaCl, 通过晾晒海水或煮盐井水、盐湖水等,可以蒸发除去水分得到粗盐.粗盐中含有难溶性杂质(泥沙等)和多种可溶性杂质(氯化镁、氯化钙等).
[提出问题]如何才能将粗盐中难溶性杂质和可溶性杂质(氯化镁、氯化钙)除去,从而获得较纯的食盐晶体?
[资料准备]
20℃时,一些物质的溶解度 |
||
|
OH- |
CO32- |
Na+ |
溶 |
溶 |
Ca2+ |
微 |
不 |
Mg2+ |
不 |
微 |
[实验方案]某同学为了提纯粗盐,设计了如下实验方案并进行实验.
[交流与表达]
(1)实验操作X的名称是 ,该操作中要用到的玻璃仪器有烧杯、玻璃棒和 。
(2)实验步骤③的主要目的是 (用化学方程式回答);判断氢氧化钠溶液已过量的方法是 。
(3)有同学认为原实验方案不完善,做出这种评价的依据是 。
二、用途之二:制备氯气。
工业上用电解饱和食盐水来制备氯气,可以得到多种化工产品,除氯气(Cl2)外,还生成密度最小的气体,向反应后的溶液中滴加无色酚酞试液,溶液变红,请写出发生反应的化学方程式 。
三、用途之三:工业制碱。
某厂采用“侯氏制碱法”生产化工产品——纯碱(Na2CO3)和化肥NH4Cl。
【相关资料】
⑴ NH4Cl△NH3↑+HCl↑
⑵已知20℃时有关物质的溶解度如下(气体指1体积水中能溶解的气体体积)
物质 |
NaCl |
NaHCO3 |
NH4Cl |
NH3 |
CO2 |
溶解度 |
36.0g |
9.6g |
37.2g |
710 |
0.9 |
【生产原理】是:将NH3和CO2通入饱和食盐水中得到NaHCO3和NH4Cl的混合物,反应的化学方程式为: ;分离出NaHCO3,加热制得纯碱。
【生产流程】如下
【问题讨论】:
(1)反应③中得到纯碱的化学方程式为: 。
(2)检验气体C的方法 。
(3)在反应②中,先通 气体,目的是 。
【组成确定】
(1)称取一定质量的纯碱样品,经多次充分加热后,再称重,质量无变化;
(2)另取少量纯碱样品加入适量水,样品完全溶解,向该溶液中加入过量稀HNO3,再滴加AgNO3溶液,有白色沉淀。由上述实验可确定纯碱样品含有杂质 (写化学式)。
【含量测定】
称取纯碱样品10.8g加入适量水,再加入过量CaCl2溶液,搅拌、过滤、洗涤、干燥后称得固体质量为10.0g,请通过计算判断此纯碱样品的纯度为 。(保留一位小数)
【总结反思】
某同学认为,在上述纯碱含量测定中,将CaCl2溶液改为BaCl2溶液,测定误差会减小,其理由是 。
某兴趣小组同学对实验室制取氧气的条件进行如下探究实验.
(1)为探究催化剂的种类对氯酸钾分解速度的影响,甲设计以下对比试验:
I.将3.0gKClO3与1.0gMnO2均匀混合加热
II.将xgKClO3与1.0gCuO均匀混合加热
在相同温度下,比较两组实验产生O2的快慢.
①II中x的值为 .
②若要证明CuO能作为KClO3分解的催化剂,则还要证明在化学反应前后CuO的 和 都不改变.
(2)乙探究了影响双氧水分解速度的某种因素,实验数据记录如表:
双氧水的质量 |
双氧水的浓度 |
MnO2的质量 |
相同时间内产生O2的体积 |
I |
50.0g |
1% |
0.1g |
9mL |
II |
50.0g |
2% |
0.1g |
16mL |
III |
50.0g |
4% |
0.1g |
31mL |
①若用上述装置测生成氧气的体积,则用图 (填“a”“b”或“c”)
②实验结论:在相同条件下, ,双氧水分解得快.
在化学实验室里,酒精是最常用到的一种燃料,其化学式是C2H6O。小明为了证明酒精中含有碳、氢元素,设计并完成如下实验方案。请你帮他完成下面的实验报告。
【实验目的】:证明酒精中含有碳、氢元素。
【实验用品】:酒精灯、火柴、洁净干燥的小烧杯、澄清石灰水
【实验过程及结论】
实验步骤 |
实验现象 |
实验结论 |
步骤一:点燃酒精灯,将洁净干燥的小烧杯罩在火焰上方 |
烧杯内壁 有生成; |
证明酒精中含有元素 |
步骤二:迅速取下烧杯,并加入少量,振荡; |
证明酒精中含有碳元素 |
某学校科学兴趣小组在研究“带火星木条复燃与氧气体积分数的关系”的课题中,采取了以下实验步骤:①取5只250mL集气瓶,向5只集气瓶中分别装入25mL、50mL、75mL、100mL、125mL的水,并用毛玻璃片盖住,依次编号为1、2、3、4、5.②用分解过氧化氢(H2O2)的方法制取氧气,用制取的氧气通过排水法将上述1﹣5号瓶中的水排去.③将带火星的木条依次插入1﹣5号瓶中,把观察到的现象和计算数据,填入下表.
集气瓶标号 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
集气瓶中收集氧气的体积 |
25mL |
50mL |
75mL |
100mL |
125mL |
带火星木条的状况 |
微亮 |
亮 |
很亮 |
复燃 |
复燃 |
试回答下列问题:
(1)从观察到的现象知,使带火星的木条复燃所需氧气的最小体积分数介于 号瓶至 号瓶之间]
(2)实验室中采用分解过氧化氢的方法制取氧气,其反应的文字表达式为 ,反应类型属于
(3)根据以上实验事实,下列说法中正确的是
A.只有在纯氧中才能使带火星的木条复燃
B.集气瓶中氧气的体积分数≥52.6%时,带火星的木条就能复燃
C.只要有氧气存在就可使带火星的木条复燃
(4)当4号瓶收集氧气为100mL时,那么瓶中实际氧气所占的体积分数为 %,上述实验表明:物质燃烧的程度与氧气的浓度有关,氧气浓度越大,燃烧越剧烈.(如你能再设计一个实验来说明此问题可奖励2分).
如图1是小红按课本进行的一个化学实验,在进行实验时我们都闻到一股难闻的刺激性气味,小明于是对原实验进行了重新设计,如图2,实验装置如下:
实验操作
a.向盛有20mL蒸馏水的烧杯中滴入3﹣4滴无色酚酞溶液,搅拌均匀,观察溶液颜色.
b.取少量上述溶液于试管中,向其中慢慢滴加浓氨水,观察现象.
c.在B、C试管内分别倒入5mL烧杯中的酚酞溶液(烧杯中剩余的酚酞溶液用于实验中作比较).然后在一空烧杯中倒入适量的热水备用.另在A、D试管中分别倒入2mL浓氨水,立即用带橡皮塞的导管按实验如图2连接好,并将D试管放置在热水中,观察几分钟,
请回答:
(1)进行操作a的实验目的是 ;
(2)操作c观察到的现象是 ;
(3)由此可以得到的实验结论是① ② ;
(4)对比改进前的实验还有一个优点是 .
某化学课外活动小组用下列装置来制取氧气并验证氧气的化学性质,根据所学化学知识回答下列问题:
(1)图中a、b表示的仪器名称分别为:a b .
(2)小丁同学用乙装置制取氧气,他选用的试剂是 ,此反应的文字表达式为 ,反应类型为
(3)戊中的现象是 .