某化学小组欲以CO2主要为原料,采用下图所示装置模拟“侯氏制碱法”制取NaHCO3,并对CO2与NaOH的反应进行探究。请你参与并完成对有关问题的解答。
【资料获悉】
1、“侯氏制碱法”原理:NH3+CO2+H2O+NaCl=NaHCO3↓+NH4Cl,然后再将NaHCO3制成Na2CO3。
2、Na2CO3与盐酸反应是分步进行:Na2CO3先与盐酸反应生成NaHCO3;然后再发生NaHCO3+HCl= NaCl+H2O +CO2↑
【实验设计】
【实验探究】
(1)装置乙的作用是 。
(2)由装置丙中产生的NaHCO3制取Na2CO3时,需要进行的实验操作有 、洗涤、灼烧。NaHCO3转化为Na2CO3的化学方程式为 。
(3)若在(2)中灼烧的时间较短,NaHCO3将分解不完全,取加热了t1 min的NaHCO3样品29.6 g完全溶于水制成溶液,然后向此溶液中缓慢地滴加稀盐酸,并不断搅拌。随着盐酸的加入,溶液中有关离子的物质的量的变化如下图所示。
则曲线c对应的溶液中的离子是 (填离子符号);该样品中NaHCO3和Na2CO3的物质的量之比是 。
(4)若将装置甲产生的纯净的CO22.24L(标准状况下)通入100mLNaOH溶液中,充分反应后,将溶液小心蒸干,得到不含结晶水的固体W,其质量为10.16g,则W的成分为 (填化学式),原NaOH溶液的物质的量浓度为 。
、有一瓶澄清溶液,其中可能含有NH4+、K+、Ba2+、Al3+、Fe3+、I-、NO3-、CO32-、SO42-、AlO2-。取该溶液进行以下实验:
①用PH试纸检验,溶液呈强酸性;
②取溶液适量,加入少量CCl4和数滴新制氯水,振荡,CCl4层呈紫红色;
③另取溶液适量,逐滴加入NaOH溶液:
a.溶液从酸性变为中性;b.溶液逐渐产生沉淀;c.沉淀完全溶解;d.最后加热溶液,有气体放出,该气体能使湿润的红色石蕊试纸变蓝;
④取适量③得到的碱性溶液,加入Na2CO3溶液,有白色沉淀生成。
根据上述实验现象,回答下列问题。
⑴由①可以排除的存在。
⑵由②可以证明的存在;同时排除的存在;理由是。
⑶由③可以证明的存在;
写出c、d所涉及的化学方程式,是离子反应的用离子方程式表示:c;d。
⑷由④可以排除的存在,同时证明的存在。
、已知FeSO4在不同条件下分解得到的产物不同,可能是FeO和SO3,也可能是Fe2O3、SO3和SO2。某研究小组探究在酒精喷灯加热条件下FeSO4分解的气体产物。已知SO3的熔点是16.8℃,沸点是44.8℃
⑴装置Ⅱ的试管中不装任何试剂,其作用是。试管浸泡在50℃的水浴中,目的是。
检验试剂 |
预期现象与结论 |
装置Ⅲ的试管中加入。 |
产生大量白色沉淀,证明气体产物中含有SO3 |
装置Ⅳ的试管中加入。 |
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⑵装置Ⅲ和装置Ⅳ的作用是探究本实验气体产物成分。请完成实验设计,填写检验试剂、预期现象与结论。限选试剂:3mol·L-1H2SO4、6 mol·L-1NaOH、0.5 mol·L-1BaCl2、0.5 mol·
L-1Ba(NO3)2、0.01 mol·L-1酸性KMnO4溶液、0.01 mol·L-1溴水
⑶装置Ⅴ的作用是防止尾气污染环境,烧杯中应加入的试剂是。
(10分)某课外活动小组对污染大气的部分非金属氧化物进行探究。请根据题目要求回答下列问题:
(1) 写出用铜与稀硝酸反应制取一氧化氮的离子方程式: ________________
(2)查阅资料得知:
。实验室有如图所示的装置.则制取一氧化碳可选用的装置为________________(填字母)。
(3)汽车尾气是当前城市大气污染的主要来源之一.汽车尾气中的主要污染物为一氧化碳和氮氧化物。汽车尾气催化转化装置可将这些有害气体转化为无害物质。该小组设计了如图所示的装置(部分夹持装置已略去).在实验室模拟汽车尾气处理的过程。
①实验前关闭K2,打开K1从K1处先通氮气排净装置中的空气,其目的是________
②装置III内发生反应的化学方程式为________
③实验过程中,装置V内可观察到的现象是________________
④实验结束后,关闭K1,停止加热,打开K2,通入适量空气后,装置IV中可观察到有红棕色气体生成.该气体是________________(填化学式)。
(8分)现有A、B、C、D、E五种钠盐,它们分别是
中的某一种。为验证各种物质
的具体成分.将固体样品分别配成溶液后进行实验(整个实验不允许使用其他试剂)。
(1)某同学进行了如下实验.请完成实验内容。
(2)写出B、C两种溶液混合时反应的离子方程式:________________________
我市某化工厂排放的尾气中除含CO2外,还可能含有CO等气体。为确认CO气体是否存在,实验小组利用下列装置进行了检验,请回答下列问题:
氢氧化钠溶液澄清石灰水
A B C
(1)在实验时,上述装置的连接顺序是:A → B →C→B。其中A装置的作用是,第一次B装置的作用为。
(2)若CO气体存在,则装置C中实验现象为,
反应的化学方程式为(3)从环境保护的角度考虑,你
认为该实验的设计该如何改进?请写出一种改进方法:
。