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 。
下面是某化学兴趣小组的同学对氢氧化钠部分性质的探究过程:
(1)用手触摸②的烧杯外壁,感觉发烫,这是由于氢氧化钠固体溶于水时会(填"吸热"或"放热"),该溶液呈色;③中的溶液显 色.
(2)从③到④溶液的颜色变化不明显,说明④中的溶液呈性(填"酸"或"碱").
(3)
溶液和
溶液对比,
溶液颜色更浅.
【提出问题】
为什么继续通入过量的二氧化碳气体溶液颜色会更浅?
【设计实验】
实验操作 |
实验现象 |
实验结论 |
|
甲 |
取少量
溶液滴入稀盐酸 |
有气泡产生 |
溶液中含较多的 或 |
乙 |
另取少量
溶液滴入硝酸钙溶液 |
无明显现象 |
溶液中没有大量的离子 |
【实验结论】
根据甲、乙两个实验得出的结论,写出甲实验中发生反应的化学方程式:.
【实验反思】
同种反应物在不同的条件下发生化学反应时,可能得到不同的产物.如:碳在氧气中燃烧可以生成或.
某氯化钠样品中含有硫酸钠、氯化镁、氯化钙等杂质,设计如下过程除去杂质:
步骤Ⅰ:加足量的水溶解.
步骤Ⅱ:依次加入过量的氯化钡溶液、过量的氢氧化钠溶液、过量的X溶液,充分反应后过滤.
步骤Ⅲ:加入足量的稀盐酸.
根据上述过程回答下列问题:
(1)步骤Ⅰ需要用到的玻璃仪器是和.
(2)步骤Ⅱ中加入氯化钡溶液时,发生反应的化学方程式是;物质
是溶液.
(3)步骤Ⅱ得到的固体中主要含有的物质是.步骤Ⅱ中可以用过量的溶液(填一种物质)代替氯化钡和氢氧化钠两种溶液,也可以达到相同实验目的.
(4)步骤Ⅲ加入足量稀盐酸的目的是;步骤Ⅳ的实验操作名称是.
请根据下列装置回答问题:
(1)写出标号仪器名称:
;
.
(2)实验室制取二氧化碳的化学方程式为,其发生装置是(填字母,下同),收集装置是.
(3)装置
中的试管口应略向下倾斜的原因是.
(4)连接完 装置后应,用该装置制取氧气的化学方程式是,该反应的基本类型是反应.
已知木炭还原氧化铜实验中发生的主要反应:
.化学兴趣小组对该实验产物(假设反应物已完全反应)作如下探究:
探究一:检验产物的成份
【提出问题】实验产物是暗红色固体,很难观察到紫红色固体.暗红色固体是什么?
【查阅资料】氧化亚铜(
)为红色固体;
.
【猜想与假设】暗红色固体除铜外还可能含有
.
【设计实验】取少量暗红色固体,加入稀硫酸,如果观察到现象:,说明暗红色固体含有
.
探究二:测定产物中
的含量
原理:
,称取一定质量的固体样品,用如图装置进行实验(固定装置略去,碱石灰为氧化钙和氢氧化钠的混合物),通过测定反应前后装置d的质量达到实验目的.
(1)装置a中用稀硫酸而不用稀盐酸,原因是;
(2)若不加装置e,实验结果会偏高,原因是;
(3)点燃酒精灯前涉及的部分操作如下,正确的顺序是
①打开K2,关闭K1 ②检查装置的气密性
③连接仪器 ④关闭K2,打开K1,通氢气一段时间
(4)还可通过测定反应前后装置(填"a"、"b"或"c")的质量达到实验目的.
实验室用溶质质量分数为10%氢氧化钠溶液进行水的电解实验.
实验一:配制100g溶质质量分数为10%氢氧化钠溶液.
(1)所需的氢氧化钠质量: g;
(2)称量时,氢氧化钠固体应放于天平 (填“左”或“右”)盘的烧杯内;量取的需的水(水的密度为1g/cm3),应选择的量筒的规格是 mL(选填“10”、“100”或“250”).
实验二:水的电解实验
用如图装置进行水的电解实验.已知氢氧化钠在水的电解实验中,只起到增强水的导电性作用.
(3)开始反应前a,b两管内都充满溶液.关闭活塞,接通电源,一段时间后,两管产生的气体如图所示,则a管下方导线应接电源的 极(填“正”或“负”).用 验证b管中的气体,写出电解水的化学方程式: .
(4)说明水是一种化合物的实验事实: .
(5)电解后溶液的溶质质量分数 10%(填“<”、“=”或“>”).