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 。
珍珠粉以其良好的养颜等功效,获得消费者喜爱。资料显示:珍珠中含碳酸钙80—93%、蛋白质4—14%、水份2—4%、十几种氨基酸、28种微量元素。然而一些不法分子用回收的贝壳加上工业用氢氧化钠配制的药水进行清洗、晾晒以后直接加工销售,其主要成分是:碳酸钙,及少量残留氢氧化钠。以下是某化学兴趣小组设计辨别真假珍珠,并测定珍珠中碳酸钙含量的实验探究方案。
【探究一】辨别市售珍珠真与假。
将其分别溶于水,充分搅拌、静置,测定上层清液的pH;若pH7(填“>”或“<”或“=”)为假珍珠,理由是。
【探究二】测定珍珠中碳酸钙含量。
小王用图所示装置测定该珍珠粉中碳酸钙的含量。实验方案如下:
⑴检查装置气密性:按图连接装好置后,将注射器活塞(不考虑活塞的摩擦和自重,下同)从刻度1mL处向上拉至刻度20mL处,(填操作和现象),则气密性良好;
⑵在图异型装置左管内装入1.1g 上述珍珠粉样品,右管内倒入一定量的稀盐酸,注射器(规格为250mL)活塞推到底部,再次连接装置;
⑶设法使左右两管内的药品混合,反应结束后读取注射器读数为220mL;
⑷数据处理:计算得该珍珠粉中碳酸钙的质量分数为。[ρ〔CO2〕=2g/L,结果保留小数点后1位]
【实验思考】
⑴此实验中的反应原理是(用化学方程式表示);
⑵考虑注射器因素,该实验方案对珍珠粉的用量多少是否必须作要求?;
⑶【探究二】中的第⑶步,混合两种药品的方法是;
⑷该实验装置设计上的优点在于(写出1点即可)。
实验室有三瓶不同种类失去标签的盐溶液,均为初中常见的化学物质,分别是碳酸钾溶液、硫酸钠溶液和一种含有钡离子的未知溶液。
【提出问题】如何鉴别出三种溶液?
【实验探究】小松同学:取1号样品溶液少许,加入到一支试管中,向其中滴加适量稀盐酸溶液,没有观察到明显现象,他又继续滴加少量硝酸钡溶液,观察到有白色沉淀产生。他认为1号溶液中的溶质一定不是碳酸钾,一定是硫酸钠。
【反思与评价】请你评价小松同学的实验结论(1);
【实验探究】小北同学:取少量三种样品溶液分别加入到三支试管中,先向各试管中滴加几滴硝酸银溶液,其中2号、3号试管中出现白色沉淀,再加足量稀硝酸,2号试管中出现了(2)现象,说明2号溶液是碳酸钾溶液,3号试管中沉淀无变化。
【表达与交流】同学们经过讨论后认为,最简单的方法是只需要分别滴加一种试剂(3)(填物质化学式)就能将三种溶液鉴别出来。请将三种溶液溶质的化学式分别标在试剂瓶的标签中:(4)。
如右图所示,在250mL干燥的圆底烧瓶中,充满CO2气体,并用带尖嘴导管的单孔塞塞紧(导管另一端的橡胶管事先用夹子夹紧)。实验开始时,先将注射器中的浓氢氧化钠溶液推入到烧瓶中,一段时间后,打开夹子,会观察到的现象有(1),用理化知识解释产生上述现象的原因是(2)。
小红同学要通过实验验证二氧化碳能与水反应的性质。请结合右图回答下列问题:
(1)连接A和B并将实验装置图补充完整;
(2)A中发生反应的化学方程式为;
(3)B中观察到的实验现象是;
(4)在一般情况下仪器C的作用是。
某校化学兴趣小组参观碱式碳酸镁的生产后,知道了以水氯镁石(主要成分为MgCl2·6H2O)为原料生产碱式碳酸镁[xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O]的主要流程如下:
【问题讨论】
(1)上述流程中滤液的主要溶质(写化学式),检验其中阳离子要用的试剂有(填序号)。
A. 氧化钙 B. 稀盐酸 C. 紫色石蕊试液 D. 硫酸钠溶液
(2)上述流程中NH3被循环使用,流程中生成NH3的化学方程式为。
(3)流程中“加热” 这一环节每生成l个分子xMgCO3·yMg(OH)2·zH2O需消耗氨的分子数为(用代数式)。
(4)判断碱式碳酸镁是否洗涤干净,可以采取向最后的洗出液中滴加(填序号),然后观察现象判断。
A. 盐酸和氯化钡的混合液 B. 硝酸和硝酸银的混合液 C.碳酸钠溶液 D.稀盐酸
【组成探究一】
(5)已知高温煅烧碱式碳酸镁得到MgO,用下列装置设计实验测定碱式碳酸镁的组成,装置连接从左到右依次为A→→→D。
(6)取碱式碳酸镁4.66g,高温煅烧至恒重,得到固体2.00g、CO21.76g,通过计算确定碱式碳酸镁的化学式为。。
计算过程(3分)
【组成探究二】
(7)有同学对用盐酸有异议,认为用硫酸更好。你的看法是(填序号);
A.同意 B. 不同意 C. 不确定
你的理由是 。
(8)称得的溶液质量为g [提示:可用⑹中数据]
【组成探究三】
更为精确的测量碱式碳酸镁受热分解过程中时间与剩余固体质量,作出如下的坐标图
(9)试回答
①加热时,该晶体开始发生化学变化的时刻是(填“t1”、“t3”或“t5”)。
②t4~t5时间段固体为(写化学式)和MgO的混和物。
③t2~t3时间段固体的化学式为(用含x、y的化学式也算对)。