我国制碱工业的先驱——侯德榜先生,1939年发明了著名的侯氏制碱法,其核心反应原理可用如下化学方程式表示:NH3+C02+NaCl+H20=NH4CI+NaHCO3(晶体),依据此原理,欲制得碳酸氢钠晶体,某校学生设计了如下实验装置,其中B装置中的试管内是溶有氨和氯化钠的溶液,且二者均已达到饱和。
(1)A装置中所发生反应的离子方程式为 。
C装置中稀硫酸的作用为 。
(2)下表中所列出的是相关物质在不同温度下的溶解度数据(g/100 g水);
参照表中数据,请分析B装置中使用冰水的目的是 。
(3)该校学生在检查完此套装置的气密性后进行实验,结果没有得到碳酸氢钠晶体,指导教师指出
应在 装置之间(填写字母)连接一个盛有 的洗气装置,其作用 。
(4)若该校学生进行实验时,所用饱和食盐水中含NaCl的质量为5.85 g,实验后得到干燥的NaHCO3晶体的质量为5.04 g,则NaHCO3的产率为 。
在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下"Fe与水蒸气反应的实验"。
请回答该实验中的问题。
(1)写出该反应的化学方程式
(2)实验前必须对整套装置进行的操作是
(3)圆底烧瓶中盛装的是水,该装置受热后的主要作用是
(4)干燥管中盛装的物质可以是,作用是
(5)试管中收集到的气体是,如果要在A处玻璃管口处点燃该气体,则必须对该气体进行,这一操作的目的是
(8分)用98%的浓硫酸(其密度为1.84g/cm3)配制100mL1.0mol·L-1稀硫酸,若实验仪器有:
A.100mL量筒 B.托盘天平 C.玻璃棒 D.50mL容量瓶
E.10mL量筒 F.胶头滴管 G.50mL烧杯 H.100mL容量瓶
(1)需量取浓硫酸的体积为mL。
(2)实验时选用的仪器有(填序号)
(3)配制过程中,下列情况会使配制结果偏高的是(填序号)
①定容时俯视刻度线观察液面
②容量瓶使用时未干燥
③定容后经振荡、摇匀、静置,发现液面低于刻度线,再加蒸馏水补至刻度线
(4)在容量瓶使用方法中,下列操作不正确的是(填序号)
A.使用容量瓶前检查它是否漏水
B.容量瓶用蒸馏水洗净后,再用待配液润洗
C.将氢氧化钠固体放在天平托盘的滤纸上,准确称量并放入烧杯中溶解后,立即注入容量瓶中
D.将准确量取的18.4mol·L-1的硫酸,注入已盛有30mL水的100mL的容量瓶中,加水至刻度线
E.定容后塞好瓶塞,用食指顶住瓶塞,用另一只手的手指托住瓶底,把容量瓶倒转摇匀
(共14分)某实验小组用下列装置进行乙醇催化氧化的实验。
(1)实验过程中铜网出现红色和黑色交替的现象,请写出相应的化学方程式
、。
在不断鼓入空气的情况下,熄灭酒精灯,反应仍能继续进行,说明该乙醇催化反应是反应。
(2)甲和乙两个水浴作用不相同。甲的作用是;
乙的作用是。
(3)反应进行一段时间后,干燥管a中能收集到不同的物质,它们是。集气瓶中收集到的气体的主要成分是。
(4)若试管a中收集到的液体用紫色石蕊试纸检验,试纸显红色,说明液体中还含有。要除去该物质,可现在混合液中加入 (填写字母)。
a.氯化钠溶液 b.苯 c.碳酸氢钠溶液 d.四氯化碳
然后,再通过(填试验操作名称)即可除去。
某学习小组的同学在学习了Na2CO3、NaHCO3的性质后,了解到它们都能与盐酸反应产生CO2气体,那么如何鉴别Na2CO3和NaHCO3呢?带着这样的疑问,他们进行了下列探究:
【猜想】(1)甲同学认为可用CaCl2溶液鉴别Na2CO3和NaHCO3溶液,而不能用澄清石灰水鉴别。
(2)乙同学认为固体Na2CO3、NaHCO3可用加热的方法鉴别。
依据是。
(3)丙同学认为可用盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3固体。
【实验探究】
(1)甲同学:①将CaCl2溶液加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现盛有Na2CO3的试管产生了白色沉淀;②将澄清石灰水加入到分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3溶液的试管中,发现两支试管中也都产生了白色沉淀。
此实验结果与猜想相同。
(2)乙同学分别取了一定量的Na2CO3、NaHCO3固体于大试管中加热(如图1):
①加热Na2CO3时,开始即见小试管中有少量气泡产生,继续加热,气泡逐渐减少,未见澄清石灰水变浑浊,
②加热NaHCO3时,乙同学观察到实验现象与①不同,证实了自己的猜想是合理的。
(3)丙同学在两支分别盛有少量Na2CO3、NaHCO3固体的试管中,各加入2 mL
2 mol/L的盐酸,观察到两支试管中均产生了大量气体,实验结果与猜想不一致,即得出不能用盐酸鉴别Na2CO3和NaHCO3。
【问题讨论】
(1)甲同学的两个实验中,大家对CaCl2与Na2CO3溶液的反应比较熟悉,该反应的离子方程式为;
(2)乙同学在加热Na2CO3固体时,开始产生少量气泡的原因是;在加热NaHCO3固体时,乙同学观察到的实验现象是。
(3)丁同学认为丙同学的结论不对。丁同学认为对实验方案做一些改进,可用于鉴别碳酸钠与碳酸氢钠。他的改进方法是:称取各2.1 g两种固体,放入两个容积一样的气球中,在两只锥形瓶中各加入约25 mL 2 mol/L 的盐酸,分别将气球套在锥形瓶瓶口上,同时将气球中的固体同时倒入锥形瓶中,气球的膨胀比较(填快或慢)的或最后气球比较(填大或小)的是碳酸氢钠。
【拓展应用】
(1)要除去Na2CO3溶液中混有的少量NaHCO3,可加入适量的溶液。
(2)要测定Na2CO3与NaHCO3固体混合物中Na2CO3的质量分数,可采用的方案有多种,请简述其中一种方案(写出简要步骤及要测定的数据,不要求写出如何用数据求出结果):
。
某学生利用以下装置探究氯气与氨气之间的反应。其中A、F分别为氨气和氯气的发生装置,C为纯净干燥的氯气与氨气反应的装置。
请回答下列问题:
(1)装置A中的烧瓶内固体不可以选用(选填序号)。
A.生石灰 B.碱石灰 C.五氧化二磷 D.烧碱
(2)B装置的作用;
E装置的作用;
D装置的作用。
(3)通入C装置的两根导管左边较长、右边较短,目的是。
(4)装置F中发生反应的化学方程式是。
(5)装置C内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,另一生成物是空气的主要成分之一。请写出反应的化学方程式:。
(6)从装置C的G处逸出的尾气中可能含有黄绿色的有毒气体,如何处理?