(12分)NaNO3是重要的化工原料,可通过下列方法制备:
第一步:在吸收塔中,将硝酸生产中排出的尾气(体积分数:含0.5%NO、1.5%NO2)
用纯碱溶液完全吸收,得到NaNO2、NaNO3和Na2CO3的混合液及CO2气体。
第二步:将吸收塔中的混合液送入转化塔中,加入50%HNO3溶液,同时通入足量的压缩空气搅拌,充分反应,得到NaNO3和硝酸的混合液。
第三步:将转化塔中的混合液用纯碱中和后,经蒸发浓缩、冷却结晶、离心分离、干燥,得NaNO3成品。
已知:每生产1.0 t纯净的NaNO3固体,需消耗0.65 t无水Na2CO3、消耗氧气的体积为33.6 m3(标准状况下)和一定量的HNO3。生产过程中排出的尾气中均不含氮氧化物。
回答下列问题:
(1)第一步生产过程中发生反应的总化学方程式是____。
(2)检验NaNO3成品中是否含少量的Na2CO3杂质的方法是____。
(3)生产过程中Na2CO3的利用率是________(计算结果精确到小数点后两位)。
(4)生产1.0 t纯净的NaNO3固体,可以处理硝酸生产中排出的尾气的体积至少为________m3(标准状况下)。
下述实验操作与预期实验目的或所得实验结论不一致的是
编号 |
实 验 操 作 |
实验目的或结论 |
A |
将SO2气体通入紫色石蕊试液中,观察溶液是否褪色 |
证明SO2有漂白性 |
B |
向试管中加入等体积的0.005mol/L的FeCl3溶液和0.01mol/L的KSCN溶液,再滴加几滴饱和FeCl3溶液,观察颜色变化 |
探究增大反应物浓度时平衡移动的方向 |
C |
将装有NO2和N2O4气体的联通球,一个置于冰水中,一个置于热水中,观察颜色变化 |
探究温度对化学平衡的影响 |
D |
将CO2通入Na2SiO3水溶液观察是否有沉淀产生 |
探究碳和硅两元素非金属性强弱 |
为除去粗盐中的Ca2+、Mg2+、Fe3+、SO42+以及泥沙等杂质,某同学设计了一种制备精盐的实验方案,步骤如下(用于沉淀的试剂稍过量):
(1)第⑤步实验操作需要烧杯、____________、___________等玻璃仪器。
(2)第④步中,相关的离子方程式是: 。
(3)步聚2中,判断沉淀已完全的方法是: 。
(4)除杂试剂Na2CO3、NaOH、BaCl2加入的顺序还可以是
(5)为检验精盐纯度,需配制100 mL 1 mol/L NaCl溶液,右图是该同学转移溶液的示意图,图中的错误是
(6)配制100 mL 1 mol/L NaCl溶液过程中,下列操作情况会使结果偏低的是
A.称量时,托盘天平左盘加砝码,右盘加氯化钠 |
B.移液前,容量瓶中有少量蒸馏水未倒出 |
C.定容时,仰视容量瓶刻度线观察液面 |
D.定容后,倒置容量瓶摇匀经平放静置,液面低于刻度线。 |
利用下图装置测定中和热的实验步骤如下:
①用量筒量取50 mL 0.25 mol/L硫酸倒入小烧杯中,测出硫酸温度;
②用另一量筒量取50 mL 0.55 mol/L NaOH溶液,并用另一温度计测出其温度;
③将NaOH溶液倒入小烧杯中,设法使之混合均匀,测出混合液最高温度。回答下列问题:
(1)写出稀硫酸和稀氢氧化钠溶液反应表示中和热的热化学方程式(中和热数值为57.3 kJ/mol):_________ __________________。
(2)倒入NaOH溶液的正确操作是:____________。 (从下列选项中选出)。
A.沿玻璃棒缓慢倒入 B.分三次少量倒入 C.一次迅速倒入
(3)实验数据如下表:
①请填写下表中的空白:
温度 实验次数 |
起始温度t1℃ |
终止温度t2/℃ |
温度差平均值 (t2-t1) /℃ |
||
H2SO4 |
NaOH |
平均值 |
|||
1 |
26.2 |
26.0 |
26.1 |
29.5 |
|
2 |
27.0 |
27.4 |
27.2 |
32.3 |
|
3 |
25.9 |
25.9 |
25.9 |
29.2 |
|
4 |
26.4 |
26.2 |
26.3 |
29.8 |
②近似认为0.55 mol/L NaOH溶液和0.25 mol/L硫酸溶液的密度都是1 g/cm3,中和后生成溶液的比热容c=4.18 J/(g·℃)。则中和热ΔH =__________ ( 取小数点后一位)。
③上述实验数值结果与57.3 kJ/mol有偏差,产生偏差的原因可能是(填字母)___________。
a.实验装置保温、隔热效果差
b.用温度计测定NaOH溶液起始温度后直接测定H2SO4溶液的温度
c.分多次把NaOH溶液倒入盛有硫酸的小烧杯中
为比较Fe3+和Cu2+对H2O2分解的催化效果,甲乙两组同学分别设计了如图一、图二所示的实验。
(1)可通过观察图一的现象: ,而定性比较得出结论。有同学提出将CuSO4改为CuCl2更为合理,其理由是 ,你认为还可以作何改进? 。
图一图二
(2)检查图二装置气密性的方法是 。图二所示实验中需测量的数据是 。
实验室用50 mL 0.50 mol·L-1盐酸、50 mL 0.55 mol·L-1 NaOH溶液和如图所示装置,进行测定中和热的实验,得到表中的数据:
实验次数 |
起始温度t1/℃ |
终止温度t2/℃ |
|
盐酸 |
NaOH溶液 |
||
1 |
20.2 |
20.3 |
23.7 |
2 2 |
20.3 |
20.5 |
23.8 |
3 |
21.5 |
21.6 |
24.9 |
完成下列问题:
(1)不能用铜丝搅拌棒代替环形玻璃搅拌棒的理由是_ 。
(2)在操作正确的前提下,提高中和热测定准确性的关键是_____________。大烧杯如不盖硬纸板,求得的中和热数值将 (填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。结合日常生活实际该实验在 中(家用产品)效果更好。
(3)根据上表中所测数据进行计算,则该实验测得的中和热ΔH=___ [盐酸和NaOH溶液的密度按1 g·cm-3计算,反应后混合溶液的比热容(c)按4.18 J·(g·℃)-1计算]。
(4)如用0.5 mol/L的盐酸与NaOH固体进行实验,则实验中测得的“中和热”数值将___ _(填“偏大”、“偏小”、“不变”)。如改用60 mL0.5 mol/L的盐酸与50 mL 0.55 mol·L-1的NaOH 溶液进行反应,与上述实验相比,所放出的热量 (填“相等”或“不相等”),所求中和热 (填“相等”或“不相等”)。
(5)若某同学利用上述装置做实验,有些操作不规范,造成测得中和热的数值偏低,请你分析可能的原因是 。
A.测量盐酸的温度后,温度计没有用水冲洗干净
B.把量筒中的氢氧化钠溶液倒入小烧杯时动作迟缓
C.做本实验的当天室温较高
D.将50mL0.55mol/L氢氧化钠溶液取成了50mL0.55mol/L的氨水
E.在量取盐酸时仰视计数
F.大烧杯的盖板中间小孔太大